Расчет производственного освещения

Естественное – определения необходимой площади светов проемов для бокового:

_тр

S_ок = (S_п * е_н * Е_ок * R_зд * R_з) / (100 * р * T_общ) (м²),

где S_п – площадь пола помещения;

Е_ок – коэффициент световой активности оконного проема;

R_зд – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

R_з – коэффициент запаса (определяется с учетом запыленности помещения, расположения стекол и периодической очистки);

р – коэффициент, учитывающий влияние отражения света, определяется с учетом геометрических размеров помещения, светопрос.

T_общ – общий коэффициент светопропускания.

Для искусственного освещения рассчитывают требуемую мощность осветительной электрической установки для создания заданной освещенности.

Световой поток (лм) одной лампы или группы люминесцентных ламп одного светильника

Ф_к = Е_н * S_z * R_з / (n * h_ч)

где Е_н – нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95;

S’ – площадь освещаемого помещения, (м²);

z – коэффициент неравномерности освещения, обычно z=1,1-1,2;

R_з – коэффициент запаса, обычно R_з=1,3-1,8;

n – число светильников в помещении;

h_ч – коэффициент использования светового потока.

По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239-79* и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность (допускается отклонение в пределах -10…+20%)

При проектировании искусственного освещения необходимо выбрать тип источника света, систему освещения, вид светильника, наметить целесообразную высоту установки светильников и размещения их в помещении, определить число светильников и мощность ламп, необходимых для создания нормируемой освещенности на рабочем месте, и в заключение проверить намеченный вариант освещения на соответствие их нормативным требованиям.

 

25.Нормирование производственного освещения Регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения. Зрительные работы делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью E_min) и качественными показателями (показатели ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности К_Е). При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10% нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 15 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания. Показатель ослепленности не должен превышать 20…80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительных работ. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсации не должна превышать 10…20% в зависимости от характера выполняемой работы. Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, нетеологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО – это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е_вн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т.е. КЕО = 100 (Е_вн / Е_н)

Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения (верхнее, боковое, комбинированное), района расположения здания на территории страны. е_н = КЕО * m * c,

где КЕО – определяется по СНиП 23-05-95; m – коэффициент светового климата, определяется в зависимости от района расположения здания на территории страны; с – коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света (m и с определяют по таблице СНиП 23-05-95). Источник света, применяемые для искусственного освещения, делят на 2 группы: газоразрядные лампы и лампы света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере и инертных газов и паров металла, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрофиолетовое излучение преобразует в видимый свет. Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, низкой инерционности при включении, наличии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при различных метеорологических условиях окружающей среды лампы накаливания находят широкое применение в промышленности. Недостатками являются низкая световая отдача (7-20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч.), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света. В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы – лампы накаливания с иодным циклом. Наличие в колбе паров иода позволяет повышать температуру накала нити, т.е. световую отдачу лампы (до 40 лм/Вт). Пары вольфрама, испаряющиеся с нити накаливания, соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити и увеличивая срок службы до 3 тыс.ч. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному.

Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача 40…110 лм/Вт. Срок службы у некоторых типов ламп достигает 8…12 тыс.ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток любого желаемого спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы, пары металлов, люминоформ. Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта (искажение зрительного восприятия – вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается направление и скорость движения), что делает невозможным выполнение производственных операций и ведет к увеличению опасности травматизма. К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести также длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых приспособлений, облегчающих зажигание ламп; зависимость работоспособности от температуры окружающей среды. Газоразрядные лампы могут создавать радиопомехи. Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников. Электрический светильник – это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранение глаз работающего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждений, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения. Конструкция светильника должна надежно защищать источник света от пыли, воды и др. внешних факторов, обеспечивать электро-, пожаро- и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.

26. Источники света для искусственного освещения. Стробоскопический эффект. В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производствен ных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные. Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп - малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10—13%; срок службы 800—1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов. Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт). Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества—люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения. К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около 5⁰С) делает лампу относительно пожаробезопасной. Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового поток, вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия - вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20— 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока. В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп: ЛБ—лампы белого света, ЛД—лампы дневного света, ЛТБ — лампы тепло-белого света, ЛХБ—лампы холодного света, ЛДЦ—лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа предполагает цветоразличение. Характеристика люминесцент ных ламп приведена в ГОСТ 6825 —74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания. К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5— 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1—2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м. Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4—79. Стробоскоп — прибор, производящий быстро повторяющиеся яркие световые импульсы. Первоначально был игрушкой. Часто используется на вечеринках, дискотеках и рок-концертах. Музыкальный стробоскоп — один из вариантов светодинамической установки для дискотеки, использующий вспышки с разной частотой импульсной лампы. Также стробоскоп — прибор для наблюдения быстрых периодических движений, действие которого основано на стробоскопическом эффекте. Стробоскопический эффект — восприятие в условиях прерывистого наблюдения быстродвижущегося предмета неподвижным; восприятие быстрой смены изображений отдельных моментов движения тела как непрерывного его движения. Приборы, в которых используется стробоскопический эффект первого типа, называются стробоскопами. На стробоскопическом эффекте второго типа основано восприятие движения в кинематографе и телевидении. Стробоскопический эффект обусловлен инерцией зрения. Стробоскопический эффект в люминесцентных лампах Люминесцентная лампа в сети переменного тока 100 раз в секунду зажигается и гаснет, так как при частоте 50 Гц ток 100 раз в секунду меняет направление, проходя через нуль. Погасания лампы не видны, однако они вредно влияют на зрение и, кроме того, могут исказить действительную картину движения освещаемых предметов. Устранить периодические погасания люминесцентной лампы принципиально невозможно: это ее природа. Но с помощью простых мер освобождают люминесцентное освещение от неблагоприятных последствий: утомляемости зрения, стробоскопического эффекта, акустических помех радиоприему, а также повышают коэффициент мощности. Если эти меры приняты, то люминесцентное освещение безопасно. Чтобы не портить зрение и исключить стробоскопический эффект, помещения, где производится работа, освещают не одной, а несколькими лампами, а лампы включают со сдвигом фаз между токами, проходящими через них. Благодаря этому, когда одна лампа притухает, другая горит наиболее ярко и освещенность выравнивается.

29. Шум. Единицы измерения, механизм действия на человека, нормирование. ШУМ - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих в результате колебательного движения частиц в упругих средах (твердых, жидких, газообразных).Инфразвуки 16Гц 20000Гц ультразвуки (акустические колебания).Акустические колебания в диапазоне 16 Гц…..20кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми, с частотой:- менее 16 Гц- инфразвуки- выше 20000 Гц- ультразвуками.

Распространяясь в пространстве, звуковые колебания создают акустическое поле.

Различают: -ударный шум (возникает при штамповке, клепке, ковке и т.д.)- механический шум (возникает при трении и биении узлов и деталей машин и механизмов (дробилки, мельницы, электродвигатели, компрессоры, насосы, центрифуги и др.)) - аэродинамический шум (возникает в аппаратах и трубопроводах при больших скоростях движения воздуха, газа или жидкости и при резких изменениях направления их движения и давления). Основные физические характеристики звука: - частота f (Гц)- звуковое давление Р (Па) - интенсивность или сила звука J (Вт/м²)- звуковая мощность ώ (Вт)Скорость распространения звуковых волн в атмосфере при 20 ºС равна 344 м/c.Звуковым давлением Р (Па) называется разность давлений в возмущенной и невозмущенной среде.Интенсивность или сила звука J (Вт/м²) - это количество энергии, переносимое звуковой волной за единицу времени через единицу поверхности, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волны. J = Р²/ρ0*С = Р*υ, где ρ0- плотность среды, в которой распространяется звуковая волна, кг/м³; С – скорость распространения звука в данной среде, м/с; υ – среднеквадратичное значение колебательной скорости частиц в звуковой волне, м/с.Проведение ρ0*С называется удельным акустическим сопротивлением среды, которое характеризует степень отражения звуковых волн при переходе из одной среды в другую, а также звукоизолирующие свойства материалов.Область слышимых звуков ограничена двумя пороговыми кривыми; - нижняя – порог слышимости- верхняя – порог болевого ощущения.Порог слуха молодого человека составляет 0дБ на частоте 1000Гц (принята в качестве стандарта). Сила звук а:Болевым порогом принято считать звук с уровнем 140 дБ, что соответствует звуковому давлению Р = 200Па и интенсивностью J = 100 Вт/м². Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: - разговорная речь - 50-60 дБ- автосирена – 100дБ- шум от движения трамвая – 70-80 дБ- шум в обычной квартире - 30-40 дБ.Для гигиенической оценки шума уровень интенсивности звука L в децибелах определяется по формуле: L = 10 lg J/J0 = 20 lg (P/P0), дБ. Интенсивный шум на производстве способствует снижению внимания и увеличению числа ошибок, затрудняет своевременную реакцию работающих на предупредительные сигналы внутрицехового транспорта (автопогрузчиков, мостовых кранов), что способствует возникновению несчастных случаев на производстве.Шум оказывает влияние на весь организм человека, угнетает ЦНС, вызывает изменение скорости дыхания и импульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно- сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям. Воздействие шума уровнем свыше 75дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума свыше 140 дБ возможен разрыв барабанных перепонок – контузия, а при > 160 Дб и смерть.Критерием профессионального снижения слуха принят- показатель арифметической величины снижения слуха в речевом диапазоне, равный 11 дБ и более. Понятие патологии органа слуха при действии шума снижается функции защитных систем и общей устойчивости организма к внешним воздействием.Нормируемые параметры шума на рабочих местах определены ГОСТ 12.1.003-83* и Санитарными нормами СН 2.2.4./2.1.8.562-96 ”Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки.”Гигиенические нормативы ультразвука определены ГОСТ 12.1.00-89; инфразвука - по санитарным нормам СН 2.2.4/2.1.8.583-96.