ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО образованиЮ и наукЕ рОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Уфимский государственный нефтяной

технический университет

Кафедра промышленная безопасность и охрана труда

Лабораторная работа №5

Производственное освещение

Выполнил: ст. гр. БАГ-07-01 Усманов В.Р. Проверил: доцент, к. т. н. Гилязов А. А.

Уфа 2010

Цель работы

1. Ознакомление о нормами естественного и искусственного освещения.

2. Расчет искусственного и естественного освещения.

3. Исследование освещенности.

Общие положения

Освещение является одним из основных средств создания благоприятных условий труда в производственных помещениях. Освещение, не соответствующие условиям работы, вызывает повышенную утомляемость, замедляет психические реакции, приводит к ухудшению и даже потере зрения и может являться косвенной причиной травматизма. Свет представляет собой разновидность лучистой энергии. Световое излучение, его физическая природа очень сложны. Современное учение о свете рассматривает и объясняет природу света на основе объеди­нения корпускулярной и волновой теории. Основными количественными показателями освещения являются: световой лоток, сила света, освещенность и яркость. Световым потоком (Ф) принято называть мощность лучистой энергии, оце­ниваемой по световому ощущению, которое она производит на человече­ский глаз. За единицу светового потока в соответствии с международным соглашением принят люмен (лм).

Световой лоток представляется как величина не только физическая, но и физиологическая, поскольку измерение ее основывается на зрительном восприятии.

Для характеристики поверхностной плотности светового потока, т. е. Для количественной оценки освещения поверхности пользуются понятием ос­вещенности (Е) - это отношение светового потока (Ф), падающего на эту поверхность, к се площади (S):

Единица освещенности – люкс (лк) есть освещенность поверхности площадью в 1 м² световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным по этой поверхности.

Анализ работы зрительного аппарата позволяет говорить о наличие у освещения двух сторон - количественной и качественной. Количественная сто­рона освещения связана с вызывающим световое ощущение световым потоком. Качественная сторона освещения оценивается по степени равномерности осве­щения, оптимальности направления света, цветопередачи, степени ослепленности.

Естественное освещение.

Дневной солнечный свет по сравнению с искусственным лучше вос­принимается глазом и более благоприятно влияет на самочувствие человека. Содержащиеся в лучах солнца ультрафиолетовые излучения необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Поэтому все помещения здания должны освещаться естественным светом за исключением тех, где естественный свет противопоказан по технологическим причинам.

В зависимости от расположения светопроемов различают следующие виды естественного освещения:

• боковое – через окна в наружных стенах или через прозрачные части стен;

• верхнее – через световые фонари и проемы в покрытиях;

• комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

Применение того или иного вида естественного освещения зависит от архитектурных особенностей производственных зданий.

Очевидно, что естественная освещенность колеблется в течении суток, зависят от времени года, атмосферных осадков, географических координат и т.д. Это обстоятельство не позволяет установить норму освещенности в абсолют­ных величинах (лк).

Для регламентации переменного по характеру естественного освещения зданий принята относительная единица измерения, выраженная в процентах – коэффициент естественной освещенности (к.е.о. или е).

К.Е.О. в какой-либо точке внутри помещения, освещаемой светом, ви­димым через световой проем участком небосвода, представляет собой отноше­ние абсолютной освещенности в этой точке Е_в, лк, к одновременной наружной освещенности E_н, лк, горизонталь­ной плоскости, освещаемой (равномерно) рассеянным светом всего небо­свода:

Искусственное освещение.

Источниками искусственного освещения в настоящее время явля­ются: лампы накаливания и газоразрядные лампы низкого и высокого дав­ления.

Лампы накаливания просты по устройству, удобны в эксплуата­ции, могут быть включены в сеть постоянного и переменного тока и поэто­му находят широкое применение для освещения производственных поме­щений.

Однако лишь 2 – 3% потребляемой лампой электроэнергия расходуется по назначению, т.е. превращается в свет, а основная часть выделяется в виде тепла. Световой к.п.д. этих ламп не превышает 10 – 13%, что делает их малоэкономичными. Срок службы их около 100 часов.

В газоразрядных источниках света, создаваемых для целей осве­щения, широко используется явление фотолюминесценции, основанное на свечения кристаллических порошков – люминофоров под воздействием ультрафиолетовых излучений.

Типичным представителем газоразрядных ламп низкого давления являются люминесцентные лампы. Для изготовления применяют люмино­форы, излучающие свет различных оттенков, близких к дневному свету, что оказывает положительное влияние на состояние зрительных функций, способствует уменьшению утомления и создает условия для правильной цветопередачи. Кроме того, применение этих ламп в 2,5 – 3 раза экономич­нее ламп накаливания, а срок их службы до 5000 часов.

Основные характеристики ламп – световая отдача (отношение из­лучаемого светового потока к потребляемой энергии), световой поток, средняя продолжительность службы – определяются государственными стандартами.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее и комбини­рованное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой лоток непосредственно на рабочих местах.

Общее освещение подразделяется на:

• общее равномерное освещение, когда светильники равномерно располагаются по всей площади помещения, без учета расположения оборудования;

• общее локализованное освещение, при котором расположение светильников производится с учетом расположения рабочих мест.

Система общего равномерного освещения применяется обычно при небольших уровнях требуемой освещенности (300 лк и ниже), при высоких плотностях расположения рабочих мест в производственных, где по всей площади выполняются однотипные работы (например, крупносборочные и литейные це­ха), в непроизводственных помещениях.

Систему общего локализованного освещения рекомендуется применять в производственных помещениях, где требуется повышенная освещенность от­дельных участков рабочей поверхности, в цехах, где рабочие места расположе­ны сосредоточенными отдельными группами (рабочие места у конвейерных лент, отдельно группы станков), в цехах, различные участки которых предна­значены для выполнения работ, требующих разной освещенности и т.д. Приме­няя локализованное размещение светильников общего освещения, можно доби­ваться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без значи­тельных экономических затрат.

Однако применение одной системы общего освещения в ряде случаев оказывается непригодным.

В таких случаях, а также при производстве точных работ, нуждающих­ся в высоком уровне освещенности, целесообразно применять систему комби­нированного освещения.

Светильники местного освещения, расположенные вблизи рабочей по­верхности, позволяют управлять световым потоком и благодаря этому создать лучшие условия видимости, а также создавать высокие уровни освещенности не только на горизонтальных, но и на вертикальных и наклонных поверхностях.

При выполнении системы комбинированного освещения надо соблю­дать определенные соотношения между освещенностью рабочих поверхностей, создаваемой одновременно светильниками местного и общего освещения.

Это соотношение, как правило, должно находиться в пределах 10:2 – 10:5, т.к. неравномерное распределение яркостей в поле зрения рабочих приводит к повышенному утомлению зрения. По этой же причине приме­нение одного местного освещения не допускается.

НОРМИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Наименьшая допустимая освещенность в производственных поме­щениях устанавливается действующим нормативным документом, имею­щим силу закона доя проектных и действующих организаций и предпри­ятий.

СНиП 23-05-95 разработан в соответствии с общей системой нормативных документов в строительстве и входит в состав комплекса 23 (Приложение Б СНиП 10-01-94).

Документ устанавливает нормы естественного, искусственного и совмещенного освещения зданий и сооружений, а также нормы искусственного освещения селитебных зон, площадок предприятий и мест производства работ вне зданий.

В зависимости от характера и степени точности выполняемых в данном производственном помещении работ, нормами устанавливаются 8 разрядов зрительной работы. Степень точности зрительной рабо­ты, т.е. тот или иной разряд, определяется в зависимости от наименьшего размера объекта различения.

Под объектом различения подразумевается наименьшая часть рас­сматриваемой поверхности или изделия, которая должна быть четко разли­чима в процессе работы (в мм), (например, при работе с приборами – тол­щина линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщина раз­мерной линии на чертеже).

При нормировании искусственного освещения для каждого разряда зрительной работы (кроме VI и VII разрядов) устанавливаются также и подразряды: для разрядов I и V включительно – четыре подразряда, для VIII – два.

Подразряд зрительной работы устанавливается в зависимости от контраста объекта различения с фоном и от характеристики фона.

Характеристика фона – величина, определяемая коэффициентом отражения (КО) поверхности, на которой рассматривается объект, т.е. от­ношение светового потока, отраженного от поверхности, к световому пото­ку, падающему на поверхность (КО может выражаться в %).

где Ф_о и Ф_n – соответственно отраженный и падающий световой поток. Различают фон темный и светлый.

Темный КО < 0,3 (30%).

Светлый КО ³ 0,3 (30%).

Контраст объекта с фоном (К) – характеризуется отнощением разности коэффициентов отражения фона и объекта к большему по величине КО. (Это справедливо для диффузных поверхностей, отражающих световой поток во всех направлениях равномерно).

где КО_ф – коэффициент отражения фона; КО_о – коэффициент отражения объекта.

Если КО_ф > КО_о, то

Различают малый, средний и большой контрасты объекта с фоном.

Малый К < 0,2 (фон и объект мало отличаются).

Средний К = 0,2 – 0,5 (фон и объект заметно отличаются).

Большой К > 0,5 (фон и объект резко отличаются).

В некоторых фон и контраст объекта с фоном можно определить визуально, например, при чертежных работах: фон – светлый, контраст объекта с фоном большой.

Для каждого подразряда зрительнолй работы устанавливается уровень нормированной освещенности (Е_н) в лк отдельно для комбинированной системы освещения и общей системы.

При комбинировании естественного освещения нормированное значение К.Е.О. в % устанавливается без учета подразряда зрительной работы, т.к. при этом исходят из нормальных условий зрительной работы, которые предполагают средний контраст деталей и фона (т.е. яркость детали и фона заметно различаются, значения среднего контраста 0,2 – 0,5) и расстояние от глаз до детали не превышающее 50 см. Если условия зрительной работы отличаются от указанных, допускается изменение нормированного значения К.Е.О. при отсутствующем гигиеническом и экономическом обоснованиях.

Кроме того, при нормировании исходят из регулярной чистки световых проемов, т.к. если чистое стекло пропускает 90% светового потока, то сильно загрязненное – только 8%.

Регулярная чиска световых проемов имеет и определенное экономическое значение, т.к. позволяет сократить время пользования искусст­венным освещением (в среднем на 2 часа в сутки).

Поэтому при проектировании должны предусматриваться устройства, обеспечивающие удобные подходы к световым проемам (подвесные люльки, мостки).