Здавалка
Главная | Обратная связь

ЛЕКЦИЯ 4. ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ



 

 

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

Световой поток (Ф) Напряженность светового видимого потока, определяющего глазом человека световым ощущением. Единица измерения светового потока есть люмен (лм).
Сила света (І) Определяется отношением светового потока (Ф) к телесному углу (ω), в рамках котрого световой поток распределяется. Единица силы светла прийнята кандела (кд).
Яркость (В) Характеризуеться отношением силы света, которое излучается элементом поверхности в данном направлении к площади поверхности , которая освещается. Единица яркости явл. нит (нт).
Освещенность (Е) Отношение светового потока (Ф), падаючий на элемент поверхности к пло- щади этого елемента. За единицу освещенности прийнято люкс (лк).
Фон ( ) Поверхность, которая непосредственно соприкасается с объектом распознавания на которой он расположен. Фон считается светлым при >0,4, средним – при =0,2–0,4 и темным, если <0,2.
Видимость (v) Характеризуется способность глаз воспринимать объект. где k - контраст между объектом и фоном; kпор - пороговый контраст
Контраст (k) Характеризуеться отношением яркости объекта розпознавания (точка, линия, знак и др. элементы, котрые требуется распознать в процессе работы) к фону.

 

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

Характеристика зрительной рыботы Найме-нший розмер объекта и его распосзнания Раз-ряд зрительной работы Искусственное освещение Природное освещение Совместное освещение
освещенность, лк КЕО, %
комбинированное общее верхнее комби нир. освещ. бо-ковое. верхне комби нир. освещ.. бо-ковое.
Высокая точность 0,3-0,5 ІІІ 2000-400 500-200 1,2
средняя точность 0,5-1,0 ІV 750-300 300-150 1.5 2,4 0,9
малая точность 1-5 V 300-200** 200-100 1,8 0,6
Общее наблю-дение за технологическим про- цессом - VIII - 75-30 1* 0.3* 0,7* 0,2*

*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.

  1. Показатель ослепленности

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.