Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции БЖД-Модуль 2

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
366.62 Кб
Скачать

МОДУЛЬ 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

1.ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

1.Основные светотехнические понятия и характеристики освещения

2.Виды и системы освещения

3.Нормирование производственного освещения. Основные требования к производственному освещению

3.1.Нормирование и требования к искусственному освещению

3.2.Нормирование естественного освещения

3.3.Требования к освещению при работе с видеодисплейными терминалами

4.Источники искусственного освещения

4.1.Основные характеристики искусственного освещения

4.2.Виды источников искусственного освещения

их характеристики и требования к эксплуатации 5. Расчет искусственного освещения

Через зрительный анализатор (ЗА) к нам поступает большая часть информации об окружающем мире. Зрительная работоспособность, производительность труда тесно связаны с рациональным производственным освещением. Свет оказывает влияние на эмоциональное состояние человека, обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Свет – это не только важный стимулятор зрительного анализатора, но и организма в целом.

Недостаточная освещенность приводит к утомлению зрения, может создать опасную ситуацию, привести к травмам.

Слишком большая яркость источников света (блесткость) ведет к временному нарушению зрительной функции (ослепленность).

1.Основные светотехнические понятия

ихарактеристики освещения

Световой поток Ф – поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения.

1 лм – поток, создаваемый источником света силой в 1 кg в одном стерадиане

Сила света J – пространственная плотность светового потока в данном направлении.

J = ddФΩ [kg]

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

(Ω - величина телесного угла в стерадианах).

(1kд (кандела) – сила света, излучаемого в перпендикулярном

1

направлении абсолютном черным телом с площади м2 при t°

600000

затвердевания платины и давлении 101325 н/м2).

Освещенность Е = Ф[лк](S – площадь освещаемой поверхности)

S

измеряется в люксах.

1 люкс – освещенность поверхности площадью 1 м2 при Ф = 1 мм. Яркость L – (элемента поверхности dS под углом θ относительно нормали

этого элемента есть отношение светового потока к произведению телесного угла на площадь элемента излучающей поверхности и косинус угла θ между нормалью к поверхности и линией взгляда.

L =

d 2 Ф

d Ω d S C o s θ

или L =

dJ

 

к

 

 

 

 

 

 

 

dSCosθ

 

2

 

лк

 

 

Коэффициент отражения

ρ = Фотр ;

 

Фпад

ρ < 0,2

- фон темный

0,2 < ρ < 0,4

– фон средний

ρ > 0,4

– фон светлый

Блескость – повышенная яркость светящихся поверхностей в прямом и отраженном свете, вызывающая нарушение зрительных функций. Другим словами, это ощущение, связанное с наличием в поле зрения яркости, значительно превышающей яркость, к которой может адаптироваться глаз, и вызывающей раздражение, дискомфорт или потерю зрительной работоспособности и ухудшение видения. Блесткость можно классифицировать либо по воздействию (дискомфортная блесткость, слепящая блесткость) либо в зависимости от ее источника (прямая, отраженная). Отраженная блесткость может быть зеркальной или диффузной (также называется вуалированным

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

Рис.1 отражением). Примерами отраженной блескости являются отражения на

экранах видеотерминалы отражения от страниц книг (см. рис.1).

Блескость ведет к раздражению, дискомфорту, утомлению зрения. Иногда значительно ухудшается и работоспособность.

Важной характеристикой освещения является контрастность. Контрастность – это различие в яркости или цвете предметов.

Существенное значение имеет контраст объекта с фоном, который характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, трещина, риска, раковина и т.п.) и фона.

К = L Ф − L о при Lф >

L Ф

L o L ф при Lo >

L o

При К > 0,5 контраст считается большим При 0,2 К 0,5 – средним При К < 0,2 – малым

Контрастность можно увеличить за счет увеличения освещенности (но не более, чем до 1000 лк), дальше это уже не эффективно, а необходимо улучшать качественные характеристики освещения.

Другой важной характеристикой, связанной со зрительной работой и освещением является видимость. Видимость – это способность глаза воспринимать объект

V = КпоК р , где Кпор – пороговый контраст

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

(Кпор = L ф о р L – нор – Lф – Lо)

LФ

Свидимостью связана величина показателя ослепленности, который является критерием оценки слепящего действия источника света. Здесь V2 – видимость объекта различения при наличии ярких источников в поле зрения, V1

то же при экранировании этих источников. Экранирование осуществляемое с помощью щитков, козырьков и т.п.

ρ = ( V 1 1 ) 1000,

V 2

Коэффициент пульсации

Кл = 100 E m ax − E m in ,

2 Еср

где Еmax, Emin, Ecp – соответственно максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период и колебания.

Коэффициент пульсации является показателем качества освещения и, так же , как и показатель дискомфорта входит в число нормируемых параметров.

Показатель дискомфорта. Показатель зрительного дискомфорта характеризует ощущения зрительного дискомфорта, возникающее при неудовлетворительном распределении яркости в освещаемом пространстве.

Показатель зрительного дискомфорта от одиночного блеского источника:

ϖ 0.,5

М =

Lc

ρ La 0.,5

где Lс – яркость блеского источника, Lа – яркость окружающего поля адаптации, kg/м2, ϖ - телесный угол, в пределах которого находится блеский источник, Р – индекс позиции блеского источника относительно линии зрения.

2. Виды и системы освещения

По видам производственного освещения различают:

1)естественное освещение

2)искусственное освещение

3)совмещенное освещение Естественное освещение делится на

1)боковое,

2)верхнее,

3)комбинированное.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

По назначению производственное освещение подразделяется на рабочее,

аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.

При общем равномерном освещении распределение светового потока осуществляется без учета расположения оборудования.

При общем локализованном учитывает расположение оборудования. Комбинированное освещение сочетает местное и общее освещение.

Только местное освещение не применяется за исключением специальных оговоренных случаев.

3.Нормирование производственного освещения. Основные

требования к производственному освещению.

Воснову нормирования производственного освещения положены вид (разряд) зрительной работы, контраст объекта и фона, яркость фона, вид и система освещения (естественное, искусственное, общее, комбинированное).

Водной из предыдущих лекций мы рассмотрели зрительный анализатор

иуже знаем, что зрительную функцию характеризует световая, контрастная,

цветовая чувствительность и острота зрения. Для зрительного анализатора многообразие окружающего мира представлено различием предметов, объектов, характеризующихся размером, яркостью, контрастом с фоном и удаленностью от глаз.

Чем меньше размер объекта и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом.

Таким образом для нормальной работы ЗА воспринимаемые объекты должны быть: 1) не менее определенного размера; иметь 2) контраст с фоном не менее определенной величины и 3) освещенность при этом должна быть достаточной. Здесь мы видим явную зависимость между видимым характером зрительной работы и функциональным состоянием ЗА.

Отсюда нормирование производственного освещения определяется взаимоотношением упомянутой выше триады «видимое излучение» - «зрительный анализатор» - «зрительная работа».

Всоответствии с этим все зрительные работы можно разделить на 3 основных вида.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

Триада Свет - ЗР - Глаз 1 - освещенность; 2 – яркость

Рис. 2. Триады зрительной работы

1.ЗР , при выполнении которых не требуется использование оптических приборов (самая многочисленная группа (см. рис. 2а)

2.ЗР с использованием оптических приборов (рис. 2б).

3.ЗР, связанные с восприятием информации с экрана (рис. 2в), предъявляющие особые требования к освещению, а также к объекту восприятия

(информация на экране), который в то же время является источником света.

Зрительные работы, выполняемые без оптических приборов.

Нормирование искусственного освещения осуществляется в соответствии со Строительными Нормами и Правилами СНиП 23.05.95 «Естественное и искусственное освещение» и Санитарными Правилами и нормами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

При нормировании искусственного освещения для зрительных работ 1-

го вида нормируемым параметром является освещенность Е[лк], Е = ƒ (объект различия, фон; контраст).

Освещенность в соответствии со СНиП 23.05.95 должна соответствовать характеру работы, определяющемуся 3-мя параметрами:

а) объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различать в процессе работы; при работе с приборами - толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже.

б) фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения. Характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности ρ = 0,02 ÷ 0,95

ρ > 0,4 - светлый фон

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

0,2 ≤ ρ ≤ 0,4 - средний

ρ < 0,2 - темный

в) Контраст объекта с фоном К - СНиП-23-05-95

В зависимости от размера объекта различения ЗР делятся в соответствии со СНиП 23.05.95 на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения (I - наивысшей точности, II - очень высокой точности, III - высокой точности и т.п.), причем разряды с I по V разбиваются на 4 подразряда (а, б, в, г) в зависимости от контраста детали различения с фоном и коэффициента отражения фона. Для каждого подразряда установлены определенные значения освещенности, понижающиеся по мере увеличения размера объекта различения, увеличения контраста с фоном, увеличения коэффициента отражения фона.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

3.1.Нормирование и требования к искусственному освещению

Помимо требования соответствия освещенности разряду зрительной работы, фону и контрасту к производственному освещению предъявляются следующие требования:

1.Необходимо достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства. (Чтобы избежать частой переадаптации глаза). Для этого - комбинированное освещение, светлая окраска потолка и стен.

2.Отсутствие резких теней на рабочей поверхности (переадаптация, искажение размеров и формы предметов, движения тени могут приводить к травмам). Для этого - светильники со светорасширяющими, молочными стеклами. На окнах - солнцезащитные устройства, жалюзи, козырьки.

3.В поле зрения должна отсутствовать прямая и отражающая блескость, которая приводит к ухудшению видимости. Показатель ослепленности

Р= ( V1 − 1)1000

V2

не должен превышать 20 80 ед. (в зависимости от разряда ЗР).

4. Освещенность должна быть постоянна по времени (Е = const). Колебания освещенности характерны для люминесцентных ламп. Они

связаны с изменением напряжения в цепи и вызывают переадаптацию глаза и утомление, а при работе с оборудованием, имеющим вращающиеся части, может вызвать стробоскопический эффект и привести к травмам. Постоянство освещенности достигается:

а) стабилизацией питающего напряжения б) жестким креплением светильников

в) специальными схемами включения (газоразрядных ламп).

Допустимые коэффициенты пульсаций для газоразрядных ламп Кп10 20% (в зависимости от разряда ЗР).

Пример: снижение Кп с 55% до 5% при трехфазном включении приводит к повышению производительности труда на 15%.

5. Оптимальная направленность светового потока (возможность рассмотреть внутренние поверхности деталей, рельеф поверхности и т.д.).

Необходимый спектральный состав света - для правильной цветопередачи, иногда – для усиления цветных контрастов.

7. Все элементы осветительных установок (светильники, групповые щитки, понижающие трансформаторы, осветительные сети) должны быть долговечными, электробезопасными, пожаро- и взрывобезопасными.

С этой целью: зануление или заземление, ограничение напряжения для питания местных и переносных светильников (до 42В и ниже), выбор оборудования, защита элементов светильных сетей от механических

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

повреждений при эксплуатации. Кроме того

следует обеспечивать

минимальные тепловыделение и уровень шума.

 

8. Простота, эстетика.

 

3.2. Нормирование естественного освещения

Для нормирования естественного освещения пользоваться количественной величиной нельзя, ведь естественное освещение характеризуется тем, что освещенность, создаваемая естественным освещением изменяется в чрезвычайно широких пределах в зависимости от времени дня, года, метеорологических факторов: облачности, отражающих свойств земного покрова.

В качестве нормируемой величины для естественного освещения принимается относительная величина - коэффициент естественного освещения

КЕО = Евн 100% ,

Енар

где Е вн., Е нар. - соответственно освещенности внутри здания и снаружи. (Енар. - наружная горизонтальная освещенность, создаваемая светом полностью открытого небосвода). Коэффициент естественного освещения остается постоянным для конкретной точки помещения в течение всего дня.

При боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО, при верхнем и комбинированном - среднее ( оно не должно быть меньше нормированного при боковом освещении для аналогичной зрительной работы).

Для каждого производственного помещения строится кривая значений КЕО в характерном сечении (поперечный разрез посередине помещения перпендикулярно плоскости световых проемов), которая характеризует светотехнические качества помещения.

Кроме количественного показателя КЕО нормируют качественную характеристику - неравномерность естественного освещения

ς= КЕОmin 0,3

КЕОmax

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

В многопролетных зданиях в северных широтах, для помещений, где требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков и т.п.), для выполнения работ I и II разрядов (наивысшей и очень высокой точности) допускается совмещенное освещение (при этом КЕО может несколько снижаться, но не ниже нормативов, а общее искусственное освещение обеспечивается газоразрядными лампами, а величина нормы освещенности должна повышаться на 1 ступень.

3.3.Требования к освещению при работе

свидеодисплейными терминалами (ВДТ)

Работа с ВДТ относится к 3-му виду зрительной работы (восприятие информации с экрана). Особенностью считывания информации с дисплея является, прежде всего, его самосветимость, т.е. здесь источник света и объект различения совмещены.

Зрительные работы, выполняемые на ВДТ, трудно свести к какому-либо одному разряду. Информация на экране может быть как буквенно-цифровой, так и графической. Считывания алфавитно-цифровой информации относится к II разряду зрительной работы (очень высокой точности). Работа с графикой, например, раскрой ткани в швейной промышленности с помощью компьютерных программ отнесена к IV разряду (точные работы). Но здесь надо учесть, что характер самой графической информации может быть различным (конструкторские работы с помощью графических пакетов, геоинформационные технологии и т.п.), а размер объекта различения варьироваться вплоть до одного пиксела. С повышением же разряда точности зрительных работ уровень напряжения зрительного аппарата возрастает более чем в линейной степени. Кроме того, особо напряженный характер ЗР при использовании ВДТ связан со следующими ее особенностями.

1. Обычно оператор работает одновременно с документацией на бумажном носителе и с информацией на экране. Поверхность дисплея вертикальна, либо отклонена от вертикали на небольшой угол. Линия зрения оператора при работе с экраном расположена, по крайней мере, на 20 ° выше, чем при работе с документацией на бумаге, лежащей на горизонтальной поверхности. Поэтому велика вероятность появления прямой блесткости от светильников и окон.

2.Любой уровень освещенности экрана уменьшает контраст между изображением (текст, графика) и фоном, т.к. яркость темных участков увеличивается сильнее, чем яркость светлых участков.

3.Экран ВДТ ранних конструкций был искривлен и имел высокий коэффициент отражения. В таких случаях экран играет роль зеркала, вызывая отраженную блескость, т.к. свет от ярких объектов, расположенных за оператором и над ним, отражается от экрана и попадает оператору в глаза.

Безопасность жизнедеятельности. Краткий курс лекций.

Н.Ю. Цвиленева,Н.Н. Красногорская., каф.БПиПЭ, УГАТУ, 2012 г

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.