Нормування штучного освітлення

Теоретична частина

Даний розділ курсової роботимістить короткі теоретичні відомості про вплив освітленості на безпекутрудової діяльності, про основні світлотехнічних характеристиках, про розрахунокі нормуванні штучного освітлення.

Впливосвітленості на безпеку праці

Раціональне освітлення приміщень -один з найбільш важливих

факторів, від яких залежитьефективність трудової діяльності людини.

Найбільш важливою областю оптичногоспектра електромагнітного випромінювання є видиме світло. Світло - цезбудник зорової сенсорної системи, що забезпечує нас інформацією пронавколишньому середовищу. Параметри видимого світла впливають на здатність отримувативідчуття і сприйняття про навколишнє середовище.

Освітлення виконує кориснуобщефізіологіческую функцію, що сприяє появі сприятливогопсихічного стану людей. З поліпшенням освітлення підвищуєтьсяпрацездатність, якість роботи, знижується стомлюваність, ймовірністьпомилкових дій, травматизму, аварійності. Недостатнє освітлення веде доперенапруження очей, до загального стомлення людини. В результаті знижуєтьсяувага, погіршується координація рухів, що може привести при конкретнійфізичній роботі до нещасного випадку. Крім того, робота при низькійосвітленості сприяє розвитку короткозорості та інших захворювань, а такожрозладу нервової системи. Підвищена освітленість теж несприятливовпливає на загальне самопочуття і зір, викликаючи, перш за все, сліпучий ефект.

Основнісвітлотехнічні характеристики

Для гігієнічної оцінки умовосвітлення використовуються світлотехнічні одиниці, прийняті у фізиці.

Видиме випромінювання - ділянку спектраелектромагнітних коливань в діапазоні довжини хвиль від 380 до 770 нанометрів(Нм), що сприймається людським оком.

Світловий потік F - потужність променистоїенергії, що оцінюється по світловому відчуттю, сприймається людськимоком. За одиницю світлового потоку прийнятий люмен (лм).

Світловий потік, віднесений допросторової одиниці - тілесному куті П€, називається силою світлаIО±:

IО± = dF/dП€ (1)

де dF - світловий потік, рівномірнорозподіляються в межах тілесного кута dП€;

За одиницю сили світла прийнята кандела(Кд).

Освітленість Е - щільність світловогопотоку на освітлюваної поверхні. За одиницю освітленості прийнятий люкс (лк):

E = dF/dS (2)

де dS - площа поверхні, наяку падає світловий потік dF.

Яскравість поверхні L в даномунапрямку - відношення сили світла, що випромінюється поверхнею в цьомунапрямку, до проекції світної поверхні на площину, перпендикулярнуданому напрямку. Одиниця яскравості - кандела на квадратний метр (кд/м 2 )

La = dIa/dS Г— cosa (3)

де dIa - сила світла, що випромінюється поверхнею dS в напрямку a.

Яскравість освітлених поверхоньзалежить від їхніх світлових властивостей, від ступеня освітленості, а в більшостівипадків також від кута, під яким поверхня розглядається.

Світлові властивості поверхоньхарактеризуються коефіцієнтами відображення r, пропускання t та поглинання b. Ці коефіцієнти безрозмірні й вимірюються в долях одиниці(R + t + b = 1) або у відсотках:

r = Fr/F; t = Ft/F; b = Fb/F (4)

де Fr, Ft, Fb -відповідно відбитий, поглинений і пройшов через поверхню світловийпотік F - падаючий на поверхню світловий потік.

Необхідний рівень освітленостівизначається ступенем точності зорових робіт. Для раціональної організаціїосвітлення необхідно не тільки забезпечити достатню освітленість робочихповерхонь, але і створити відповідні якісні показники освітлення. Доякісним характеристикам висвітлення ставляться рівномірність розподілусвітлового потоку, блескость, фон, контраст об'єкта з фоном і т. д.

Розрізняють пряму блескость, що виниклавід яскравих джерел світла і частин світильників, які потрапляють у поле зорупрацюючих, і відбиту блескость від поверхонь з дзеркальним відображенням.Блескость в полі зору викликає надмірне роздратування і знижуєчутливість і працездатність очі. Така зміна нормальнихзорових функцій називається слепімостью.

Сліпуче дію залежить не тількивід блескости поверхні, спрямованої до ока, але і від контрасту розрізнення зфоном (К), який визначається відношенням абсолютної різниці між яскравістюоб'єкта і фону до яскравості фону: чим він менший, тим більше засліпленість.

Контраст об'єкта розрізнення з фоном(К) вважається:

великим - при К> 0,5;

середнім - при К = 0,2 - 0,5;

малим - при К <0,2.

Щоб уникнути сліпучого діїсвітла, необхідно підвішувати лампи на певній висоті, яку вибирають вЗалежно від потужності лампи і захисного кута (кута падіння світла на робочемісце) з урахуванням відображають поверхонь. Для підвищення видимості доцільнозбільшити контраст розрізняються об'єктів, що більш ефективно та економічно уПорівняно із збільшенням освітленості робочої поверхні. При підвищенніконтрасту слід враховувати кольоровість і коефіцієнти відображення об'єктів і фону.

Фоном вважається поверхню,прилегла безпосередньо до об'єкта розрізнення, на якій вінрозглядається, фон характеризується здатністю відображати світловий потік івважається світлим при коефіцієнті відбиття поверхні r> 0,4, середнім при r = 0,2-0,4 і темним при r <0,2.

Для підвищення рівномірностірозподілу яркостей у полі зору стелі і стіни рекомендується фарбувати всвітлі тони: салатовий, світло-жовтий, кремовий, світло-зелений або бірюзовий.

Виробниче обладнаннярекомендується фарбувати у світло-зелені тони, рухомі частини -світло-жовті, а відкриті механізми в яскраво-червоний колір

Для освітлення виробничих,службових, побутових приміщень використовують природне світло і світло від джерелштучного освітлення.

Штучнеосвітлення. Нормування і розрахунок

Штучне освітленняпередбачається в приміщеннях, в яких недостатньо природного світла, абодля освітлення приміщення в години доби, коли природна освітленістьвідсутня.

Штучне освітлення може бутизагальним (всі виробничі приміщення освітлюються однотипними світильниками,рівномірно розташованими над освітлюваної поверхнею й обладнані лампамиоднакової потужності) і комбінованим (до загального освітлення додається місцевеосвітлення робочих місць світильниками, що знаходяться в апарата, верстата, приладіві т.д.). Використання тільки місцевого освітлення неприпустимо, оскільки різкийконтраст між яскраво освітленими і неосвітленими ділянками стомлює очі,уповільнює процес роботи і може послужити причиною нещасних випадків іаварій.

За функціональним призначеннямштучне освітлення поділяється на робоче, чергове, аварійне.

Робоче освітлення обов'язково у всіхприміщеннях і на освітлюваних територіях для забезпечення нормальної роботи людейі руху транспорту.

Чергове освітлення включається упозаробочий час.

Аварійне освітлення передбачаєтьсядля забезпечення мінімальної освітленості у виробничому приміщенні на випадокраптового відключення робочого освітлення.

У сучасних багатопрогоновиходноповерхових будинках без світлових ліхтарів з одним боковим склінням в деннийчас доби застосовують одночасно природне і штучне освітлення(Суміщене освітлення).

У сучасних освітлювальнихустановках, призначених для освітлення виробничих приміщень, вЯк джерела світла застосовують лампи розжарювання, галогенні ігазорозрядні.

Світіння в лампах розжарюваннявиникає в результаті нагрівання вольфрамової нитки до високої температури.

Галогенні лампи розжарювання поряд звольфрамовою ниткою містять в колбі пари того чи іншого галогену (наприклад,йоду), який підвищує температуру розжарення нитки і практично виключаєвипаровування. Вони мають більш тривалий термін служби (до 3000 годин) і більшвисоку світловіддачу (до 30 лм/Вт).

Газорозрядні лампи випромінюють світло врезультаті електричних розрядів в парах газу. На внутрішню поверхню колбинанесе...ний шар світиться речовини - люмінофора, трансформує електричнірозряди у видиме світло. Розрізняють газорозрядні лампи низького (люмінесцентні)і високого тиску.

Люмінесцентні лампи створюють увиробничих та інших приміщеннях штучне світло, що наближається доприродному, більш економічні у порівнянні з іншими лампами і створюютьосвітлення більш сприятливий з гігієнічної точки зору.

Порівняльні параметри джерелсвітла широкого застосування представлені в таблиці А.

Таблиця А.

Тип лампи Світлова віддача, лм/Вт Середній термін служби, ч 1 2 3 4

Лампи розжарювання загального призначення (...40, 60, 75, 100 ... Вт) 10 - 15 1000

Лінійні 2-цокольні галогенні лампирозжарювання (... 150, 250, 300, 500, 1000, 1500 ... Вт) 18 - 22 2000

Дзеркальні галогенні лампи розжарювання нанапругу 12 В (20, 35, 50 Вт) 20 - 30 2000 - 3000

Лінійні люмінесцентні лампи (... 18, 36,58 ... Вт) 60 - 80 10000 - 15000

Компактні люмінесцентні лампи (... 5, 7,9, 11, 15, 20, 23 ... Вт) 50 - 60 8000 - 15000

Ртутні лампи високого тиску злюмінофором (типу ДРЛ) (50, 80, 125, 250, 400, 700 ... Вт) 45 - 50 12000 - 15000

Металогалогенні лампи (35, 70, 150, 250,400 ... Вт) 70 - 100 5000 - 12000

Натрієві лампи високого тиску (... 70,100, 150, 250, 400 ... Вт) 90 - 130 10000 - 20000

До інших переваглюмінесцентних ламп відносяться більший термін служби (10000 год) та висока світловавіддача, що досягає для ламп деяких видів 75 лм/Вт, тобто вони в 2,5-3 разиекономічніше ламп розжарювання. Світіння відбувається з усією поверхні трубки,а, отже, яскравість і сліпуче дію люмінесцентних ламп значнонижче ламп розжарювання. Низька температура поверхні колби робить лампущодо пожаробезопасной.

Незважаючи на ряд переваг,люмінесцентне освітлення має і деякі недоліки: пульсація світловогопотоку, що викликає стробоскопічний ефект (спотворення зорового сприйняттяоб'єктів відмінності - замість одного предмета видно зображення декількох, атакож напряму і швидкості руху); дорога і відносно складнасхема включення, що вимагає регулюючих пускових пристроїв (дроселі,стартери); значна відбита блескость; чутливість до коливаньтемператури навколишнього середовища (оптимальна температура 20 - 25 В° С) пониження іпідвищення температури викликає зменшення світлового потоку.

Для освітлення приміщень, як правило,слід передбачати газорозрядні лампи низького і високого тиску. Вразі необхідності допускається використання ламп розжарювання. Джереласвітла вибирають з урахуванням рекомендацій СНиП 23-05-95.

Для штучного освітленнянормований параметр - освітленість. СНиП 23-05-95 встановлюють мінімальні рівніосвітленості робочих поверхонь залежно від точності зорової роботи,контрасту об'єкта і фону, яскравості фону, системи освітлення і типу використовуванихламп.

Нормами встановлена ​​найменшаосвітленість, при якій забезпечується виконання зорової роботи. Крімтого, нормується ступінь рівномірності освітлення джерелами загального та місцевогоосвітлення при комбінованому освітленні з метою забезпечення більш повноїзорової адаптації в найменший відрізок часу. Для ослаблення сліпучоїдії відкритих джерел світла і освітлених поверхонь з надмірноюяскравістю (блескостью) нормами передбачено ряд захисних заходів: найменша висотапідвісу над рівнем підлоги світильників загального освітлення, наявність відбивачів,допустима яскравість світлорозсіювальних поверхні.

Розрахунок електричного освітленнявиконують при проектуванні освітлювальних установок для визначень загальноївстановленої потужності і потужності кожної лампи або числа всіх світильників.

Існує кілька методів розрахункуосвітлення, найбільш простий - метод питомої потужності, але він менш точний і їмкористуються тільки для орієнтовних розрахунків.

Питому потужність обчислюють заформулою

(9)

де n - число світильників; Р - потужність лампи, Вт; S - освітлювана площа, м 2 .

Значення питомої потужності зазначено втаблицях довідників по світлотехніці в залежності від типу світильника, висотийого підвісу, площі підлоги і необхідної освітленості.

Зазвичай при розрахунку задаються всімапараметрами установки і числом світильників п, по таблиці знаходять W і вибирають потужність лампи, найближчоїдо обумовленої з виразу W В· S/n.

Основний метод розрахунку - покоефіцієнту використання світлового потоку, яким визначається потік,необхідний для створення заданої освітленості горизонтальної поверхні приЗагалом рівномірному освітленні з урахуванням світла, відбитого стінами і стелею.

Розрахунок освітлення починають з виборутипу світильника, який приймається в залежності від умов середовища і класуприміщень за вибухопожежонебезпекою.

При використанні в якостіджерела світла ламп ДРЛ розрахунок освітлення вироблятися за формулою (10),попередньо задавшись кількістю прийнятих світильників за умови їхрівномірного розповсюдження. У цьому випадку визначається світловий потік лампи,за яким визначають потужність лампи.

(10)

де:

Фл - світловий потік лампи, лм;

Ен - нормована освітленість, лк;

О· - коефіцієнт використаннясвітлового потоку;

S - освітлювана поверхню, м 2 ;

k - коефіцієнт запасу;

N - кількість прийнятих світильників;

z - коефіцієнт мінімальної освітленості(Для ламп розжарювання і ДРЛ z =1,15, для люмінесцентних ламп z =1,1);

n - число ламп у світильнику.

При використанні світильників злюмінесцентними лампами і при розташуванні їх у вигляді світлової лінії, світловийпотік лампи визначається за формулою (11):

(11)

де:

- кількість світильників у ряді;

-число ламп у світильнику;

-кількість рядів.

нормована освітленість (Е н )приймають по СНиП 23-05-95, відповідно до прийнятої системою освітлення іумовами зорової роботи.

Кількість світильників або рядіввизн...ачають методом розподілу (розвішування) для досягнення рівномірноїосвітленості площі. Основним параметром для розвішування світильників євідношення висоти підвіски (Н р ) до відстані між світильниками аборядами (L), при якому створюється рівномірнийосвітлення.

Ставлення Н р /L приймаються в межах 1.4 Г· 2.

Коефіцієнти використання світловогопотоку для прийнятого типу світильника визначають за індексом приміщення i ікоефіцієнтам відбиття стелі (ПЃ n ), стін (ПЃ c ),і статі (ПЃ p ).

Індекс приміщення:

(12)

де:

А і Б - відповідно довжина і ширинаприміщення, м;

Н р - висота підвісусвітильників, м.

Визначивши світловий потік ламписвітильника, підбирають найближчу стандартну лампу.

Після закінчення монтажу системиосвітлення обов'язково перевіряють освітленість. Якщо фактична освітленістьвідрізняється від розрахункової більш ніж на -10 і +20%, то змінюють схему розташуваннясвітильників або потужність ламп.

Практична частина

У цій частині курсової роботи виконанорозрахунок штучного освітлення в комп'ютерному класі на 10 робочих місць ввідповідно до СНиП 23-05-95 і СанПіН 2.2.2.542-96.

Опис комп'ютерного класу

Відповідно до СанПіН 2.2.2.542-96(«ó㳺нічні вимоги до відео дисплейні термінали, персональнимелектронно-обчислювальних машин і організації роботи В»)В« ... площа на однеробоче місце з ВДТ і ПЕОМ в усіх навчальних закладах повинна бути не менше 6,0кв.м ... В», аВ« ... висота приміщення з ВДТ і ПЕОМ (від підлоги до стелі) не менше 4,0м ... В».

Будемо вважати, що на одне робочемісце відводиться ділянка приміщення довжиною 3м і шириною 2м. (Рис.1). Площастановитиме 3м Г— 2м = 6м 2 . Це не порушує вимогСанПіН 2.2.2.542-96.

Рис.1. Схема одного робочого місця

освітленість штучне нормування

Керуючись всімвищепереліченим, а також тим, що комп'ютерний клас розрахований на 10 робочихмісць, визначимо наступні мінімально допустимі параметри розглянутогоприміщення:

- довжина приміщення 10 м.;

- ширина приміщення 6 м.;

-висота 4 м.;

-число вікон - 3;

-кількістьробочих місць - 10;

-забарвленняінтер'єру: біла стеля, блідо-зелені стіни, підлога металевий, обтягнутийлінолеумом зеленого кольору.

Враховуючи вимоги до організаціїі обладнання робочих місць з ВДТ і ПЕОМ, які встановлюють Санпін2.2.2.542-96, а саме:

ГћВ«Робочі місця зВДТ і ПЕОМ стосовно світловим прорізів повинні розташовуватися так, щобприродне світло падало збоку, переважно зліва В»;

ГћВ«Схеми розміщенняробочих місць з ВДТ і ПЕОМ повинні враховувати відстані між робочими столами звідеомоніторами (у напрямі тилу поверхні одного відеомонітора і екрану

Рис.2.

Розрахунокпоєднанняштучне освітлення.

освітленості.

штучному освітленні повинні застосовуватися переважно люмінесцентні лампи

Враховуючи вищеперелічені

-

Т.к.

Для забезпечення нормованих значень
екранів.

Список використовуваноїлітератури

2)Під ред. С.В. Бєлова. 1999