И первая помощь пострадавшим от него

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования

«Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова»

 

 

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Лабораторный практикум

Чебоксары 2012

Лабораторная работа 1

ДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

И ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ ПОСТРАДАВШИМ ОТ НЕГО

Цель работы: ознакомиться с действием электрического тока на организм человека и обучение на манекене правилам оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока.

Общие положения

Пороговые значения токов

Главным и определяющим фактором воздействия является величина электрического тока. Чем больше величина тока, тем опаснее его действие.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока при следующих значениях:

I _ощ = (0,6 - 1,5) мА – для переменного тока частотой f = 50 Гц;

I _ощ = (5 - 7) мА – для постоянного тока.

Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами. Для переменного тока характер ощущения проявляется в виде пощипывания, дрожания пальцев, для постоянного тока – в виде зуда, ощущения нагрева.

При дальнейшем увеличении величины тока возникает второе пороговое значение – это неотпускающие или удерживающие токи. При этом происходит судорожное сокращение мышц рук, и человек не в состоянии разжать пальцы и отпустить токопровод, за который он взялся.

Для переменного тока частотой f =50 Гц – I _неотп=(10 - 15) мА, для постоянного тока I _неотп=(50 - 80) мА. Причем у разных людей значения неотпускающих токов будут различны. Нижние значения неотпускающих токов приведены для женщин, верхние значения – для мужчин.

При значениях токов 20 - 25 мА (переменное напряжение f =50 Гц) действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что ведет к затруднению и даже прекращению дыхания, а при длительном воздействии таких величин токов возможен летальный исход.

При значениях переменного тока 100 мА его воздействие передается непосредственно на мышцу сердца. При длительности воздействия 0,5 с может наступить остановка или фибрилляция сердца. В последнем случае, за счет беспорядочного (хаотичного) сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), сердце перестает выполнять функцию насоса, что ведет к прекращению в организме кровообращения. Это третье пороговое значение токов – токов фибрилляции: для переменного напряжения, f = 50 Гц –
I _ф = 100 мА, для постоянного напряжения – I _ф = 300 мА.

Вероятность наступления фибрилляции сердца зависит от длительности протекания тока. Здоровое сердце сокращается 60 - 80 раз в минуту, то есть длительность одного кардиоцикла составляет одну секунду. Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: диастолы, когда желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии и заполняются кровью, и систолы, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды. Экспериментально установлено, что чувствительность сердца к раздражителю в форме электрического тока неодинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которой равна 0,2 с (рис. 1).

Если время действия тока не совпадает с фазой Т, большие величины токов не вызывают фибрилляцию, но могут привести к остановке сердца. При длительности протекания тока, соизмеримой с периодом кардиоцикла, ток через сердце проходит также и в течение фазы Т. При этом вероятность наступления фибрилляции наибольшая. И чем меньше длительность действия тока, тем меньше вероятность наступления фибрилляции сердца.

Рис. 1. Вероятность возникновения фибрилляции сердца с момента прохождения через него тока

Первая помощь пострадавшему

Первая помощь пострадавшему при действии электрического тока состоит из двух этапов:

I – освобождение пострадавшего от действия тока;

II – оказание первой доврачебной помощи.

I. Вследствие того, что исход поражения током зависит от длительности его протекания (паралич дыхания, фибрилляция сердца, остановка сердца, клиническая смерть), то очень важно как можно быстрее освободить пострадавшего от тока и приступить к оказанию первой доврачебной помощи.

Освобождение человека от действия тока, когда человек находится в контакте с токоведущей частью, сводится, если это возможно, к отключению электроустановки с помощью ближайшего рубильника, выключателя или иного отключающего аппарата. Если пострадавший находится на высоте, то отключение напряжения проводят только после принятия мер, обеспечивающих его безопасное падение.

В случае невозможности быстрого отключения установки (например, из-за удаленности или недоступности выключателя) необходимо принять иные меры освобождения пострадавшего. При напряжении до 1000 В можно перерубить провода топором с деревянной ручкой или перекусить их инструментом с изолированными рукоятками (кусачками и т.п.). Перерубать (перекусывать) следует каждый провод в отдельности, чтобы не вызвать короткого замыкания между проводами. Можно оттянуть пострадавшего за одежду, руки оказывающего помощь при этом должны быть защищены либо диэлектрическими перчатками, либо сухой тканью (шарфом, рукавами халата и т.п.). Оказывающий помощь не должен касаться тела и обуви пострадавшего, а также окружающих заземленных металлических предметов.

Рекомендуется действовать одной рукой, держа другую в кармане или за спиной. Можно отбросить провод, которого касается пострадавший, пользуясь сухой деревянной палкой, доской и пр.

Если пострадавший судорожно сжимает провод рукой, то можно разжать его руку, отгибая пальцы по отдельности. Для этого оказывающий помощь должен быть в диэлектрических перчатках и стоять на изолирующем основании (коврике, подставке).

В установках свыше 1000 В для отделения пострадавшего необходимо одеть диэлектрические перчатки и боты и действовать штангой или изолирующими клещами, рассчитанными на напряжение данной установки.

Можно преднамеренно замкнуть накоротко и заземлить фазы электроустановки, в результате чего произойдет автоматическое отключение установки. Замыкание и заземление проводов воздушной линии можно осуществить путем наброса на них заземленного одним концом голого проводника (например, медного). Сечение набрасываемого проводника должно быть достаточным, чтобы он не перегорел при прохождении по нему токов короткого замыкания. Наименьшее сечение его (по меди) во всех случаях должно быть 16 мм² для линий до 1000 В и 25 мм² для линий свыше 1000 В. Перед набрасыванием один конец проводника надежно заземляется путем присоединения его к имеющемуся поблизости заземляющему устройству подстанции, телу металлической опоры или специально забитому в землю стержневому заземлителю.

II. Первая медицинская помощь пострадавшему от электрического тока должна оказываться немедленно после его освобождения от действия тока. Меры первой доврачебной помощи пострадавшему от электрического тока зависят от его состояния и сводятся к проведению искусственного дыхания и наружного массажа сердца.

Для определения состояния пострадавшего необходимо уложить его на спину и проверить наличие дыхания и пульса. Наличие дыхания определяется визуально по подъему и опусканию грудной клетки во время самостоятельного вдоха и выдоха пострадавшего. Нормальное дыхание характеризуется четкими ритмичными подъемами и опусканиями грудной клетки. В таком состоянии пострадавший не нуждается в искусственном дыхании. Нарушенное дыхание характеризуется нечеткими и неритмичными движениями грудной клетки при вдохах либо отсутствием видимых на глаз дыхательных движений грудной клетки. Пострадавшему в таких случаях необходимо искусственное дыхание.

Наличие пульса, свидетельствующего о работе сердца, следует проверять на сонной артерии на шее с правой и левой сторон выступа щитовидного хряща, адамова яблока. Отсутствие пульса свидетельствует о прекращении работы сердца (прекращении движения крови в организме). Об этом можно судить также по состоянию зрачка, который в этом случае расширен. Пострадавшему необходимо проводить наружный массаж сердца.

Проверка состояния пострадавшего, включая придание его телу соответствующего положения, проверку дыхания, пульса и состояния зрачка, должна производиться в течение 15-20 с.

В зависимости от степени электрического удара пострадавшему должна быть оказана та или иная медицинская помощь:

1. Пострадавший в сознании с сохранившимися дыханием и работой сердца, но до этого долго находился под действием тока. В этом случае пострадавшего необходимо уложить на сухую подстилку, накрыть его сверху и дать покой до прихода врача. Ни в коем случае нельзя разрешать пострадавшему двигаться или работать, даже если он чувствует себя хорошо, так как отрицательное воздействие тока может сказываться не сразу, а спустя некоторое время.

2. Пострадавший находится в бессознательном состоянии, но с сохранившимися устойчивым дыханием и работой сердца. Его следует удобно уложить на подстилку, расстегнуть одежду и пояс, чтобы они не затрудняли дыхания, обеспечить приток свежего воздуха и принять меры к приведению его в сознание – поднести к носу ватный тампон, смоченный нашатырным спиртом, либо обрызгать лицо холодной водой, растереть и согреть тело. Пострадавшему необходимо обеспечить покой и наблюдение до прихода врача.

3. Пострадавший находится в бессознательном состоянии и плохо дышит, но с сохраненной работой сердца. В этом случае необходимо производить искусственное дыхание.

4. При отсутствии признаков жизни, т.е. когда отсутствуют пульс и дыхание, а зрачки глаз расширены и не реагируют на свет, пострадавший находится в состоянии клинической смерти и нужно немедленно приступить к его оживлению.

Достоверными признаками необратимой смерти являются трупные пятна, окоченение, охлаждение тела до температуры окружающей среды.

Искусственное дыхание необходимо для обеспечения газообмена в организме: насыщения крови кислородом и удаления из крови углекислого газа, и восстановления самостоятельного дыхания пострадавшего. Искусственное дыхание может проводиться различными способами. Все они делятся на две группы: аппаратные и ручные.

Аппаратные – требуют применения специальных аппаратов, которые обеспечивают вдувание и удаление воздуха из легких.

Ручные (наиболее часто применяемые) способы, хотя и менее эффективны и более трудоемки, чем аппаратные, обладают тем преимуществом, что могут проводиться немедленно при обнаружении нарушения дыхания.

Из многочисленных ручных способов наиболее эффективными являются способы искусственного дыхания «изо рта в рот» или «изо рта в нос». Детям делают искусственное дыхание одновременно двумя представленными способами, которые заключаются в том, что оказывающий помощь вдувает воздух из своих легких пострадавшему через рот и нос. Этот способ позволяет вдувать в легкие пострадавшего объем воздуха до 1500 мл, что в несколько раз больше, чем дают другие способы; при этом способе исключена опасность повреждения организма пострадавшего и имеется возможность просто контролировать поступление воздуха в легкие пострадавшего – по расширению (подъему) грудной клетки. Во избежание взаимного инфицирования искусственное дыхание необходимо производить через марлю, носовой платок или другие неплотные ткани, или через специальную трубку.

Подготовка к искусственному дыханию. Прежде чем приступить к искусственному дыханию, необходимо выполнить следующие операции:

а) уложить пострадавшего на спину на горизонтальную поверхность;

б) освободить пострадавшего от стесняющей одежды (расстегнуть ворот и пояс, развязать галстук и т.п.);

в) максимально запрокинуть голову пострадавшего назад, положив под затылок ладонь одной руки, а второй рукой надавливать на лоб до тех пор, пока подбородок не окажется на одной линии с шеей.

При таком положении головы обеспечивается свободный проход для воздуха в легкие. Если оказывается невозможным открыть рот пострадавшего, искусственное дыхание следует производить «изо рта в нос»;

г) освободить рот (нос) от слизи, если во рту имеются зубные протезы, то убрать их. Для удаления слизи и крови необходимо голову и плечи пострадавшего повернуть в сторону, а затем с помощью носового платка или края рубашки, намотанного на указательный палец, очистить полость рта и глотки. После чего придать голове первоначальное положение.

По окончании подготовительных операций оказывающий помощь делает глубокий вдох и затем с силой выдыхает воздух в рот (нос) пострадавшего. При этом он должен охватить своим ртом весь рот пострадавшего, а щекой или пальцами зажать нос. Затем делает новый вдох, а в этот период грудная клетка пострадавшего опускается и происходит пассивный выдох (рис. 4).

а б

Рис. 4. Искусственное дыхание методом «изо рта в рот»:

а — подготовка пострадавшего;

б — проведение искусственного дыхания

Если после вдувания воздуха грудная клетка пострадавшего не расправляется (поднимается), это свидетельствует о непроходимости дыхательных путей. В этом случае необходимо запрокинуть голову пострадавшего еще ниже.

При проведении искусственного дыхания в одну минуту следует делать 10-12 вдуваний взрослому человеку (т.е. через 5-6 с) и 15-18 вдуваний ребенку (т.е. через 3-4 с), причем ребенку вдувание делается менее резко.

При появлении у пострадавшего первых слабых вдохов следует приурочивать искусственный вдох к началу самостоятельного вдоха. Искусственное дыхание следует производить до восстановления глубокого ритмичного дыхания.

Наружный массаж сердца (ритмичное надавливание на грудь) проводят для искусственного поддержания кровообращения в организме пострадавшего и восстановления нормальных естественных сокращений сердца.

Подготовка к массажу сердца является одновременно и подготовкой к искусственному дыханию, поскольку массаж сердца должен производиться совместно с искусственным дыханием.

Для выполнения массажа необходимо уложить пострадавшего на спину на жесткую поверхность и обнажить его грудь.

При выполнении массажа сердца оказывающий помощь встает с какой-либо стороны пострадавшего и занимает такое положение, при котором возможен более или менее значительный наклон над ним.

Определив прощупыванием место надавливания (на два пальца выше мягкого конца грудины, на рис. 5 место указано стрелкой), оказывающий помощь должен положить на него нижнюю часть ладони одной руки, а затем поверх первой руки положить ладонь другой руки так, чтобы они образовали прямой угол, и надавливать на грудную клетку, слегка помогая наклоном всего корпуса. Пальцы обеих рук должны быть сведены вместе и подняты вверх, чтобы не касаться грудной клетки пострадавшего. Надавливать следует быстрым толчком так, чтобы сместить нижнюю часть грудины вниз на 3-4 см, а у полных людей на 5-6 см. Усилие при надавливании следует концентрировать на нижней части грудины, которая является более подвижной. Нельзя надавливать на верхнюю часть грудины, область окончания нижних ребер и ниже края грудной клетки (на мягкие ткани), т.к. в первых двух случаях это может привести к перелому ребер, а в последнем – к повреждению внутренних органов и в первую очередь печени.

 

Рис. 5. Искусственная вентиляция легких и непрямой массаж сердца (выдох)

Надавливание (толчок) на грудину следует повторять примерно 1 раз в секунду для взрослого человека и 2 раза – для ребенка. Для обогащения крови пострадавшего кислородом одновременно с массажем сердца необходимо проводить искусственное дыхание.

Оптимальное соотношение надавливаний на грудную клетку и вдохов искусственной вентиляции легких – 30:2 независимо от количества участников реанимации, т.е. на 2 вдоха делается 30 надавливаний на грудную клетку.

Искусственное дыхание и массаж сердца необходимо производить до появления самостоятельного дыхания и пульса у пострадавшего. Для проверки пульса через каждые 2 минуты прерывают массаж на 2-3 с. Сохранение пульса во время перерыва свидетельствует о восстановлении работы сердца.

Длительное отсутствие пульса при появлении других признаков оживления организма (самостоятельного дыхания, сужение зрачков, попытки пострадавшего двигать руками и ногами и др.) служит признаком фибрилляции сердца. В этом случае необходимо продолжать оказывать помощь до прибытия врача.

Рабочее задание

Первая помощь пострадавшему от электрического тока.

Работа на манекене предусматривает 2 этапа: обучение и проверка навыков.

Перед началом работы на манекене преподаватель информирует студентов о целях и задачах обучения, проводит опрос студентов с целью выяснения основных моментов по оказанию пострадавшему первой помощи.

1. Этап обучения.

I. Искусственное дыхание «изо рта в рот» («изо рта в нос»).

1. На груди манекена, лежащего на спине, расстегнуть одежду и установить необходимость проведения дыхания по неподвижному состоянию грудной клетки.

2. Осмотреть полость рта с целью выявления инородных предметов, препятствующих проведению дыхания.

3. Голову манекена повернуть набок, при необходимости удалить инородные предметы, затем привести в первоначальное положение.

4. Голову максимально запрокинуть назад путем подкладывания одной руки под шею и надавливания другой на лоб (этим обеспечивается проходимость дыхательных путей).

5. Положить марлевую салфетку на рот манекена. Сделать глубокий вдох, двумя пальцами сжать ноздри носа и затем, плотно прижав свой рот ко рту манекена, произвести в него выдох (при этом грудная клетка манекена должна подняться, а на пульте управления должна загореться сигнальная лампа «Давление нормально»). Ритм искусственного дыхания задается на пульте лампой «Искусственное дыхание», «Ритм». Вдувание воздуха производится каждые 5-6 с, что соответствует частоте дыхания 10-12 раз в минуту. Каждым студентом делается по 5-6 вдуваний.

II. Наружный массаж сердца.

1. По состоянию пульса (на руках и шее) и зрачка установить необходимость проведения массажа.

2. Занять место слева или справа у груди манекена и определить место надавливания посредством прощупывания участка грудной клетки, имитирующей конец грудины.

3. Отступить на два пальца от края грудины, наложить на нее нижнюю часть ладони одной руки, а затем поверх правой руки положить под прямым углом вторую руку (пальцы рук должны быть плотно соединены и несколько откинуты назад).

4. Надавливание следует производить быстрым толчком, слегка помогая наклоном всего корпуса так, чтобы сместить нижнюю часть грудины вниз на 4 см. При этом на пульте загорается зеленая лампа «Усилие нормально». После толчка руки остаются в нижнем положении в течение около 0,5 с, после чего следует слегка выпрямиться и расслабить руки, не отнимая их от груди манекена. При приложении усилия больше нормального на пульте загорается красная лампа «Усилие больше нормы». Надавливание производится в такт с лампой «Ритм сердца» (один раз в секунду). Каждый студент делает 30 надавливаний.

5. В случае оказания помощи пострадавшему двумя лицами –
один проводит искусственное дыхание (2 вдоха), второй на выдохе пострадавшего делает массаж сердца (30 надавливаний).

6. При оказании помощи пострадавшему одним лицом, оказывающий помощь делает также 2 вдоха и 30 надавливаний на грудную клетку.

 

2. Этап проверки навыков.

Преподаватель задает различные ситуации: а) отсутствие дыхания; б) отсутствие сердечной деятельности; в) клиническая смерть и контролирует правильность соответствующих действий обучаемого.

Контрольные вопросы

1. Назвать факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током.

2. Какое действие электрический ток оказывает на живую ткань?

3. Назвать виды электротравм.

4. Что такое электрический удар? Назвать степени электрического удара.

5. Назвать значения пороговых токов через тело человека при переменном частотой 50 Гц и постоянном токе соответственно?

6. Какие из пороговых значений тока используются при нормировании кратковременно и длительно допустимых токов через тело человека?

7. Какой путь тока через тело человека считается наиболее опасным? Назвать значения тока через сердце человека (в % от общего тока) при протекании его по различным путям?

8. Начертить и дать пояснения к эквивалентной схеме сопротивления тела человека?

9. Какие ткани человека оказывают наибольшее сопротивление электрическому току? Какова величина этого сопротивления?

10. Указать факторы, влияющие на изменение сопротивления тела человека.

11. Как подразделяются помещения по степени опасности поражения электрическим током? Назвать признаки, характеризующие каждую из этих категорий помещений.

12. Назвать этапы оказания первой помощи пострадавшему от действия электрического тока.

13. Каково назначение искусственного дыхания и наружного массажа сердца?

14. Какова последовательность действий при выводе человека из состояния клинической смерти?

Список рекомендуемой литературы

1. Охрана труда в электроустановках / под ред. Б.А. Князевского. М.: Энергия, 1983. – 336 с.

2. Безопасность жизнедеятельности: учебник / под ред С.В. Белова. М.: Высш. шк., 2001. – 485 с.

3. Межотраслевая инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве. М.: ЭНАС, 2008. – 80 с.

Лабораторная работа 2

Общие положения

Одним из основных вопросов охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.

Прием и анализ информации зрительным анализатором (глазом) человека происходит в световом диапазоне λ = 0,38…0,76 мкм оптической области спектра электромагнитных волн. Наибольшее значение чувствительности достигается при длине волны λ _m = 0,554 мкм (желто-зеленая часть спектра).

При освещении производственных помещений используется как естественное освещение, создаваемое светом небесного купола (прямым и рассеянным), так и искусственное, создаваемое электрическими источниками света. Имея более благоприятный для зрительного восприятия спектральный состав, естественное освещение меняется в зависимости от географической широты, времени года и суток. Поэтому для освещения в те часы суток, когда естественного освещения недостаточно для проведения технологических операций, используют искусственное освещение.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

К количественным светотехническим характеристикам относятся:

- световой поток F – часть лучистого потока, воспринимаемая зрением человека как свет; характеризует мощность светового излучения; измеряется в люменах (лм);

- освещенность Е – это отношение светового потока F,равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади S (м²), т.е. Е = F/S; за единицу освещенности принят люкс (лк);

- сила света J – это отношение светового потока F к телесному углу ω, в пределах которого световой поток равномерно распределяется; рассчитывается по формуле J = F /ω; измеряется в канделах (кд);

- яркость В поверхности под углом α к нормали – это отношение силы света J _α, излучаемой поверхностью в этом направлении, к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению; измеряется в кд/м² и определяется по формуле:

К качественным характеристикам освещения относятся фон, контраст объекта с фоном К, коэффициент пульсации освещенности k _п, показатель ослепленности Р ₀, видимость V.

Коэффициент пульсации освещенности k _п – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока; рассчитывается по формуле:

где Е _max, Е _min, Е _ср – максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний.

Критерием слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, является показатель ослепленности Р ₀, значение которого определяется по формуле:

где V ₁ и V ₂ – видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов – общее и комбинированное, когда к общему освещению помещения добавляется местное, установленное непосредственно на рабочих местах, где выполняются точные зрительные работы. При комбинированном освещении освещенность рабочих поверхностей от общего освещения должна быть равной или больше 10% нормируемой.

По назначению общее освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное.

Рабочее освещение предназначено для нормального выполнения производственного процесса, прохода людей и движения транспорта и является обязательным для всех помещений.

Аварийное освещение обеспечивает минимальную освещенность на рабочем месте и предусматривается для продолжения работы при внезапном отключении рабочего освещения. Оно необходимо для обслуживания оборудования, способного вызвать пожар, взрыв, отравление людей и т. п.

Минимальная освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания в аварийном режиме, должна быть равна 5% нормируемой освещенности в системе общего освещения. В то же время она не должна быть ниже 2 лк внутри зданий и 1 лк на открытых территориях. Наименьшая освещенность на полу, земле или ступенях при аварийном освещении для эвакуации людей должна быть в помещениях 0,5 лк, а на открытых территориях - 0,2 лк.

Специальные виды освещения и облучения:

- охранное освещение устраивают вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Его следует по возможности выполнять, используя частично рабочее и аварийное освещение;

- эритемное освещение (искусственное ультрафиолетовое облучение) предусматривается на промышленных предприятиях, расположенных в районах с дефицитом естественного ультрафиолетового облучения;

- бактерицидное освещение применяется для обеззараживания воздуха в производственном помещении.

Для искусственного освещения (общего и комбинированного) применяют электрические лампы накаливания и газоразрядные лампы: люминесцентные типа ЛД, ЛБ и др., дуговые ртутные лампы (ДРЛ), дуговые ксеноновые трубчатые лампы (ДКсТ), натриевые лампы (ДНаТ) и другие. Все типы ламп ДРЛ, ДКсТ и ДНаТ имеют резьбовые цоколи, аналогичные цоколям ламп накаливания. Световая отдача ламп накаливания общего назначения 7-20 лм/Вт, люминесцентных – 40-75 лм/Вт, ртутных высокого давления – 60 лм/Вт, натриевых – до 100 лм/Вт.

Осветительные установки состоят из источника света и арматуры (светильника), которая предназначена для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранении глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света. Различают светильники общего и местного освещения.

Для ламп накаливания применяют светильники типа «Глубокоизлучатель», «Универсаль», «Люцетта», «Молочный шар» (у вышеперечисленных светильников количество ламп в светильнике n = 1), а для газоразрядных ламп – типа ЛПО («Циклон Де Люкс», «Леванто») и ЛВО («Муссон»). Светильники типа ЛПО предназначены для n = 2 люминесцентных ламп мощностью 36, 40 Вт каждая и крепятся к любому типу потолков. Светильники типа ЛВО предназначены для n = 4 люминесцентных ламп мощностью 18 Вт и устанавливаются в подвесной потолок.

Искусственное освещение должно обеспечить освещенность на рабочих местах в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95.

Освещенность принято нормировать раздельно в зависимости от применяемых ламп и систем освещения. Наименьшую освещенность в соответствии с требованиями СНиП 23-05-95 устанавливают согласно условиям зрительной работы, которые определяются следующими параметрами:

1. Размер объекта различения – наименьший размер, который необходимо выделить при проведении работы (размер самой маленькой детали, самой тонкой линии на чертеже и пр.).

2. Фон – поверхность, на которой рассматривается объект различения. Характеризует фон коэффициент отражения ρ, который зависит от цвета и фактуры поверхности; в зависимости от коэффициента отражения фон может быть светлым при ρ>0,4; средним при ρ=0,2…0,4 и темным при ρ<0,2.

3. Контраст объекта с фоном К – характеризуется соотношением яркости В _об объекта различения и яркости В _ф фона; определяется по формуле

· контраст считается большим, если К >0,5 (объект резко выделяется на фоне);

· средним при К =0,2…0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

· малым при К < 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

 

К другим нормируемым параметрам искусственного освещения относятся показатель ослепленности Р ₀ и коэффициент пульсации освещенности k _п. Диапазон изменения допустимых значений этих нормируемых параметров определяется разрядом зрительной работы: Р ₀ = 20…80 единиц; k _п = 10…20 %.

 

Расчет искусственного освещения

Основной задачей светотехнических расчетов является определение мощности осветительной установки для создания заданной по нормам освещенности. При этом используются три метода расчета: метод коэффициента использования светового потока, точечный метод и метод удельной мощности.

Для расчета общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования светового потока, при этом учитывается отражение светового потока от потолка и стен.

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

, (1)

где Е _норм – нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95, лк; S – площадь освещаемого помещения, м²; z – коэффициент неравномерности освещения, это отношение средней освещенности к минимальной, обычно z = 1,1…1,2; N – число светильников в помещении; η - коэффициент использования светового потока (в долях единицы), то есть отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп; находится по справочным данным в зависимости от типа светильника, коэффициента отражения стен ρ_с, потолка ρ_п, индекса помещения

(2)

где А и В – длина и ширина помещения на плане, м; h – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью (расстояние между светильниками и освещаемой поверхностью), м.

 

Коэффициент запаса k _з, зависящий от вида технологического процесса и типа применяемых источников света, приводится в прил. 1.

Обычно для расчета задают число светильников N, по нормам определяют значение минимальной освещенности Е _норм (прил. 2), по справочным данным находят значения η (прил. 3), k _з (прил. 1) и z, по формуле (1) рассчитывают световой поток. По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 17677-82 и ГОСТ 6825-91 выбирается ближайшая стандартная лампа и определяется необходимая электрическая мощность (прил. 4). При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10…20 %.

Для проверочного расчета местного освещения, а также для расчета освещенности конкретной точки на горизонтальной и наклонной поверхности при общем локализованном (с учетом расположения рабочих мест) освещении применяют точечный метод.

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:

(3)

где Е _А – освещенность горизонтальной поверхности в расчетной точке А, лк; J _α – сила света в направлении от источника к расчетной точке А (значение силы света определяется выбранным источником света и типом светильника); α – угол между нормалью к поверхности, которой принадлежит точка, и направлением вектора силы света в точку А; r – расстояние от светильника до точки А, м.

Учитывая, что r=Н /cosα и вводя коэффициент запаса k _з, можно записать

. (4)

При ориентировочных расчетах применяют наиболее простой, но менее точный метод удельной мощности:

(2.5)

где Р _уд – удельная мощность источника света, Вт; Р _л – мощность одной лампы, Вт; N – число светильников; S – площадь освещаемой поверхности, м².

 

Задание 1.

Определить параметры, характеризующие условия работы с точки зрения освещения. При замере освещенности исключить влияние естественного освещения.

1. Включить все верхние светильники, определить тип ламп и систему освещения.

2. Пользуясь люксметром, определить освещенность на рабочем месте. Для этого положить фотоэлемент на поверхность чертежа чувствительным слоем вверх, снять показания прибора. Во время измерений учесть поправочный коэффициент для применяемой лампы.

3. Определить размер объектов в миллиметрах (объекты – линии на чертеже, размер объекта – толщина линии на чертеже).

4. Определить контраст объекта с фоном с помощью нижеприведенной таблицы.

 

Цвет	Фон	Контраст
Желтый	Светлый	Малый
Голубой	Светлый	Малый
Зеленый	Светлый	Малый
Красный	Светлый	Средний
Синий	Светлый	Средний
Черный	Светлый	Большой

 

5. По СНиП 23-05-95 (прил. 2) определить нормируемую минимальную освещенность для всех возможных случаев (рассмотреть 3-4 линии разного цвета и толщины, имеющиеся на чертеже), принимая во внимание параметры, определенные выше. Полученные данные занести в табл. 1. Сделать вывод в отчете о возможности проведения работ.

Таблица 1.

Вид источника	Система освещения	Измеренная освещенность, лк	Фон	Объект	Контраст объекта с фоном	Размер объекта, мм	Разряд зрительной работы	Нормируемая минимальная освещенность, лк

 

Задание 2.

Исследование комбинированного освещения.

1. Включить 4 светильника, которые расположены на потолке.

2. Замерить освещенность на рабочем месте.

3. Включить светильник местного освещения.

4. Замерить освещенность в одной и той же точке при высоте подвеса h лампы местного освещения 35, 70, 100 см. Полученные данные занести в та