Нормирование производственного освещения

Нормирование производственного освещения производится на основании СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Нормы промышленного освещения построены на основе классификации работ по определенным количественным показателям. Ведущим признаком, определяющим разряд работ является наименьший размер различаемых деталей.

 

Разряд работы	Характер зрительной работы
Вид работ по степени точности	Наименьший объект различения
I	Наивысшей точности	Менее 0,15 мм
II	Очень высокой точности	0,15 мм – 0,3 мм
III	Высокой точности	0,3 мм – 0,5 мм
IV	Средней точности	0,5 мм – 1 мм
V	Малой точности	1 мм – 5 мм
VI	Грубая работа	Более 5 мм
VII	Работа, со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах	Более 0,5 мм
VIII	Общее постоянное наблюдение за ходом производственного процесса	Не нормируются

 

VI разряд подразрядов не имеет. К разряду VII относятся работы со светящимися поверхностями, и здесь относительно высокая освещенность необходима для уменьшения контраста между деталями и фоном, без чего первые могут стать слепящими (светящаяся нить лампы накаливания на фоне снега, освещенного солнцем, почти не видна). К VIII разряду относятся работы, где требуется лишь общее наблюдение за производственным процессом. С I по V каждый разряд разбит еще на 4 подразряда: от «а» до «г», в зависимости от коэффициента отражения, фона, и контраста различения с фоном.

 

Характеристика зрит. работ	Размер объекта различения, мм	Разряд зрит. работы	Подразряд	Контраст объекта различ. k	фон	Искуственное освещение	Совмещенное освещение при боковом естественном освещении, КЕО
Система общ. освещен, люкс	Коэффициент пульсации, %
Высокой точности	0,3 – 0,5 мм	III	а	малый	темный			1,2
б	малый	средний
средний	темный
в	малый	светлый
средний	средний
больш.	темный
г	средний	светлый
больш.	светлый
больш.	средний

 

Классы условий труда определяются по документу Р2.2006-05

 

Показатель	Классы условий труда
Допустимый кл.2	Вредный кл.3.1	Вредный кл.3.2
КЕО, для I разр.	>=0,6	0,1 – 0,6	<0,1
E,лк I-IV, VII	Eн	0,5Eн-Eн	<0,5Eн
E,лк V, VI, VIII	Eн	<Eн
Кп, %	Kпн	>Кпн
L, кд/м^2	Lн	>Lн

Eн – нормативные значения освещенности;

Кп – нормативные значения коэффициента пульсации по нормативным значениям освещенности;

Lн – нормативное значение яркости.

 

Требования к системам освещенности

1. Соответствие освещенности на рабочей поверхности характеру зрительных работ.

2. Равномерное распределение яркости на рабочей поверхности.

3. Постоянство освещенности во времени.

4. Отсутствие резких теней на рабочей поверхности, т.к. резкие тени искажают форму и размеры предметов.

5. Пожаро и взрыво безопасность, правильный выбор светильников.

6. Экономичность.

 

Классификация производственного освещения

 

Производственное освещение подразделяется на:

 

- Естественное;

+боковое – через боковые проемы в стенах;

+верхнее – через проемы в перекрытиях;

+комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения;

 

Достоинства: полный спектр света, высокая диффузность.

Недостатки: неравномерность освещения в течение суток, зависимость от метоеусловий.

 

- Искусственное – предусматривает в помещении, где недостаток естественного освещения, а так же для освещения в любое время суток:

+ общее:

* равномерное – применяется при работах с одинаковой степенью точности, когда оборудование расположено равномерно и не дает теней;

* локализованное – при неравномерном расположении рабочих мест или оборудования в помещении; при выполнении работ разной зрительной точности; при наличии в помещении крупногабаритного оборудования, способного создавать резкие глубокие тени.

+ местное - применяется при выполнении работ очень высокой точности; при необходимости освещения наклонных и вертикальных поверхностей; при необходимости изменения направления светового потока. Использование одного местного освещения не допустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляют глаза, замедляют процесс работы, что может привести к НС или аварии.

+ комбинированное – общее и местное.

 

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется:

 

+ рабочее – предназначено для обеспечения нормального тех. процесса, прохода людей, движения транспорта;

+ аварийное – устанавливается в тех случаях, когда по условиям технологии или безопасности перерыв в освещении рабочей поверхности не допустим;

+ охранное (дежурное) – устраивается в основном вдоль границ территории, охраняемой персоналом;

+ эвакуационное – освещает пути эвакуации (в здании E>=0,5 лк)

 

Источники света, светильники

 

Источники света – устройства, преобразующее какой – либо вид энергии в оптическое излучение: тепловое или люминесцентное. Тепловое происходит от нагретых тел. Источниками такого излучения в системах освещения являются лампы накаливания ЛН или галогенные лампы накаливания ГЛН. В ЛН световой поток создается за счет свечения нити накала, разогреваемой проходящим током. Достоинства ЛН: удобны и просты в эксплуатации, дают световой поток без пульсации. Недостатки: малая световая отдача (7-20 лм/вт), спектральный состав находится в желтых и красных частях видимого спектра свечения, срок службы небольшой (от 200 до 1000 часов). ГЛН наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена, которые повышают температуры накала нити, практически исключают испарение и пары галогена препятствуют быстрому разрушению нити накала. Они имеют срок службы до 3000 часов и более высокая светоотдача (до 30 лм/вт). Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в атмосфере инертных газов, паров металлов и их смесей. Люминисцеентное оптическое излучение происходит от особых светящихся веществ (люминофоров) которые нанесены на внутреннюю поверхность лампы и трансформируют электрический разряд в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого давления (люминисцентные) и высокого давления.

 

В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминисцеентных ламп:

 

- ЛБ – белого света

-ЛТБ – тепло белого цвета

-ЛХБ – холодно белого цвета

- ЛД – дневного света

- ЛДЦ – дневного света улучшенной цветоотдачи.

 

ЛХБ, ЛД и ЛДЦ применяются в случае, когда выполняемая работа предполагает цветоразличение.

ЛЛ

Достоинства люминесцентных ламп: у ЛЛ полный спектр излучения, большая, по сравнению с ЛН световая отдача (до 75 лм/вт), срок службы до 70 часов, более равномерное освещение поверхности.

Недостатки ЛЛ: дорогостоящая и сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств: дроссели, стартеры, сложность утилизации, большая чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды. Понижение или повышение температуры вызывает уменьшение светового потока. Еще один недостаток – пульсация светового потока, а так же в связи с этим возможность возникновения стробоскопического эффекта при освещении вращающихся объектов. Опасность такого эффекта состоит в искажении восприятия, а так же направления и скорости движения. Природа стробоскопического эффекта: при частоте 50 Гц ток в электрической цепи лампы прекращается 100 раз за секунду. Одновременно прекращается УФ излучение ртутных паров и свечение люминофора. Это создает пульсацию светового потока с частотой 100 Гц. Поэтому вращающийся объект кажется неподвижным при частоте его вращения 100 Гц.

ДРЛ

 

Для освещения открытых пространств, высоких используются дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления.

 

Достоинства: большая мощность при наименьших габаритах, световая отдача до 100 лм/вт. Эти лампы работают при любых температурах внешней среды.

 

Недостатки: сложность утилизации перегоревших ламп, длительность разгорания при включении, бедный спектр свечения (синие и фиолетовые лучи), большая пульсация.

 

Типы ДРЛ:

- ДРЛ

- ДНат – дуговая натриевая

- ДКсШ – дуговая ксеноновая шаговая

 

Светильники

-Определение

- Предназначение

- Отличие от прожекторов

- Коэффициент распределения

 

Расчет освещения

1. Точечный метод. Применяется для расчета общего локального освещения, местного освещения и освещения наклонных поверхностей, когда коэффициентом отражения от стен, потолка, и пола, можно пренебречь.

 

2. Метод удельной мощности. Применяется для ориентировочных расчетов.

 

3. Метод расчета общего равномерного освещения с учетом отражения от стен, потолка, и пола. Алгоритм:

 

- вычисляем площадь помещения: S=L*B

- определяем индекс помещения: i=(L*B)/H*(L+B), где H – высота над рабочей поверхностью

- по справочной книге для проектирования освещения под редакцией Кноринга находим коэффициент использования светового потока.

- коэффициенты отражения от потолка, стен и пола выбираются руководителем дипломного проекта.

- вычисляем световой поток: F=(Eн*S*k*z)/(η*n). Eн – норма освещенности. Выбирается по СНиП 23.05-95. Для того, чтобы ее выбрать необходимо выбрать минимальный объект различения и выбрать по нему разряд и подразряд зрительных работ. По выбранному разряду и подразряду и выбирается Eн (люкс). k – коэффициент запаса (1/4 – 0,8) учитывает снижение светового потока при запыленности. z – коэффициент неравномерности освещенности (1,1 – 1,3), n – количество ламп по проекту.

- по расчетному световому потоку выбирается стандартная лампа и ее мощность (p).

- мощность осветительной установки: P=p*n.

Акустические колебания

 

К акустическим относят упругие колебания, распространяющиеся волнообразно под действием какой-либо возмущающей силы в твердой, жидкой или газообразной среде. Они могут быть как слышимы, так и не слышимы. Акустические колебания с частотой от 16 Гц до 20000 Гц, воспринимаемые органом слуха, называются звуком. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц называется инфразвуком. Акустические колебания с частотой более 20000 Гц называются ультразвуком. Между ними лежит область слышимости.

 

Основные характеристики колебаний:

 

1. Частота (f), Гц

2. Период (T), с. T=1/f

3. амплитуда (А), м

4. Длина волны (λ), м – расстояние между двумя точками среды, где распространяются акустические колебания, имеющие в любой момент времени одинаковые звуковые давления.

5. Скорость звука (С), м/с С= λ*f; C= λ/T

6. Звуковое давление (P), Па

7. Интенсивность звука (I), Вт/м². За единицу интенсивности применяется количество энергии, переносимое волной за единицу времени на единицу площадки, расположенной перпендикулярно распространению волн.

 

Т.к. Р может изменяться до 10⁸ раз, а интенсивность до 10¹⁶, то пользоваться для оценки звука и звукового давления крайне не удобно, и поэтому на практике используют относительные логарифмические уровни звукового давления и уровни интенсивности. Lp=20*lg(p/p₀), где p₀ – пороговое значение звукового давления. p₀ = 2*10^-5Па, p – среднеквадратичное значение звукового давления. Уровень интенсивности определяется по формуле: 10*lg(I/I₀), где I₀ – пороговое значение слышимости. 10^-12 Вт/м².

 

Использование логарифмической шкалы для измерения уровня шума позволяет укладывать большой диапазон интенсивностей и звукового давления в сравнительно небольшом интервале (0-140 дб).

 

Звуковые колебания различной природы, со случайными изменениями по интенсивности и частоте называются шумом. Шум с частотой менее 300 Гц называется низкочастотным, если частота 300-800 Гц – шум среднечастотный, если частота более 800 Гц – шум высокочастотный. Наиболее вредное воздействие оказывает высокочастотный шум.