Методы расчета искусственного освещения

Для расчета искусственного освещения используют, в основном, три метода: светового потока, точечный и удельной мощности.

Метод светового потока используют для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Этот метод позволяет учесть как прямой световой поток от светильников, так и отраженный от стен и потолка. Световой поток лампы Ф _ц определяют по формуле:

ESk Z
^фл =—'— ■, ■ (2.18)

где £ — нормированная освещенность, лк; S — площадь освещаемого помещения, м²; k₃ — коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в результате загрязнения и старения ламп (к₃=1,3—1,8);

Z — коэффициент неравномерности освещения (z=1.1 —1,15);

N — количество светильников;

п — количество ламп в светильнике;

г\ — коэффициент использования светового потока.

Коэффициент ц определяется по светотехническим таблицам в зависимости от показателя помещения і, коэффициентов отражения стен и потолка. Показатель помещения і определяют по формуле:

ab

(2.19)

где а и b — длина и ширина помещения, м;

h_p — высота светильника над рабочей поверхностью, м.

К І

ФИЗИОЛОГИЯ, ГИГИЕНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

Раздел 2

 

По полученному в результате расчета световому потоку лампы Ф_ѵ по таблице выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной установки.

Точечный метод используют для расчета локализованного и комбинированного освещения, а также освещения наклоненных плоскостей. В основу точечного метода положено уравнение:

/ cos a

^£ = ^-Т—, (2.20)

г

где /_<( — сила света в направлении от источника на заданную точку рабочей поверхности, кд;

а — угол падения световых лучей, тоесть угол между лучом и перпендикуляром к освещаемой поверхности;

г — расстояние от светильника до заданной точки.

Для практического применения в формулу вводят коэффициент запаса k₃ и замену г = h_p/ cos а, тогда

(2.21)

/ cos a к h\

- Значения силы света І_а приводятся в светотехнических справочниках.

Метод удельной мощности считается наиболее простым, однако

и наименее точным, поэтому его применяют только при приближенных

расчетах. Этот метод позволяет определить мощность каждой лампы

Р_п, Вт для создания в помещении нормируемой освещенности

р. ^ ^Л N '

(2.22)

где р — удельная мощность, Вт/м² (принимается по справочникам для помещений данной отрасли);

S — площадь помещений, м²;

N — число ламп в осветительных установках.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Надежность и эффективность естественного и искусственного освещения зависит от своевременности и тщательности их обслуживания. Загрязнение стекла световых отверстий, ламп и светильников может снизить освещенность помещений в 1,5—2 раза. Поэтому окна

144

необходимо мыть не реже двух раз в год для помещений с незна­чительным выделением пыли и не реже четырех раз — при значительном выделении пыли. Периодичность чистки светильников — 4—12 раз в год (в зависимости от характера запыленности произ-водственных помещений).

В светильниках с люминесцентными лампами необходимо также следить за исправностью схем включения (не допускать мигания ламп и шума дросселей), обеспечивать безопасность и удобство эксплуатации, а также своевременно заменять перегоревшие лампы и лампы, которые слабо светятся. Использованные люминесцентные лампы хранятся на складах и, при соответствующем их накоплении, вывозятся на специальные предприятия для изъятия имеющейся в них ртути.

Периодически, не реже одного раза в год, необходимо проверять уровень освещенности в контрольных точках производственного помещения. Основной прибор для измерения освещенности — люксметр.

ВИБРАЦИЯ

Среди всех видов механических воздействий для технических объектов наиболее опасна вибрация. Знакопеременные напряжения, вызванные вибрацией, содействуют накоплению повреждений в материалах, появлению трещин и разрушению. Чаще всего и довольно быстро разрушение объекта наступает при вибрационных влияниях в условиях резонанса. Вибрация вызывает также и отказы машин, приборов.

По способу передачи на тело человека вибрацию разделяют на общую, которая передается через опорные поверхности на тело человека, и локальную, которая передается через руки человека. В производственных условиях часто встречаются случаи комбинированного влияния вибрации — общей и локальной.

Вибрация вызывает нарушения физиологического и функцио­нального состояний человека. Стойкие вредные физиологические изменения называют вибрационной болезнью. Симптомы вибрационной болезни проявляются в виде головной боли, онемения пальцев рук, боли в кистях и предплечье, возникают судороги, повышается чувствительность к охлаждению, появляется бессонница. При вибрационной болезни возникают патологические изменения спинного мозга, сердечно-сосудистой системы, костных тканей и суставов, изменяется капиллярное кровообращение.

10 Охрана труса

ФИЗИОЛОГИЯ, ГИГИЕНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

Функциональные изменения, связанные с действием вибрации на человека-оператора — ухудшение зрения, изменение реакции вестибу­лярного аппарата, возникновение галлюцинаций, быстрая утомляемость. Негативные ощущения от вибрации возникают при ускорении, которое составляет 5% ускорения силы веса, тоесть при 0,5 м/с². Особенно вредны вибрации с частотами, близкими к частотам собственных колебаний тела человека, большинство которых находится в границах 6...30 Гц.

Резонансные частоты отдельных частей тела следующие, Гц:

— глаза — 22...27;

— горло — 6... 12;

— грудная клетка — 2... 12;

— ноги, руки — 2...8;

— голова — e^27;

— лицо и челюсти — 4...27;

— поясничная часть позвоночника — 4...14;

— живот — 4...12.

Общая вибрация классифицируется следующим образом:

— транспортная, которая возникает вследствие движения по
дорогам;

— транспортно-технологическая, которая возникает при работе
машин, которые выполняют технологические операции в стационарном
положении или при перемещении по специально подготовленным частям
производственных помещений, производственных площадок;

— технологическая, которая влияет на операторов стационарных
машин или передается на рабочие места, которые не имеют источников
вибрации.

Вибрации, которые влияют на операторов различных машин, разделяют на категории согласно ГОСТ 12.1.012-90:

— трактора, автомобили грузовые, строительно-дорожные машины, снегоочистители — 1;

— экскаваторы, краны промышленные и строительные, самоходные
бурильные установки, дорожные машины, бетоноукладчики — 2.

— напольный производственный транспорт, станки металло-
и деревообрабатывающие, кузнечно-пресовое оборудование, литьевые
машины, электрические машины, насосные агрегаты и вентиляторы;
бурильные вышки и установки, буровые станки, оборудование
промышленности стройматериалов — 3.

f

Раздел 2

2.7.1. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НОРМИРОВАНИЕ ВИБРАЦИЙ

Гигиеническое нормирование вибраций обеспечивает вибро­безопасность условий труда. Действие вибрации на организм человека определяется следующими ее характеристиками: интенсивностью, спектральным составом, длительностью влияния, направлением действия.

Показателями интенсивности являются среднеквадратичные или амплитудные значения виброускорения, виброскорости или вибросмещения, измеренные на рабочем месте. Для оценки интенсивности вибрации наряду с размерными величинами используется логарифмическая децибельна шкала. Это связано с широким диапазоном изменения параметров, при которых измерение их линейной шкалой становится практически невозможным. Особенность этой шкалы •— отсчет значений от порогового начального уровня. Децибел — математическое безразмерное понятие, которое характеризует отношение двух независимых одноименных величин

Д

L, =20щ— in по\

. д Ь_д/ (2.23)

где д — измеряемый кинематический параметр вибрации (вибросмещение, виброскорость, виброускорение);

Д_о — начальное (пороговое) значение соответствующего параметра.

Для гармонической вибрации с частотой / логарифмические уровни виброперемещения Ly и виброускорения L определяются через логарифмический уровень виброскорости L_v:

L_a =L_v +201g/-60; (2.24)

L_u =4-201g/ + 60. (2.25)

Для стандартных пороговых значений приняты следующие величины

параметров вибрации: вибросмещения и_о=8-10~¹² м; виброскорости

^ѵ₀ = 5-10~⁸ м/с; виброускорения а_и = 3-Ю"⁴ м/с². Со скоростью ѵ_д

 

146

10*

ФИЗИОЛОГИЯ, ГИГИЕНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

колеблется поверхность, которая излучает звуковую энергию на пороге слышимости (р_(|=2-10~⁵ Н/м²).

Гигиеническую оценку вибрации, которая воздействует на человека в производственных условиях, в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 осуществляют согласно следующим методам:

— частотным (спектральным) анализом нормируемого параметра;

— интегральной оценкой по частоте нормируемого параметра;

— дозой вибрации.

Гигиенической характеристикой вибрации являются нормируемые параметры, выбранные в зависимости от применяемого метода ее гигиенической оценки.

При частотном (спектральном) анализе нормируемыми параметрами являются средние квадратические значения виброскорости ѵ, их логарифмические уровни L_v или виброускорения а для локальной вибрации в октавных полосах частот, а для общей вибрации — в октавных или l/3-октавных полосах частот.

Среднеквадратическое значение некоторой непрерывной периодической функции A(t) с периодом Т определяется согласно выражению

Раздел 2

где U. — среднеквадратическое значение контролируемого параметра (виброскорости или виброускорения) в і-й частотной полосе;

п — число частотных полос в нормируемом частотном диапазоне;

k. — удельный коэффициент для (-й частотной полосы.

Оценка локальной вибрации осуществляется по среднему времени действия корректированного значения

(2.30)

где U. — корректированное значение контролируемого параметра; определяется согласно формуле (2.28) в /-м промежутке времени;

m — общее число полученных корректированных значений за одинаковые промежутки времени.

При оценке вибрации при помощи дозы нормируемым параметром является эквивалентное корректированное значение

(2.31)

 

] ^dl. (2.26)

Для гармонической функции ее среднеквадратическое значение

Л-«». = -^f-, (2.27)

где А_іпах — амплитудное значение функции. Логарифмические уровни виброскорости, дБ:

(4.28)

L_r = 201g -

5-Ю"

U

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра вибрации U, измеренное при помощи специальных фильтров или рассчитанное по формуле

(2.29)

где D — доза вибрации, которая определяется по формуле

(2.32)

D-JU²(r)dT,

о

где U (г) — мгновенное корректированное значение параметра вибрации в момент времени т, полученное при помощи корректирующего фильтра; / — время влияния вибрации в течение рабочей смены.

Вибрацию, которая воздействует на человека, нормируют отдельно для каждого установленного направления в соответствии с ГОСТ 12.1.012-90.

Гигиенические нормы вибрации, которые влияют на человека в производственных условиях, установлены для длительности 480 мин. (8 часов). При влиянии вибрации, которая превышает установленные нормативы, длительность ее влияния на человека в течение рабочего изменения следует уменьшить согласно данным табл. 2.6.

Гигиенические нормы в логарифмических уровнях средних квадратических значений виброскорости для октавных полос частот

приведены на рис. 2.17.

_ __. —

ФИЗИОЛОГИЯ, ГИГИЕНА ТРУДА И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ

Раздел 2

 

2.6

Таблица