Расчет и нормирование производственного освещения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………..3

 

Основные световые величины и параметры, определяющие зрительные условия работы……………………………………………………………….4

 

Виды и системы  производственного освещения………………………...6

 

Основные требования к производственному освещению…………………..8

 

Естественное  освещение……………………………………………………10

 

Принцип расчета естественного  освещения…………………….…….…….11

 

Источники искусственного света…………………………………….……12

 

Светильники…………………………………………………………………...14

 

Нормирование искусственного освещения………………………………….15

 

Расчет искусственного освещения…………………………………………...16

 

Аварийное освещение……………………………………………………….19

 

Заключение……………………………………………………………………21

 

Библиографический список…………………………………………….…..23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Освещение рабочего места - важный фактор создания нормальных условий  труда. Неудовлетворительное освещение  может исказить информацию, получаемую человеком посредством зрения, кроме того оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление организма в целом, отрицательно сказывается на состоянии центральной нервной системы. Неправильное освещение может являться причиной производственного травматизма. Освещение влияет на производительность труда и качество выпускаемой продукции. Так при выполнении операции точной сборки увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда до 25 % и даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2-3 %.

Оптической областью спектра называется часть электромагнитного  спектра с длиной волны  = 10 - 340 нм. Она делится на:

- инфракрасное излучение  ( = 340 - 770 нм). которое проявляется в основном в тепловом воздействии;

- видимое излучение  ( = 770 - 380 нм): в зависимости от длины волны вызывает у человека, различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового ( = 400 нм) до красного ( = 750 нм). Зрение наиболее чувствительно к излучению с длиной волны = 550 нм, что соответствует желто-зеленому цвету: к границам видимого спектра чувствительность уменьшается;

- ультрафиолетовое излучение (УФ) ( = 380 - 10 нм). УФ излучение оказывает биологически положительное воздействие на организм человека, вызывая загар. При высокой интенсивности УФ излучение способно вызвать ожог кожи, глаз. УФ излучение возникает при электро и газовой сварке, при работе кварцевых ламп, электрической дуги высокой интенсивности, лазерных установок. Защита от УФ излучений проста - их пропускают на ткань одежды и очки с простым стеклом.

 

 

 

Основные световые величины и параметры, определяющие зрительные условия работы

 

К количественным показателям  производственного освещения относятся: лучистый поток, световой поток, сила света, яркость, освещенность.

Лучистый поток (Ф) - общая  мощность электромагнитного  излучения  оптическом диапазоне длин волн. Единицей измерения служит /Вт/.

Испытываемое человеком  зрительное ощущение при попадании  лучистого потока на сетчатку глаза  зависит не только от мощности излучения, но также и от длины волны. Излучение разных длин волн вызывают различное цветовое ощущение по цвету и интенсивности.

Световой поток (F) - мощность  лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. Единица измерения (ЛМ).

Сила света (I)- пространственная плотность светового потока

 

 

где - телесный угол в стерадианах.

Единицей измерения  является кандела (КД), которая является основной световой величиной, на которую существует государственный световой стандарт. Кандела - сила света с площади платиновой пластины равной 1/600000 м² при температуре затвердевания платины (2042 К) и давлении 101325 Па.

Освещенность (Е)- плотность  светового потока на освещенной поверхности

где S - площадь поверхности. За единицу измерения принят люкс (ЛК).

Яркость поверхности (L)- отношение силы света dF излучаемого элемента поверхности dS под углом к проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную лучу зрения.

Блесткость - чрезмерная яркость - причина утомления и снижения работоспособности.

Характер зрительной работы определяется совокупностью  таких параметров, как размер объекта  различения, фон, контраст объекта с  фоном.

Объект различения - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть, который необходимо различить в процессе работы (например, при работе с приборами - толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах - толщина самой тонкой линии на чертеже).

Фон - поверхность, непосредственно  прилегающая к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения , под которым понимается способность поверхности отражать падающий на нее световой поток.

В зависимости от величины коэффициента отражения фон может быть:

- светлым (р > 0,4);

- средним (р = 0,2 т  0,4);

- темным (р < 0,2').

Контраст объекта различения с фоном определяется из выражения

где В_ф, В_о - яркость фона и объекта различения соответственно. Контраст может быть:

- большим (К > 0,5);

- средним (К = 0,2 ^ 0,5);

- малым (К < 0,2).

Виды и системы производственного освещения

 

Для освещения производственных помещений используют естественное, искусственное и совмещенное  освещение.

Естественное освещение помещений создается светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, и меняется в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы. Искусственное освещение создается электрическими источниками света. Совмещенное освещение – это освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Естественное освещение подразделяется на боковое (осуществляется через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания) и комбинированное – сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Искусственное освещение может быть двух систем – общее освещение и комбинированное освещение. Общее освещение – это освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

Комбинированное освещение – это освещение, при котором к общему освещению добавляется местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение только одного местного освещения не допускается т.к. это создает резкий контраст между освещенными и неосвещенными местами, утомляет зрение и может явиться причиной травматизма.

По функциональному  назначению искусственное освещение  подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.

Рабочее освещение предусматривается для всех помещений здания, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение  разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности устраивается для продолжения работы в случаях, если аварийное отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса и т.п. Освещение безопасности должно создавать на рабочих поверхностях в производственных помещениях и на территориях предприятий, требующих обслуживания при отключении рабочего освещения, наименьшую освещенность в размере 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий.

Эвакуационное освещение  предназначено для обеспечения  эвакуации людей из производственного  помещения или из мест производства работ вне зданий при аварийном  отключении рабочего освещения. Оно организуется в местах, опасных для прохода людей; на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 чел. Освещенность на полу основных проходов и на ступеньках при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.

Охранное освещение  устраивают вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть не менее 0,5 лк на уровне земли  в горизонтальной плоскости или  на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.

Дежурное освещение  – это освещение в нерабочее  время. Область применения, величины освещенности, равномерность и требования к качеству не нормируются.

Основные требования к производственному освещению

 

Каждое производственное помещение имеет определенное назначение, поэтому устраиваемое в нем освещение должно учитывать характер возникающих зрительных задач.

1. Освещенность на  рабочем месте должна соответствовать  зрительному характеру работ/характеристике фона и контраста объекта с фоном. Согласно нормам (СНиП 23-05-95), все виды работ условно разбиты на 8 зрительных разрядов в зависимости от размера наименьшего различимого объекта:

1 "а" < 0.15 мм

2 "а"= 0.15...0.3 мм

3 "а" = 0.3...0.5 мм и  т.д. до 8-го разряда и 4 разряда  (а, б, в, г) в зависимости  от сочетания фона и контраста.

Увеличение освещенности повышает яркость объектов, что улучшает их видимость и сказывается на росте производительности труда. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.

2. Необходимо обеспечить  достаточно равномерное распределение  яркости на рабочем месте и в пределах окружающего пространства. Предпочтительнее использовать комбинированную систему естественного освещения или общее искусственное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует выполнению данного требования .

3. На рабочем месте  должны отсутствовать резкие тени. Особенно недопустимы движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.

4. В поле зрения  должна отсутствовать прямая  и отраженная блесткость (приводящая  к ослеплению зрения).

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, характеризующий снижение видимости при наличии ярких источников света в поле зрения

где V₁ и V₂ - видимость соответственно при экранированных и открытых источниках света в поле зрения работающих.

Видимость (V)- определяется числом пороговых    контрастов    в действительном контрасте объекта  с фоном К_действ, характеризует способность глаза воспринимать объект

5. Величина освещенности  должна быть постоянной во  времени и равномерна по площади (Е(T) = const, E(S) = const). Коэффициент пульсации освещенности (K_n) - критерий оценки глубины колебаний светового потока газоразрядных ламп при питании с переменным током 50 Гц.

6. Следует выбрать  оптимальную направленность светового потока, что позволяет, в одних случаях, рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности. Оптимальный угол падения лучей = 60° к нормали поверхности, при этом видимый контраст объекта, с фоном максимален.

7. Следует рационально  выбрать тип источника света  (ламп) по спектральному составу для обеспечения правильной цветопередачи.

8. Все элементы осветительных  установок - светильники,   электро  проводники, групповые щитки, трансформаторы и т.п. должны быть электро безопасными, а также не должны быть причиной возникновения пожара и взрыва.

9. Осветительная установка  должна быть проста, надежна и  удобна в эксплуатации.

Естественное освещение

 

При естественном освещении  создаваемая освещенность изменяется в очень широких пределах. Эти изменения обусловлены временем дня, года и метеорологическими факторами: характером облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому естественное освещение нельзя количественно задавать величиной освещенности.  В качестве нормируемой величины для естественного освещения принята, относительная величина коэффициент естественной освещенности КЕО.

КЕО есть выраженное в  процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения  Е_в к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом всего небосвода;

Таким образом,   КЕО  оценивает размеры оконных   проемов,   вид остекления и  переплетов, их загрязнение, т.е. способность системы естественного освещения пропускать свет.

Естественное освещение  в помещении регламентируется нормами  СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное  освещение". Нормативное значение КЕО с учетом характера выполняемой  зрительной работы, системы естественного  освещения, района расположения здания следует рассчитывать по формуле:

где  Е_н - нормированное значение КЕО (%);

Е_т – табличное значение КЕО (%), определяемое по СНиП 23-05-95