10 Охрана труда. Расчет искусственного освещения для выполнения работ при проектировании импульсного металлодетектора

Освещение, правильно спроектированное и выполненное, улучшает условия зрительной работы, снижает утомление, способствует повышению производительности труда, благоприятно влияет на производственную среду, оказывает положительное психологическое воздействие на работающего.

Трудовая деятельность проектировщика, как оператора ЭВМ, по задачам зрительной работы относится к работам высокой точности с наименьшим размером объекта 0,3 – 0,5мм (табл. 10.1). Нормированный уровень освещенности для работы с ЭВМ принят 300 лк. Для работы в дневное время предусматривается естественное освещение, боковое одностороннее, отвечающее требованиям СНБ 2.04.05-98 [25]. В таблице 8.1. приведёны нормируемые показатели согласно СНБ 2.04.05-98.

В помещениях, оборудованных ЭВМ, принимаются меры для ограничения слепящего воздействия оконных проемов, имеющих высокую яркость (800 кд/м² и более) и прямых солнечных лучей. Это достигается путем соответствующей ориентации оконных проемов, правильного размещения рабочих мест и использования солнцезащитных средств. В машинных залах рабочие места проектировщиков, работающих с дисплеями, располагают подальше от окон и таким образом, чтобы оконные проемы находились сбоку от работающих. Окна снабжаются светорассеивающими шторами, регулируемыми жалюзи или солнцезащитной пленкой с металлическим покрытием.

В тех случаях, когда одного естественного освещения недостаточно, устраивается совместное освещение. При этом в поле зрения работающих обеспечиваются оптимальные соотношения яркости рабочих и окружающих поверхностей, исключается или максимально ограничивается отраженная блеклость от экрана и клавиатуры в результате отражения в них световых потоков от светильников и источников света.

Для искусственного освещения помещений используются главным образом люминесцентные лампы белого света (ЛБ) и темно-белого цвета (ЛТБ) мощностью 20, 40 или 80 Вт. [26]

Целью расчета является определение необходимой мощности электрической осветительной установки для создания в помещении заданной освещенности или, при известном числе и мощности ламп, определение ожидаемой освещенности на рабочей поверхности.

Таблица 10.1  Нормируемые показатели освещения

Характеристика зрительной работы	Наименьший или эквивалентный размер объекта	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта различения с фоном	Характеристика фоном	Искусственное освещение			Естествен-ное освещение			Совмещенное освещение
						Освещенность,лк			КЕО,,%
						При системе комбинированного освещения		При системе общего освещения	При верхнем или комбинированном освещении	При боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении		При боковом освещении
						всего	В том числе от общего
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12		13
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	3	в	Средний	Средний	750	200	300	−	−	3,0		1,2

Расчёт производится методом светового потока (коэффициента использования) [26]. Этот метод наиболее применим для расчёта общего равномерного освещения помещения, когда определяется средняя освещенность горизонтальной поверхности. При расчёте учитывается как прямой свет от светильника, так и отражённый от стен и потолка.

Исходные данные для расчета представлены ниже в таблице 10.2.

Таблица 10.2  Исходные данные

Ширина помещения a, м	5
Длина помещения b, м	11
Высота h, м	3
Расстояние между светильниками L, м	3
Площадь освещаемого помещения S, м2	55

Световой поток лампы при использовании ламп накаливания или световой поток группы ламп светильника при использовании люминесцентных ламп определяем из следующего выражения:

(10.1)

где Е_н – нормативная минимальная освещенность рабочего места;

S – площадь освещаемого помещения, м²;

k – коэффициент запаса;

Z – коэффициент минимальной освещенности;

N – число светильников в помещении;

η – коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильников, коэффициентов отражения светового потока от потолка ρ_пот, стен ρ_ст и рабочей поверхности ρ_р, высоты подвеса светильников и размера помещения.

Определяем Е_н с помощью таблицы 1 [27].Получаем, что Е_н =400Лк.

Коэффициент запаса k учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Значения коэффициента k приведены в таблице.

Таблица 10.3  Значения коэффициента k

Помещения	Примеры помещений	Коэффициент запаса k
		Газоразрядные лампы	Лампы накаливания
Запыленность свыше 5 мг/м3	Цементные заводы, литейные цеха и т. п.	2	1,7
Дым, копоть 15 мг/м3	Кузнечные, сварочные цеха и т. п.	1,8	1,5
Менее 1 мг/м3	Инструментальные, сборочные цеха	1,5	1,3
Значительная концентрация паров кислот и щелочей	Цеха химических заводов, гальванические цеха	1,8	1,5
Запыленность значительно менее 1 мг/м3, отсутствие паров кислот и щелочей	Жилые, административные и офисные и т.п. помещения	1,2	1,1

Из таблицы 10.3 определяем коэффициент запаса, для данного k =1,1.

Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Он является функцией многих переменных, точнее его определение затруднительно, но в наибольшей степени он зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте. При расположении светильников в линию, рекомендуется принимать Z = 1,1 для люминесцентных ламп и Z = 1,15 для ламп накаливания и ДРЛ. Таким образом, выбираем Z = 1,1.

Коэффициент использования светового потока ламп η может быть представлен в следующем виде:

,

(10.2)

где η_с – коэффициент полезного действия светильника, определяемый согласно таблице 3 [26];

η_п – показатель освещаемого помещения.

Выбираем светильник ППД и определяем, что его КПД составляет 68% (η_с=0,68).

Значение η_п определяем по таблице в зависимости от коэффициентов отражения светового потока от потолка ρ_пот, стен ρ_ст и рабочей поверхности ρ_р, кривых силы света светильников КСС и индекса помещения i, который находим из следующего соотношения:

,

(10.3)

где A – длина помещения, м;

B – ширина помещения, м;

H_p – расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

,

(10.4)

где H – геометрическая высота помещения, м;

h_св  высота от потолка до светильника, м;

h_р – высота рабочей поверхности, м.

Высоту условной рабочей поверхности принимаем равной 0,8 м, а высоту от потолка до светильника принимаем равной 0,2 (согласно СНБ 2.04.05–98). Таким образом, получаем:

(м) ;

Показатель освещаемого помещения η_п при средних значениях коэффициентов отражения (ρ_пот = 0,7, ρ_ст ≈ 0,5, ρ_р ≈ 0,1) для светильников с КСС группы Д1 равен 0,78.[28] С учетом КПД светильника по формуле (10.2) определяем величину коэффициента использования светового потока лампы:

Необходимое число светильников Ν определяется согласно схеме (рисунок 10.1).

А

а

В С₁

а С₂ а

Рисунок 10.1– Схема размещения светильников

Расстояние от стен до первого ряда светильников при отсутствии у стен рабочих мест:

Расстояние между крайними рядами светильников, расположенными у противоположных стен, рассчитываем следующим образом:

• по ширине помещения

• по длине помещения

Тогда количество рядов светильников, которые можно расположить между крайними рядами, рассчитываем следующим образом:

• по ширине

• по длине

Общее количество рядов светильников равно:

• по ширине

• по длине

Таким образом, находим общее число светильников:

По формуле (10.1) определяем световой поток лампы Fл:

Лампы ППД со световым потоком 6849 Лм имеют мощность 80 Вт. [28]

Таким образом в результате выполнения раздела охрана труда можно сделать вывод, что для обеспечения нормальных светотехнических условий труда понадобятся 8 светильников с мощностью ламп по 80Вт. Обеспечение нормальных условий позволит работникам, занимающимся проектированием снизить нагрузки на зрительный аппарат, что увеличит работоспособность.