Посібник 2

економніші від ламп розжарювання, працюють протягом 5-10 тис. годин, їх світловіддача становить 30...80 лм/Вт.

Недоліки освітлювальних установок із газорозрядними лампами (пульсація світлового потоку, осліплююча дія, шум дроселів, великі первинні витрати на закупівлю та монтаж) компенсуються їх економністю в процесі тривалої експлуатації, а також їх незамінністю при необхідності виконання робіт із розрізненням кольорів. Пульсація світлового потоку газорозрядних ламп не сприймається оком, але небажана, оскільки є причиною виникнення стробоскопічного ефекту. В пульсуючому світлі виникає викривлення зорового сприйняття стану рухомих та обертальних об'єктів, а це вже є небезпечним фактором. Ослаблення пульсації досягається підключенням паралельно працюючих ламп на різні фази трьохфазної мережі, або застосуванням високочастотного постачання освітлювальної установки.

Засліплювання змінює сприйняття спектрального складу світлового випромінення. Тому захист від блискучості таких світильників обов'язковий. Не дозволяється застосовувати відкриті газорозрядні лампи.

Зараз виготовляють такі види газорозрядних ламп, які розрізняються за спектром: лампи денного світла (ЛД) мають блакитний колір, за спектром випромінювання вони близькі до розсіяного світла чистого неба; лампи денного світла з покращеною передачею кольорів (ЛДЦ), вони близькі до ламп ЛД, але мають кращу передачу кольорів теплих відтінків, у тому числі зовнішнього вигляду людини; люмінесцентні лампи типу ЛЄ найбільш близькі до спектру природного сонячного світла; лампи білого кольору ЛБ дають випромінення з меншим вмістом синьо-фіолетових променів, світло у них трохи фіолетове, нагадує світло неба, вкритого хмарами, що освітлюються сонцем; лампи холодно-білого світла

ЛХБ, ЛХЄ дають кращу передачу світла, ніж лампи ЛБ та ЛД; лампи тепло-білого світла ЛТБ дають світло рожево-білого відтінку.

У виробничих приміщеннях підприємств доцільно застосовувати люмінесцентні лампи білого світла - ЛБ. Вони найбільш економні та дають світло теплих тонів. Лампи ЛТБ можна застосовувати в приміщеннях для відпочинку. Там, де необхідно проводити суворий контроль якості продукції, належить застосовувати лампи ЛДЦ.

Люмінесцентні лампи треба застосовувати насамперед там, де недостатнє природне освітлення (приміщення з вікнами, що затіняються будівлями, деревами або виходять на північ, експедиції, підвальні приміщення тощо). Для комбінованого освітлення краще застосовувати лампи ЛБ.

Лампи ДРЛ (дугові ртутні) належать до ламп високого тиску. Вони економні, світлова віддача майже 75...100 лм/Вт. Такі лампи застосовують для освітлення в цехах при виконанні грубих робіт та робіт середньої точності, при загальному нагляді, а також для зовнішнього освітлення місць навантаження, вивантаження і в цехах великої висоти та площі.

131

Світильники

Світильники складаються з джерела світла та арматури. Арматуру призначено для перерозподілу світлового потоку, захисту очей від блискучості, запобігання забруднення джерела світла та його пошкоджень. Світильники класифікуються за спрямуванням світлового потоку в робочій зоні та захистом від факторів навколишнього середовища.

За напрямком світлового потоку вони поділяються на світильники: прямого світла (випромінювання нижче за світильник, не менш 80% світлового потоку спрямовано на робочу поверхню); відбитого світла (випромінювання світлового потоку - більше 80% - спрямовано на стелю та верхню частину стін (вище за світильник); напіввідбитого світла (40-60% світлового потоку спрямовується на робочу поверхню, а решта - на стелю).

За ступенем захисту від навколишнього середовища світильники поділяються на: пилонезахищені (відкриті); пилозахищені та пилонепроникні; водозахищені (від потрапляння крапель зверху); водонепроникні або герметичні (навіть при зануренні у рідину); вибухозахищені (для вибухонебезпечних і пожежонебезпечних приміщень, наприклад приміщень, де застосовується спирт, гас, розчинники фарб) та підвищеної надійності проти вибуху

(рис. 12.3).

Рис. 12.3. Світильники: а) НОБ-300 з лампою розжарювання, вибухозахищений: 1 - гвинт заземлення; 2 - іскрогасний патрон; З - гумова прокладка; 4 - затиски; 5 - захисний каркас; 6 - скляний ковпак; б) ПУ- 100-вологозахисний (промисловий); в) "Універсаль" УП-200 - пилобризконепроникний; г) Рн-60 - пилонепроникний.

Однією з характеристик світильника є його захисний кут, у межах якого око людини захищене від сліпучої дії джерела світла.

Величина захисного кута має бути не менше 15º (рис. 12.4.).

132

Рис. 12.4. Схема захисного кута для світильників: а - з лампами ДРЛ; б і в - з люмінесцентними.

Для загального освітлення застосовують дволампові чи чотирьохлампові світильники типу ШОД, ЛОУ, ВЛВ, ВЛК, ПВЛ для газорозрядних ламп або з лампами розжарювання типу "Універсаль" (УП), "Люцетта"(ЛЦ) та ін. (рис. 12.5).

Рис. 12.5. Світильники з газорозрядними лампами: а, 6- вбудовані в стелю, закриті, ВЛВ і ВЛК; в - світлове обладнання ЛОУ.

Вимоги безпеки до світлового обладнання встановлені відповідним стандартом.

Нормування штучного освітлення виробничих приміщень

Нормами встановлюються мінімально допустимі величини освітленості виробничих та допоміжних приміщень, житлових та громадських будівель, територій виробничих підприємств, відкритих просторів та залізничних шляхів. Мінімальна освітленість встановлюється за характеристикою зорової роботи з найменшим розміром об'єкту розрізнення, контрастом об'єкта з фоном і характеристикою фону. Враховується система робочого освітлення (загальне або комбіноване) та джерела світла (лампи розжарювання або газорозрядні).

Згідно з нормами, всі роботи за зоровими параметрами розподіляються на 8 розрядів та 4 підрозряди (а, б, в, г) в залежності від розміру об'єкта та умов (фон, контраст) (табл. 12.4 і 12.5).

На промислових підприємствах робоче освітлення більшості виробничих приміщень характеризуються III... VIII розрядами зорових робіт. Приміщення, в основному, обладнуються загальним освітленням. На поточних лініях воно локалізоване.

Крім робочого освітлення, нормами передбачається встановлення ава-

рійного, евакуаційного та охоронного освітлення.

Аварійне освітлення призначається для продовження робіт там, де у випадку відсутності робочого освітлення може порушуватися технологія, виникнути небезпека вибуху, пожежі, отруєння людей, наприклад, компресорні, котельні, пічні відділення тощо. Найменша освітленість робочих поверхонь при цьому повинна становити 5% від робочого освітлення, але не менше 2 лк у приміщенні і 1 лк на території підприємства.

Евакуаційне освітлення передбачають для безпечної евакуації людей

133

із приміщень у місцях, небезпечних для проходу, сходових клітках, а також на шляху евакуації людей із приміщення або території. Це освітлення повинно забезпечувати освітленість 0,5 лк на підлозі або східцях і 0,2 лк на землі. Для цього застосовуються світильники аварійного освітлення.

Охоронне освітлення передбачають вздовж території в нічний мас, або чергове в приміщенні. Для цього виділяють частину світильників робочого або аварійного освітлення, які забезпечують освітленість на рівні землі або підлоги не менше 0,5 лк.

Розрахунок штучного освітлення

В розрахунку штучного освітлення для конкретних умов виробництва виникає потреба, коли необхідно дослідити існуючу освітлювальну установку, або спроектувати нову для даного виду робіт. У першому випадку розраховують освітленість, яку повинна створити освітлювальна установка, вимірюють дійсну освітленість та порівнюють її з нормованою.

У другому випадку обирають систему освітлення, тип джерела світла, визначають нормовану освітленість і розраховують кількість світильників або ламп, які забезпечують нормовану освітленість.

Для цього застосовують методи: питомої потужності і коефіцієнта використання світлового потоку.

1. Метод питомої потужності - найбільш простий, але є приблизним (орієнтовним) методом розрахунку. Він базується на визначенні за світлотехнічними довідниками питомої потужності освітлювальної установки, яка залежить від коефіцієнтів відбиття стелі, стін та підлоги приміщення і коефіцієнтів запасу для світильників з різними джерелами світла. Таблиці для визначення питомої потужності складені для різних показників освітленості та коефіцієнтів, тому для розрахунку необхідно їх мати.

Знайдену в таблиці питому потужність перемножують на площу і отримують загальну необхідну потужність. Поділивши загальну потужність на кількість ламп, одержують потужність однієї лампи і, навпаки, поділивши

де Ул - потужність однієї лампи, Вт; Ршт - питома потужність, Вт/м ; 5*

-площа приміщення, м2; N - кількість світильників (ламп).

2.Метод коефіцієнта використання світлового потоку пропонує розраховувати необхідну кількість світильників або освітленість за формулою:

де Ен, Ер - нормована та розрахована освітленість, лк; S - освітлювальна поверхня, м2 ; N, n - кількість світильників і ламп у кожному, шт.; Кз - коефіцієнт запасу, який враховує старіння ламп і запиленість приміщення; Z - кое-

134

фіцієнт нерівномірності освітлення, залежить від розташування світильника і знаходиться в межах 1,1...1,25; F - світловий потік однієї лампи, лм; h - коефіцієнт використання світлового потоку, визначається по світлотехнічних таблицях, залежить від коефіцієнтів відбиття стелі та стін та і - індекс приміщення. Індекс приміщення враховує висоту встановлення світильника над робочим місцем Нп, довжину та ширину приміщення А і В:

Коефіцієнт η вказує, яка частина світлового потоку (корисна) падає на робочу поверхню. Для світильників з лампами розжарювання η = 0,1...0,71, з газорозрядними η = 0,2 ...0,97.

Значення коефіцієнта, К3

Для розрахунку локалізованого та комбінованого освітлення можна застосувати точковий метод. В основі цього методу лежить рівняння:

E = I cosαKз Hп2 , лк, [12.17]

де Е - освітленість, лк; І - сила світла у напрямку від джерела на дану точку робочої поверхні, кд; α - кут падіння світлового потоку між променем і перпендикуляром до робочої поверхні; Нп - висота підвісу світильника, м; К3 - коефіцієнт запасу (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Схема для розрахунку освітлення

Дані про розподіл сили світла / знаходяться у світлотехнічних таблицях. При розрахунку освітленості робочої поверхні кількома світильниками результати від кожного додають.

Контроль та доглядза освітлювальними установками

Освітлення потребує систематичного догляду, правильної експлуатації освітлювальної установки та контролю освітленості на робочих місцях не менше одного разу на рік.

Залежно від специфіки цехів складаються графіки перевірки стану віконного скла, світильників, електроарматури, їх очищення та миття. Внаслідок тривалої експлуатації ламп, їх світловий потік знижується до 25 %. Такі лампи треба своєчасно замінювати. Забороняється встановлення світильни-

135

ків, до комплекту яких входять неоднотипні газорозрядні лампи, а також такі, що мають різний спектр та величину світлового потоку.

Очищення світильників належить проводити не менше одного разу на три місяці. Очищення шибок світлових отворів проводиться не рідше двох разів на рік для приміщень із незначним виділенням пилу, і не менше чотирьох разів із значним виділенням пилу.

Основним приладом для контролю та вимірювання освітленості на робочих місцях є люксметри типу Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю-117. Вони відрізняються границями вимірювання та оформленням. Принцип дії всіх однаковий і базується на явищі фотоелектричного ефекту.

Для автоматичного контролю освітленості на робочих місцях встановлюються фотодіоди ФД, які вказують на недостатню освітленість.

Таблиця 12.1. Нормоване природне освітлення (СНиП ІІ-4-79)

Таблиця 12.2. Значення коефіцієнта світлового клімату, т

Таблиця 12.3. Значення коефіцієнта сонячності клімату, с

136

137

Таблиця12.4 (продовження)

138

Таблиця 12.5. Нормована освітленість на робочих місцях допоміжних будівель та приміщень

Контрольні запитання

1.Яке значення відіграє світло для працездатності та здоров'я людини?

2.Які Ви знаєте види освітлення?

3.Які Ви знаєте світлотехнічні величини?

4.Якими приладами вимірюється освітленість?

5.Що Ви знаєте про природну освітленість? Назвіть види природного освітлення.

6.Що Ви знаєте про коефіцієнт природної освітленості (КПО)?

7.Як нормується КПО для виробничих приміщень за їх розмірами та організацією природного освітлення?

8.Методика розрахунку природного освітлення.

9.Які є види штучного освітлення?

10.Які джерела штучного світла застосовуються? Дайте їх порівняльну характеристику.

11.Для чого застосовуються світильники? Що Ви знаєте про них?

12.Як нормується штучне освітлення для виробничих приміщень?

13.Як розраховується штучне освітлення за методом питомої потужності?

14.Як розраховується штучне освітлення за методом коефіцієнта використання світлового потоку?

15.Контроль та догляд за освітлювальними установками.

139

РОЗДІЛ 13. ШУМ, ВІБРАЦІЯ, УЛЬТРАЗВУК ТА ІНФРАЗВУК

Звук - це розповсюдження звукової хвилі в пружному середовищі. Він характеризується частотою звукових коливань, амплітудою та часовими змінами коливань. Звуковий спектр поділяється та інфразвук, частота коливань звукової хвилі якого знаходиться в межах від 0 до 20 Гц - людина цих звуків не відчуває. Звуки з частотою від 20 до 20 000 Гц - звуковий діапазон, який людина чує . Частота від 20 000 Гц до 109 Гц - ультразвук, від 109 і вище - гіперзвук - людське вухо їх не сприймає.

Шум - це коливання звукової хвилі в звуковому діапазоні, що характеризується змінною частотою і амплітудою, непостійні в часі, які не несуть корисної інформації людині.

Вібрація - це механічні коливання, що призводять до розладу життєвих функцій людини, шкідливо впливають на роботу обладнання та руйнують будівельні конструкції.

13.1. Шум. Загальні поняття та визначення

Звукові коливання будь-якого середовища виникають при порушенні його стаціонарного стану під впливом збурюючої сили. Частки середовища починають коливатися відносно положення рівноваги, при цьому швидкість цих коливань (коливальна швидкість) значно менша швидкості розповсюдження звукових хвиль (швидкості звуку), яка залежить від пружних властивостей, температури та щільності середовища. Під час звукових коливань у повітрі утворюються зони зниженого та підвищеного тиску, які визначають звуковий тиск. Звуковим тиском зветься різниця між миттєвим значенням повного тиску та середнім тиском в незбуреному середовищі. При розповсюдженні звукової хвилі в просторі відбувається перенос енергії, кількість якої визначається інтенсивністю звуку. Середній потік енергії в будь-якій точці середовища за одиницю часу, несений до одиниці площі поверхні, нормального до напрямку розповсюдження хвилі, зветься інтенсивністю звуку в даній точці.

Характеристикою джерела шуму є звукова потужність Р, яка визначається загальною кількістю звукової енергії, що випромінює джерело шуму в оточуюче середовище за одиницю часу.

Сприймання людиною звуку залежить не тільки від частоти, а й від інтенсивності звукового тиску. Найменша інтенсивність Іо і звуковий тиск Ро, які спримає вухо людини, зветься порогом чутності або умовним нулем чу-

тності. Порогові значення І0 і Ро залежать від частоти звуку. При частоті 1000 Гц звуковий тиск Ро = 2·10-5 Па, І0 = 10-12 Вт/м2. При звуковому тиску Р =

2·10-2 Па, а І = 10 Вт/м2 виникають больові відчуття (больовий поріг) в слухових органах людини. Між порогом чутності і больовим порогом лежить ділянка чутності. Різниця між больовим порогом та порогом чутності дуже велика (1013 Вт/м2). Користуватися шкалою, яка має такий великий розбіг, немож-

140