Разработка системы искусственного освещения в производственном помещении

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Охрана труда представляет собой систему организационных, технических и лечебно – профилактических мероприятий и средств, законодательных актов, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Охрана труда выявляет и изучает возможные причины  производственных несчастных случаев, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров и разрабатывает систему мероприятий и требований с целью устранения этих причин и создания, безопасных и благоприятных для человека условий труда.

Сложность стоящих перед  охраной труда задач требует  использования достижений и выводов многих научных дисциплин, прямо или косвенно связанных с задачами создания здоровых и безопасных условий труда.

Одним из важнейших требований в условиях труда является условия искусственного освещения на промышленных предприятиях, которые оказывают большое влияние на зрительную работоспособность, физическое и моральное состояние людей, а, следовательно, на производительность труда, качество продукции и производственный травматизм.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, искусственное освещение. При проектировании новых помещений, при реконструкции старых, при проектировании естественного освещения помещений необходимо определить площадь световых проемов, обеспечивающих нормированное значение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ

 

Освещение является одним  из важнейших производственных условий  работы. Через зрительный аппарат человек получает порядка 90 % информации. От освещения зависит утомление работающего, производительность труда, его безопасность. Достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на суточный ритм физиологических функций организма человека. Практика показывает, что только за счет улучшения освещения на рабочих местах достигался прирост производительности труда от 1,5 до 15 %. Зрительный аппарат человека воспринимает широкий диапазон видимых излучений от 380 до 770 нм, т.е. от ультрафиолетовых до инфракрасных излучений.

Для характеристики зрительных условий работы используются различные светотехнические показатели.

Световой поток (F) - это мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению. Единицей светового потока принимается люмен.

Сила света (J) - характеризует плотность светового потока, то есть отношение светового потока к телесному углу. Единицей силы света является кандела.

Освещенность (Е) - это плотность светового потока на освещаемой поверхности, измеряется в люксах.

Яркость поверхности (L) в данном направлении - это отношение силы света, отраженного от поверхности, к проекции ее на плоскость, перпендикулярную к отраженному лучу. Единицей яркости является НИТ (НТ), то есть кандела на кв.метр (кд/м²).

Коэффициент отражения (ρ) - это способность поверхности отражать световой поток, т.е.

Фон - поверхность, к которой прилегает объект различения. В зависимости от величины коэффициента отражения различают фон светлый (> 0,4), средний (=0,2-0,4), темный (<0,2).

Контраст объекта с фоном определяется отношением разности яркости объекта (L ) и фона (L) к яркости фона, т.е.

 

 

 

 

Коэффициент пульсации  освещенности (К_п) - это характеристика относительной глубины колебаний освещенности (при использовании газоразрядной лампы).

 

.

 

Наиболее важную роль в трудовом процессе имеют такие  функции зрения, как контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота различения деталей, устойчивость видения и цветовая чувствительность.

Контрастную чувствительность характеризует видимость (V) - это способность глаза воспринимать объект наблюдения.

 

 

где: К - контраст объекта  и фона,

К_п - пороговый контраст, т.е. наименьший контраст, различимый глазом.

Наличие в поле зрения больших яркостей вызывает ослепленность и может привести к повреждению сетчатой оболочки.

Ослепленность (Р) - попадание в поле зрения ярких источников. Показатель ослепленности

 

P = (S-1) · 1000,

 

где S=^;

V₁ и V₂ - видимость объекта наблюдения соответственно при экранировке и при наличии блескости.

Под остротой зрения понимается максимальная способность различать отдельные объекты. При увеличении освещенности до определенного уровня растет острота зрения. В прямой зависимости от уровня освещенности находится скорость зрительного восприятия, а также устойчивость ясного видения, под которой понимается способность глаза удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали. Наилучшие условия цветоощущения создаются при естественном освещении. Цвет влияет на другие зрительные функции. Так, острота зрения, скорость зрительного восприятия и устойчивость видения имеет максимум в желтой зоне спектра. При использовании прямого контраста (предмет темнее фона) зрительное утомление меньше, чем при обратном. Увеличение освещенности при прямом контрасте улучшает видимость, а при обратном ухудшает.

 

ВИДЫ ОСВЕЩЕНИЯ

 

Производственное  освещение бывает:

Естественным: обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы. По устройству различают: боковое, верхнее, комбинированное.

Искусственным: создаётся искусственными источниками света (лампа накаливания, люминесцентные лампы и т. д.). Применяется при отсутствии или недостатке естественного. По назначению бывает:

рабочим, аварийным, эвакуационным, охранным, дежурным. По устройству бывает:

местным, общим, комбинированным. Устраивать одно местное освещение  нельзя.

Рациональное искусственное  освещение должно обеспечивать нормальные условия для работы при допустимом расходе средств, материалов и электроэнергии.

При недостаточности  естественного освещения используется совмещенное (комбинированное) освещение. Последнее представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно естественный и искусственный свет.

ЦВЕТОВОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

 

В производственной среде  цвет используется как средство информации и ориентации, как фактор психологического комфорта и как композиционной средство. Цвет оказывает влияние на работоспособность человека, на утомление, ориентировку, реакцию. Холодные цвета (голубой, зеленый, желтый) действуют успокаивающе на человека, теплые цвета (красный, оранжевый) действуют возбуждающе. Темные цвета оказывают угнетающее действие на психику.

При выборе цвета, цветовом оформлении интерьера нужно руководствоваться указаниями по рациональной цветовой отделке поверхностей производственных помещений и технологического оборудования ГОСТ 26568-85* и ГОСТ 12.4.026-76* ССБТ.

Цветовое решение интерьера  характеризуется цветовой гаммой, цветовым контрастом, количеством цвета и  коэффициентами отражения. Цветовая гамма - это совокупность цветов, принятая для цветового решения интерьера. Она может быть теплой, холодной и нейтральной. Для литейных, кузнечных, термических цехов целесообразна, холодная цветовая гамма. Цветовой контраст - это мера различия цветов по их яркости и цветовому тону. Цветовой контраст может быть большим, средним и малым.

Количество цвета - это степень цветового ощущения, зависящая от цветового тона, насыщенности цвета объекта и фона, от соотношения их яркостей и угловых размеров.

При выборе цветового  решения интерьеров нужно учитывать  категорию работы, ее точность, санитарно-гигиенические условия. Значительная роль в интерьере принадлежит выбору коэффициентов отражения (Р) поверхностей.

Потолки помещений окрашиваются в белый цвет или близкие к  белому цвету. В светлые тона окрашиваются фермы, перекрытия. Нижняя часть стен окрашивается в спокойные тона (светло-зеленый, светло-синий). Металлорежущие станки окрашиваются в светло-зеленый цвет, литейное оборудование в бежевый, термическое в серебристый, транспортные механизмы в зеленый.

Согласно ГОСТ ССБТ 12.4.026-76 "Цвета сигнальные", красный цвет используется для предупреждения о явной опасности, запрещении, желтый предупреждает об опасности, обращает внимание, зеленый цвет означает предписание, безопасность, синий информацию. В желтый цвет окрашиваются тележки, электрокары, подъемные механизмы желтыми полосами на черном фоне, противопожарное оборудование - в красный цвет. В различные цвета окрашиваются трубопроводы, баллоны: воздуховоды в голубой, водопроводы для технической воды в черный, маслопроводы в коричневый, баллоны для кислорода в голубой, баллоны для углекислого газа в черный. Этим же ГОСТом введены знаки безопасности: запрещающие - красный круг с белой полосой; предупреждающие - желтый треугольник с нанесенной на нем опасностью; предписывающие - зеленый круг, внутри которого помещен белый квадрат с предписывающей информацией; указательные - синий прямоугольник с бельм квадратом в середине.

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

 

Естественное освещение создается  солнечным светом через световые проемы. Оно зависит от многих объективных  факторов, как-то: времени года и дня, погоды, географического положения и т.п. Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО), то есть отношение естественной освещенности внутри здания Е_в к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Е_н). КЕО обозначается через "е":

 

.

 

Естественная освещенность нормируется  согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. е_н необходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого, учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).

Тогда е = е_нсm, где е_н - табличное значение КЕО, определяемое на основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения. При естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение максимальной к минимальной освещенности .

Чем выше разряд зрительной работы, тем  меньше допускается неравномерность освещенности.

Для определения потребных площадей световых проемов используются зависимости:

• для бокового освещения (площадь окон):

 

;

 

• для верхнего освещения (площадь световых фонарей):

 

 

где S_п - площадь пола, м²;

е_н - нормированное значение КЕО;

h_o, h_ф - световая характеристика соответственно окон и фонарей;

К - коэффициент учета  затенения окон противоположными зданиями;

r₁, r₂ - коэффициенты, учитывающие повышение КЕО при боковом и верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;

τ_о - общий коэффициент светопропускания светопроемов.

В основе расчета КЕО  лежит зависимость его от прямого света небосвода и света, отраженного от поверхностей зданий и помещений. Так, при боковом освещении e_δ = (E_δq + E_3qK) τ_оr, где: E_δ, E_3q - геометрические коэффициенты освещенности от небосвода и противоположного здания; q - коэффициент учета неравномерной яркости небосвода; К - коэффициент учета относительной яркости противостоящего здания; τ_о - коэффициент светопропускания световых проемов; коэффициент учета роста КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения.

Геометрические коэффициенты освещенности определяются графически по методу Данилюка путем подсчета числа участников (секторов) небосвода, видимых в светопроеме в вертикальной и горизонтальной плоскости.

КЕО определяется для  характерных точек помещения. При  одностороннем боковом освещении принимается точка, расположенная на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении определяется КЕО в точке посредине помещения.

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

 

Нормы освещенности рабочих  мест регламентируются СНиП 23-05-95.

При установлении нормы  освещенности необходимо учитывать: размер объекта различения (установлено  восемь разрядов от 1 до УП), контраст объекта с фоном и характер фона. На основании этих данных по таблицам НиП 23-05-95 определяется норма освещенности.

При выборе источников искусственного освещения должны учитываться их электрические, светотехнические, конструктивные, эксплуатационные и экономические  показатели. На практике используются два вида источников освещения: лампы  накаливания и газоразрядные. Лампы накаливания просты по конструкции, обладают быстротой разгорания. Но световая отдача их (количество излучаемого света на единицу потребляемой мощности) низкая- 13-15 лм/вт; у галогенных - 20-30 лм/вт, но срок службы небольшой. Газоразрядные лампы имеют световую отдачу 80-85 лм/вт, а натриевые лампы 115-125 лм/вт и срок службы 15-20 тыс.часов, они могут обеспечить любой спектр. Недостатками газоразрядных ламп является необходимость специального пускорегулирующего аппарата, длительное время разгорания, пульсация светового потока, неустойчивая работа при температуре ниже 0°С.