ЛЕКЦИЯ 4. ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙСтр 1 из 2Следующая ⇒
Около 80% информации человек получает через зрение. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: –неудовлетворительное или некачественное освещение утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может также явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы и блики от них, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работающим. Неправильная эксплуатация, так же как и ошибки, допущенные при проектировании и устройстве осветительных установок в пожаро- и взрывоопасных цехах (неправильный выбор светильников, проводов), может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям. При неудовлетворительном освещении, кроме того, снижается производительность труда и увеличивается брак продукции. Требования к производственному освещению: – создание достаточной освещенности на рабочей поверхности, которое отвечает характеру зрительной работы; – обеспечение достаточно равномерного и постоянного уровня освещенности; – не создавать на рабочей поверхности резких и глубоких фонов (особенно перемещающихся); – должен быть достаточно различимый контраст поверхностей деталей, которые освещены; – не создавать опасных и вредных производственных факторов; –должны быть надежными и простыми в эксплуатации, экономичными и эстетичными. Таблица 4.1. Основные светотехнические определения
Обычно пользуются двумя видами освещения – естественным н искусственным. Естественное освещение. Солнечное излучение в оптической области спектра наряду с видимой частью дает невидимую – ультрафиолетовую и инфракрасную. Ультрафиолетовые излучения имеют длины волн от 0,1 до 0,38 нм, видимые — от 0,38 до 0,78 нм, инфракрасные – от 0,78 до 3,4 нм.
4.1. Классификация видов производственного освещения
У л ь т р а ф и о л о т о в ы е и з л у ч е н и я (УФ) оказывают биологически положительное воздействие на организм человека, одновременно вызывая потемнение кожи (загар). При высоких интенсивностях УФ дают ожоги кожи, а проникая в глаза и фокусируясь хрусталиком на светочувствительной оболочке глаза (сетчатке), могут вызвать ее ожог, что ведет к частичной потере, а в тяжелых случаях к полной потере зрения. Ультрафиолетовые излучения возникают при работе кварцевых ламп, электрической дуги высокой интенсивности, лазерных установок, при получении высокотемпературных расплавов, электро-и газовой сварке. Защита от ультрафиолетовых излучений осуществляется достаточно просто – их не пропускают ткань обычной одежды и очки с простым стеклом. И н ф р а к р а с н ы е и з л у ч е н и я проявляются в основном от теплового воздействия В и д и м ы е лучи, занимающие интервал спектра от 0,38 до 0,78 нм, при большой интенсивности вызывают ослепленность и снижение остроты зрения. Для оценки условий освещения пользуются понятием освещенности Е, лк. Освещенность измеряют люксметрами. Естественное освещение положительно влияет не только на зрение, но также тонизирует организм человека в целом и оказывает благоприятное психологическое воздействие. В связи с этим все помещения в соответствии с санитарными нормами и правилами должны иметь естественное освещение. Исключение составляют производства, где естественное освещение нарушает технологический процесс (фотолаборатории и т. п.). Естественное освещение помещений осуществляется боковым светом — через световые проемы в наружных стенах или через прозрачные части стен, выполненные из пустотелых стеклянных блоков; верх н и м — через световые проемы, устраиваемые в перекрытии, или через прозрачные части перекрытий; к о м б н н и р о в а н н ы м — через световые проемы в перекрытии и стенах или через прозрачные ограждения покрытий и стен. Нормирование естественного освещения производится с помощью коэффициента естественной освещенности, или сокращенно «к. е. о.»: где е – коэффициент естественной освещенности, Ев — освещенность внутри помещения, лк; Ен — одновременная освещенность рассеянным светом снаружи, лк. Освещенность помещения естественным светом характеризуется коэффициентами естественной освещенности ряда точек, расположенных в пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и горизонтальной плоскости, находя-
Рис. 4.1. Схема распределения коэффициентов естественной освещенности по разрезу помещения. а – при боковом одностороннем освещении; б) при боковом двухстороннем освещении в –при верхнем; г — при верхнем и боковом.
щиеся на расстоянии 1 м над уровнем пола и принимаемой за условную рабочую поверхность (рис. 2-Минимальный к. е. о. емин в зависимости от точности работы при верхнем и комбинированном освещении нормируется в пределах от 10 до 2, а при одном боковом освещении от 3,5 до 0,5. Нормирование заначений КЕО определяются „Строительными нормами и правилами (СНиП П-4-79)”.
Недостатки – непостоянное в различные периоды суток, поры года и погоды и неравномерное распределение по площади производственного помещения освещение, которое при неудовлетворительной его организации может привести к ухудшению органов зрения.
Принцип расчета естественного освещения. Расчет освещенности помещения естественным светом производится путем определения коэффициентов естественной освещенности в различных точках характерного разреза помещения. Учитывается световой поток прямого диффузного света от небосвода, а также отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий. В результате расчета определяются площади световых проемов для помещений. Поэтому для расчета естественного освещения необходимо иметь следующие данные: длину и ширину помещения, количество пролетов; значение коэффициентов отражения стен и потолков, коэффициентов светопропускания и затенения окон противостоящими зданиями, а также степень точности выполняемой работы. Определив площадь остекления Sост и зная площадь окон Sокон, определяют количество окон: n= Sост/ Sокон , Искусственное освещение. Искусственное освещение применяют в тех случаях, когда естественного света в помещении недостаточно, или он отсутствует, или неприемлем по технологическим соображениям. Нормирование искусственного о с в е щ е н и я. Для обеспечения наиболее благоприятных условий зрительной работы в Украине принято нормировать наименьшую освещенность на рабочих поверхностях в производственных помещениях в соответствии со „Строительными нормами и правилами (СНиП П-4-79)”.
. При выборе соотношений нормируемых значений освещенности но разрядам точности и напряженности зрительной работы необходимо принимать во внимание следующие показатели: 1) точность зрительной работы и коэффициент отражения рабочей поверхности; 2) продолжительность напряженной зрительной работы в общем объеме рабочего времени; 3) характеристики качества освещения; 4) технико-экономические показатели применяемой системы освещения; 5) требования обеспечения безопасности работы. Классификация зрительных работ по точности определяется угловым размером и яркостным контрастом объекта наблюдения с фоном. Объектом наблюдения принято называть деталь рассматриваемого предмета, которую требуется различать в процессе работы (например, риска, трещина, точка, линия на листе чертежа и пр.). В табл. 2-1 представлена наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях по нормам СНиП П-А.9-71 для первого разряда (из девяти). Нормирование освещенности осуществляется по трем характерным признакам: –точность зрительной работы, контраст объекта с фоном и коэффициент отражения рабочей поверхности Если робота связана с повышенной опасностью травматизма, размещением деталей на движущихся поверхностях, если напряженная зрительная работа производится непрерывно в течение более половины рабочего дня или различаемые объекты расположены от глаз далее, чем на 0,5 м, нормы освещенности повышаются на одну ступень согласно специальной шкале освещенностей. Наряду с количественными нормируются и качественные показатели освещения. Рабочие поверхности, являющиеся фоном, на котором объект зрительно обнаруживается и распознается, классифицируются по коэффициенту их отражения рна три группы: темные (р < 0,2), средине (0,2 -0,4) и светлые (р > 0,4).
Таблиця 4.2 Нормы искуственного и естественного освещения производственных помещений
*При постоянном наблюдении за процессом. **Норматив относится к работам при середнем контрасте объекта с фоном темным фоном
Качественные показатели о с в е щ е и и я. В реальных условиях работы, глаза при яркости отдельных участков поля зрения неодинакова из-за различия коэффициентов отражения, распределения светового потока по освещаемым поверхностям и наличия в поле зрения световых приборов. В результате наличия в поле зрения световых пятен с яркостью, значительно превышающей яркость адаптации наблюдателя, возникает ощущение неудобства или напряженности – зрительный дискомфорт. Зрительный дискомфорт вызывает отвлечение внимания и уменьшение сосредоточенности, а также может привести к зрительному и общему утомлению. Утомляют также неправильная передача цвета освещаемых предметов и пульсация яркости рабочих поверхностей во времени. В связи с этим нормируются и качественные показатели освещения: показатели ослепленности и дискомфорта, пульсация и спектр излучения.
s = (S – 1)103
Здесь коэффициент ослепленности
где ΔВпор – пороговая разность яркостей объекта на фоне равномерной яркости; (ΔВпор)s – то же, но замеренная на объекте при наличии в поле зрения источника блеска. Нормируемые значения показателей ослепленности не должны превышать s = 20 для точных зрительных работ и s = 40 для работы меньшей точности. 2. Показатель дискомфорта Мопределяется эффектом потемнения фона при появлении яркого пятна. Критерий дискомфортности определяется яркостью слепящего пятна телесным углом ω, в пределах которого видно яркое пятно, и углом смещения этого пятна относительно линии зрения наблюдения θ. Основными параметрами осветительной установки, определяющими уровень предельно допустимой яркости по дискомфорту, являются яркость адаптации и расположение световых приборов в поле зрения. 3. Пульсация излучения. Пульсация яркости рабочих поверхностей во времени вызывает зрительное утомление и снижение производительности труда. Для количественной оценки глубины пульсации газоразрядных источников света пользуются понятием коэффициента пульсации: где Емакс и Емин — максимальное и минимальное значения освещенности во времени; Еср — среднее значение освещенности за полный период времени (Т = 0,02 с при f = 50 Гц). Для уменьшения коэффициента пульсации принято пользоваться следующими методами: – включением смежных ламп в различные фазы электрической сети (рис. 4.2); питанием установок током повышенной частоты; –применением двухламповых светильников с емкостным и индуктивным балластами. Максимально допустимое значение коэффициента пульсации при системе общего освещения для I и II разрядов работы равно 10. 4. Спектр излучения современных источников света очень разнообразен. Для обеспечения более пра- Рис. 4.2. вильной передачи цвета освещаемых объектов целесообразно применять лампы с улучшенной цветопередачей типов ЛБЦ, ЛДЦ и ЛХБЦ (соответственно лампы белого, дневного и холодно-белого цвета). Буква Ц в индексах этих ламп обозначает применение люминофоров, цвет излучения которых обеспечивает улучшенную цветопередачу.
Бесперебойность действия осветительных установок. Внезапное прекращение освещения в производственном помещении может привести к длительному нарушению технологического процесса (цехи горячей обработки металлов, химические производства), к взрывам и пожарам па электрических станциях или узлах водоснабжения, к прекращению электроснабжения потребителей и т. п. Даже в том случае, когда внезапное прекращение освещения не влечет за собой тяжелых последствий, могут иметь место недовыпуск и брак продукции. Бесперебойность действия осветительной установки обеспечивает устройство одновременно двух видов освещения – рабочего и аварийного. Рабочее освещение предназначено для создания необходимых условий работы и нормальной эксплуатации здания или территории. Аварийное освещение должно обеспечивать при прекращении рабочего освещения условия для временного продолжения работы или безопасной эвакуации людей из помещения. Аварийное освещение для продолжения работы должно быть предусмотрено во всех случаях, если действия людей в темноте могут явиться причиной взрыва, пожара, отравления людей, массового травматизма, привести к длительному расстройству технологического процесса или нарушению снабжения потребителей. Светильники такого освещения должны создавать на рабочих поверхностях не менее 10% освещенности, нормированной для данного вида работ при системе общего освещения. Питание светильников аварийного освещения осуществляется независимыми источниками питания (трансформаторы, питаемые от разных электрических сетей, генераторы с самостоятельным первичным двигателем, аккумуляторные батареи). Аварийное освещение для эвакуации людей устраивается при наличии опасности возникновения травматизма. Светильники такого освещения должны обеспечивать по линии основных проходов в помещениях освещенность не менее 0,5 лк и получать питание по электрическим сетям, не зависимым от сетей рабочего освещения начиная от шин подстанции, а для небольших зданий, имеющих только один ввод, – начиная от этого ввода. Принцип расчета искусственного освещения. При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие основные вопросы: выбрать систему освещения, тип источника света, норму освещенности, тип светильников, произвести размещение светильников, рассчитать освещенность в интересующих нас точках, уточнить после этого размещение и число светильников и определить единичную мощность светильников и ламп. 1. Освещение внутри помещений осуществляется либо системой общего освещения, либо системой комбинированного освещения. 2. Выбор источников света определяется их основными характеристиками: электрическими (напряжение, мощность), световыми (световая отдача, срок службы, яркость), цветовыми (спектральный состав, цветность излучения), размером и формой колбы, экономичностью. В настоящее время используют три типа источников света: лампы накаливания, люминесцентные лампы и лампы ДРЛ (ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью). 3. Для облегчения задачи выбора освещенности в проектной практике составлены отраслевые нормы, представляющие собой расписание значений освещенности для основных помещений и рабочих мест по отраслям промышленности 4. Светильники выбирают по характеристикам светораспределения, блескости, экономичным показателям и по условиям среды помещения. Во взрыво- и пожароопасных помещениях применяют светильники специального исполнения. 5. Выбор размещения светильников связан с формой кривой силы света светильника и определяется заданным распределением освещенности или наименьшей удельной мощностью. 6. Заключительным этапом разработки светотехнической части проекта является расчет мощности осветительной установки в целом и каждого осветительного прибора в отдельности, обеспечивающий минимальную освещенность. Расчет производится по световому потоку либо по силе света. Наиболее прост приближенный метод удельной мощности. Под удельной мощностью понимается отношение суммарной мощности источников света к площади освещаемой поверхности. Для расчета методом удельной мощности составлены таблицы, которые приводятся в справочниках для различных сочетаний коэффициентов отражения потолка, стен и пола помещения и значений коэффициентов запаса для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами. Найденная из таблиц величина удельной мощности, будучи умноженной на площадь помещения, дает величину общей установленной мощности. В свою очередь общая установленная мощность, деленная на число светильников, определяет мощность каждой лампы. Установленная мощность равна Ру =рS. р – удельная мощность; S–площадь помещения
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|