Безопасность жизнедеятельности с учетом аспектов экономики (стр. 5 )

Вредные условия труда (3-й класс) подразделяют, в свою очередь, на четыре степени вредности. Первая степень характеризуется такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания. Вторая степень характеризуется такими производственными факторами, которые могут вызвать стойкие функциональные нарушения, приводящие в большинстве случаев к росту заболеваемости, временной утрате трудоспособности, повышению частоты общей заболеваемости, появлению начальных признаков профессиональной патологии.

Воздействие производственных факторов третьей степени приводит, как правило, к развитию профессиональной патологии в лёгких формах, росту хронической общесоматической патологии, в том числе к повышению уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности. В условиях четвёртой степени вредных условий труда могут возникать выраженные формы профессиональных заболеваний; отмечается значительный рост хронической патологии и высокие уровни заболеваемости с временной утратой работоспособности.

Степень вредности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости работ устанавливается в баллах по гигиенической классификации труда (Приложение 3). Количество баллов по каждому фактору Yф i представляется в карте условий труда, учитывая продолжительность его действия в течении смены:

Yф i = Yст i∙Тф/Тс, (2.1)

где Тф – время действия фактора; Тс − время рабочей смены; Yст i – степень (балл) вредности фактора или тяжести работ, устанавливаемая по показаниям Гигиенической классификации труда (Приложение 2). Если Тф > 0.9Тс, то Тф/Тс = 1.

Размер доплат за работу во вредных условиях труда определяется, исходя из суммарного числа фактических баллов ∑Yф (Приложение 4).

2.2. Загрязнение воздуха помещений избыточным теплом

Повышение температуры воздуха в помещении выше нормированных значений может оказать вредное воздействие на человека не только за счет роста удельной эмиссии вредного вещества, но и способствовать перегреву организма, и как следствие - расстройству центральной нервной системы, повышенному потовыделению и другим негативным проявлениям. Комфортные температурные условия для человека, находящегося в помещении, определяются из условия теплового баланса и включают показатели метаболизма, тепломассаобмена, метеоусловий в поме­щении. Выделение организмом человека тепла, воды (пота), углекислого газа, поглощение кислорода в зависимости от характера выполняемой человеком работы показаны в табл. 2.2. Используя эти дан­ные, можно оценить комфортные температурные ус­ловия с учетом реальных метеорологических условий и вида деятель­ности человека в помещении.

В зависимости от температуры и влажности окружающей среды человек чувствует себя оптимально при условиях: температура 18-24 0С, относительная влажность 40-60%, скорости движения воздуха до 0,1 м/с.

Различают абсолютную, максимальную (при температуре паров насыщения) и относительную влажность воздуха. Абсолютная влажность воздуха соответствует парциальному давлению паров воды в воздухе (измеряется в г/м3). Максимальная влажность воздуха соответствует давлению водяных паров насыщения при данной температуре воздуха (измеряется также в г/м3). Относительная влажность воздуха – это отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выраженное в процентах. Величину абсолютной влажности d[г/м3] можно выразить как весовую долю z воды в плотности ρ воздуха в виде:

, (2.2)

где φ – относительная влажность, %; Ps(t) – давление паров насыщения воды (табличные значения), гПа; t –температура воздуха, оС; Т0 = 273,16 оС.

Допустимыми считаются такие параметры микроклимата, которые могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физических приспособительных возможностей и не создающие нарушений со­стояния здоровья, но вызывающие дискомфортные тепловые ощуще­ния и ухудшение самочувствия

Отдача тепла организмом в окружающую среду происходит за счет следующих процессов:

— Конвективного теплообмена путем нагрева воз­духа, омывающего поверхность тела:

, (2.3)

где α - коэффициент теплоотдачи, вт/м2∙K; tч, tн - тем­пература тела человека и окружающего (наружного) воздуха.

— Теплообмена за счет теплопроводности мате­риала одежды:

, (2.4)

где λ - коэффициент теплопроводности ткани (мате­риала), Вт/м∙К; х - толщина ткани (материала).

— Радиационного лучистого теплообмена:

, (2.5)

где ε - приведенная степень черноты поверхности тела; σ0 = 5,67∙10-8 - постоянная Стефана-Больцмана, Вт/м2∙K4.

— Тепломассаобмена организма с окружающей средой:

Qтм= (2.6)

где Qq - выделение тепла в результате дыхания через эквивалентную площадь Fq; Qп - удаление тепла путем потоотделения через эквивалентную площадь Fп (эквивалентную площадь всей поверхности тела чело­века в расчете можно принять равной 1,8 м2).

— Количество тепла, удаляемое за счет дыхания, равно

, (2.7)

где V - объем легочной вентиляции, м3/с; ρ, ср - плотность и теплоемкость выдыхаемого воздуха.

Количество тепла, обусловленного парообразова­нием можно оценить по формуле

(2.8)

где q - количество влаги, испаряемой в единицу времени ­скрытая теплота парообразования (для воды r ≈580 ккал/кг).

В общем виде диапазон комфортных температур виден из зависимости Qотв = f(tн), рис. 2.1.

Рис. 2.1. Зависимость выделяемого человеком тепла от температуры окружающего

воздуха.

Одинакового самочувствия для человека можно до­стичь, выполняя условие Q∑ = Const, например, при изменении следующих параметров воздуха в поме­щении:

Температура, оС

Относительная влажность, %

Скорость перемещения

воздушной среды, м/с 0 1 2

Что же касается температуры наружного воздуха, то период времени года считается теплым, если среднесуточная температура воздуха в течение трех дней превышает +10 °С.

Количество тепла, выделяемого одним человеком, показано в табл. 2.2. Таблица 2.2. Зависимость легочной вентиляции от

интенсивности физической нагрузки [21]

Состояние

человека

Легочная вентиляция л/мин.∙ чел.

Выделение организмом

Поглощение организмом О2 л/ч.∙ чел.

Тепло

Вт/чел.

H2O

г/ч.∙ чел.

CO2

л/ч.∙ чел.

Покой

Работа:

средней тяжести

тяжелая

очень тяжелая

8,0÷9,5

25

45

75

81,5

174

314

675

35

50

75

200÷300

10

20

45

100

15

25

50

115

Общее количество тепла в помещении должно учитывать также его составляющие от отопительных устройств, установок, отдающих тело в окружающую среду, (как правило, известное) и от солнечной ра­диации. Последнее значение можно определить по формуле [5]:

, (2.9)

где F - поверхность остекления; q - поток радиа­ции через единицу площади; А - коэффициент, за­висящий от характеристики остекления:

двойное в одной раме А = 1,15

одинарное 1,45

обычное загрязнение стекла 0,8

сильное загрязнение стекла 0,7

забелка окон 0,6

Количество тепла, поступающего в помещение от покрытий определяется по формуле [28]:

, (2.10)

где Fп — площадь поверхности по­крытия, м2; qп — поток радиа­ции через единицу площади; Кп — коэффициент теплопередачи покрытия, Вт/(м2∙°С).

Теплопоступления от солнечной радиации учитывают в тепловом балансе помещений для теплого периода года. Более подробно расчет теплового режима зданий изложен в работе [28].

Тепловыделения в производственное помещение от оборудования, приводимого в движение электродвигате­лями, определяют по формуле

, (2.11)

где Q − количество тепла, Вт; N − установочная мощ­ность электродвигателей, кВт; η1 − коэффициент исполь­зования установочной мощности, равный 0,7÷0,9; η2 − коэффициент загрузки — отношение средней потребляе­мой мощности к максимально необходимой, равный 0,5 ÷ 0,8; η3 − коэффициент одновременности работы элек­тродвигателей, равный 0,5 ÷ 1; η4 − коэффициент, характеризующий долю механической энергии, превратив­шейся в тепло.

Для приближенного определения теплопоступлений в механических и механосборочных цехах при работе станков без охлаждающей эмульсии значение произве­дений коэффициентов можно принимать равным 0,25, при работе станков с охлаждающей эмульсией − 0,2, а при наличии местных отсосов − 0,15.

Тепловыделения от печей, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, определяют по формуле

, (2.12)

где Q − количество тепловыделения, Вт; QH − низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг; В − расход топлива, кг/ч; α − коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в цех; п − коэффициент одновремен­ности работы печей.

Тепловыделения от электрических печей и ванн:

. (2.13)

Значение коэффициента α следует принимать для электрованн равным 0,3; для печей камерных с подвиж­ным подом − 0,45; с неподвижным подом − 0,5; для ще­левых и шахтных печей − 0,4; для электрических пе­чей − 0,7.

При оборудовании печей местными вытяжными устрой­ствами тепловыделение в помещении должно составлять 30% от рассчитанного по формулам.

Расчет количества тепла, выделяющегося при работе паровых молотов: (2.14)

где Gп − массовый расход пара при использовании моло­тов, кг/ч; i1,i2 − энтальпия пара, поступающего в мо­лоты и отработавшего, кДж/кг.

Тепловыделения от горнов, оборудованных вытяжными зонтами:

, (2.15)

где В − расход топлива, кг/ч; Qн − наименьшая удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг; φ − коэффициент, учитывающий долю тепла, поступающего в цех, равный 0,2−0,3.

Тепловыделения от искусственного освещения:

Q=1000∙N, (2.16)

где N — расходуемая мощность светильников, кВт.

При расчете предполагается:, что практически вся затрачиваема энергия в конечном счете преобразуется в тепло.

Определение количества избытков явного тепла, поступающего в помещение, производится с учетом потерь тепла на инфильтрацию, потерь через внешние отражения, на нагревание поступающих в помещение материалов и др.

По «Санитарным нормам проекти­рования промышленных предприятий

СН 245-71» количество избыточного тепла в помещении не должно превышать 23,2 Вт/м3. В соответствии с ГОСТ 12.1.005−88 понятие «избыток явного тепла» изъято из употребле­ния и заменено оценкой интенсивности теплового облучения рабо­тающих, что правильно с точки зрения достоверности оценки усло­вий труда, но требует проведения инструментальных замеров. В ста­рой редакции ГОСТа таковыми считались помещения, в которых ис­точники тепла (печи, калориферы, оборудование, расплавленный металл и т. п.) выделяли более 84 кДж/м3∙ч, что позволяло оценить те­пловую нагрузку на организм расчетным путем.

При наличии в помещении избыточного тепла, влажности, углекислого газа, раздражающих запахов, обусловленных метаболизмом, необходимо обеспечить вентиляцию, достаточную для снижения всех указанных загрязнений воз­духа до санитарно допустимых норм.

2.3. Производственное освещение

Электромагнитные колебания с длиной волны от 01.01.0100 нм относятся к оптической области излучений. Диапазон длин волн от 10 до 380 нм относят к области ультрафиолетового (УФ) излучения, от 380 до 770 нм – к видимой области спектра, от 770 до 340000 нм – к области инфракрасного (ИК) излучения. Человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность к излучению с длиной волны 540 – 550 нм (желто-зеленый цвет).

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

Световой поток Ф − часть лучистого потока, воспринимаемая че­ловеком как свет; характеризует мощность светового излучения, изме­ряется в люменах (лм).

Сила света J − пространственная плотность светового потока, оп­ределяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источ­ника и равномерно распространяющегося внутри телесного элементарного угла dΩ, к величине этого угла; J= dФ/dΩ, измеряется в канделах (кд).

Освещенность Е − поверхностная плотность светового потока; оп­ределяется как отношение светового потока dФ, равномерно падаю­щего на освещаемую поверхность dS (м2), к ее площади: E=dФ/dS, измеряется в люксах (лк).

Яркость L поверхности под углом α к нормали − отношение силы света dJα, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхности в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; L = dJα /(dScosα), измеряется в кд /м2.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) используется для характеристики естественного освещения:

КЕО = (E/E0)∙100% , (2.17)

где: E − освещенность на рабочем месте, лк; E0 − освещенность на улице (при среднем состоянии облачности), лк.

Величины КЕО для различных помещений лежат в пределах 0,1−12%.

Для качественной оценки условий зрительной работы используют:

Фон − поверхность, на которой происходит различение объек­та. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падаю­щий на нее световой поток. Коэффициент отражения ρ определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку, ρ = Фот/Фпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффици­ента отражения находятся в пределах 0,02÷0,95; при ρ >0,4 фон считается светлым; при ρ = 0,2÷0,4−средним, при ρ <0,2−темным.

Контраст объекта с фоном k − степень различения объекта и фона; характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона; k = (Lф−Lо)/Lф ; контраст считается большим при k >0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при k =0,2÷0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при k <0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности kE − это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

(2.18)

где Emax, Emin, Eср − максимальное, минимальное и среднее значе­ния освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп kE = 25÷65 %, для обычных ламп накаливания kE ≈7 %, для галогенных ламп накаливания kE = 1 %.

Показатель ослеплённости Р0 − критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой:

Р0= 1000 [(V1/V2) – 1], (2.19)

где V1 и V2 — видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щит­ков, козырьков и т. п.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции; V=k/kпор, где kпор − пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом не­босвода, меняющимся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Естественное освещение конструктивно подразделяют на боковое (одно - и двухстороннее), осуществляемое через световые проемы в наружных стенах; верхнее − через аэрационные и зенитные фонари, проемы в кровле и перекрытиях; комбинированное − сочетание вер­хнего и бокового освещения.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов − общее и комбинированное. Систему общего осве­щения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распреде­ляется равномерно по всей площади) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением при­меняют местное. Совокупность местного и общего освещения назы­вают комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, по­скольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение под­разделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным (активирующим кровь), бактерицидным и др.

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

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авари­ях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания обору­дования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т. д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5 % нор­мируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производст­венных помещений, в которых работают более 50 чел. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках при эваку­ационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях — не менее 0,2 лк.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраня­емых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности либо на безопасный путь эвакуации.

Условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений. Бактерицидное облучение («осве­щение») создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, про­дуктов питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны 0,254 ÷ 0,257 мкм. Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно сол­нечного света (северные районы, подземные сооружения). Максимальное эритемное воздействие на человека оказывают электромагнитные лучи с длиной волны 0,297 мкм, которые увеличивают приток крови и тем самым стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма.

Для создания искусственного освещения применяются различные электрические источники света: лампы накаливания и люминесцентные (разрядные) источники света. К числу основных параметров электрических источников света относятся электрические и конструктивные параметры.

Электрические параметры характеризуются мощностью лампы, рабочим напряжением в лампе, напряжением питания, силой и родом тока (постоянный, переменный с определенной частотой и др.).

Конструктивные параметры ламп − это их габарит­ные и монтажные размеры, высота светового центра, размеры излучающего потока света, форма колбы, ее оптические свой­ства (прозрачная, матированная, зеркализированная и т. д.), кон­струкция ввода и др.

К эксплуатационным параметрам электрических источни­ков света относятся эффективность, надежность, экономич­ность и др.

Эффективность источника света определяется как энергети­ческим кпд преобразования электрической энергии в оптиче­ское излучение, так и эффективным кпд лампы, который представляет собой долю энергии оптического излучения, превращаемую в эффективную энергию приемника (человеческого глаза).

Надежность источников оптического излучения характеризуют полным сроком службы или продолжительностью горения и полезным сроком службы, т. е. временем экономически целесообразной эксплуатации лампы. Обычно за эту характеристику выбирают время, в течение которого световой поток, излучае­мый лампой, изменяется не более чем на 20%.

Источники света массового применения должны обладать экономичностью, за которую обычно принимают стоимость эксплуатации, отнесенную к одному люмен-часу.

К преимуществам ламп накаливания следует отнести простоту их изготовления, удобство в эксплуатации. Эти лампы включаются в электрическую сеть без использования каких-либо дополнительных устройств. Их основные недостатки − небольшой срок службы (≈2,5 тыс. ч) и невысокая светоотдача [лм/Вт]. Кроме того, спектр ламп накаливания, в котором преобладают желтые и красные лучи, значительно отличается от спектра естественного (солнечного) света, что вызывает искажение цветопередачи и не позволяет использовать данные лампы для освещения тех работ, для которых требуется различение оттенков цветов.

Для освещения производственных помещений в настоящее время используют лампы накаливания следующих типов: ваку­умные (НВ), газонаполненные биспиральные (НБК), рефлек­торные (HP), представляющие собой лампы-светильники (часть колбы такой лампы покрыта зеркальным слоем), кварцевые галогенные лампы (КГ), обладающие большой мощностью, и др.

Разрядные лампы также широко применяются для освещения производственных помещений. По сравнению с лампами накали­вания они обладают повышенной световой отдачей, большим сроком службы (доч). Спектр их излучения близок к спек­тру естественного света.

К недостаткам разрядных ламп в первую очередь следует от­нести пульсацию светового потока (периодическое его измене­ние при работе лампы), ухудшающую условия зрительной работы. Для стабилизации светового потока необходимо использовать дополнительную аппаратуру. Специальные пусковые устройства применяют для включения разрядных ламп. Кроме того, эти лампы при работе могут создавать радиопомехи, для подавления которых устанавливают фильтры. Все это приводит к повыше­нию затрат, обусловленных монтажом осветительной сети, состоящей из разрядных ламп.

На промышленных предпри­ятиях широко применяют различные люминесцентные лампы (ЛЛ), дуговые ртутные лампы (ДРЛ), рефлекторные дуговые ртутные лампы с отражающим слоем (ДРЛР) и ряд других.

За рубежом разработаны и используются для освещения ком­пактные люминесцентные лампы. Особенностью этих разрядных ламп является то, что они предназначены для непосредственной замены ламп накаливания, так как снабжены стандартным резь­бовым цоколем и могут вворачиваться в электрический патрон, как обыкновенные лампы накаливания. Компактные люминес­центные лампы дают большую экономию электроэнергии.

Источники света располагаются в специальной осветитель­ной аппаратуре, основная функция которой − перераспределение светового потока лампы с целью повышения эффективности осветительной установки. Комплекс, состоящий из источника света и осветительной арматуры, называют светильником или осветительным прибором.

Нормирование освещенности регламентируется правилами СНиП 23-05−95 «Естественное и искусственное освещение». В соответствии с данным нормативным документом в зависимо­сти от степени зрительного напряжения все работы делятся на восемь разрядов (I−VIII) и четыре подразряда (а, б, в, г).

Для определения величин нормированного естественного и искусственного освещения необходимо задать наименьший размер объекта различения, а также характеристику фона и контраст объекта с фоном. Фрагмент из СНиПа для выполнения работы средней точности представлен в табл.2.3.

Таблица 2.3. Нормы проектирования естественного и искусственного освещения для работ средней точности (по СНиП 23-05−95).

Характе­ристика зритель­ной рабо­ты

Наименьший размер объекта различе­ния, мм

Разряд зритель­ной ра­боты

Под-разряд зрительной ра­боты

Контраст объекта различения с фоном

Характери­стика фона

Искусственное освещение

Естественное освещение

Совмещенное освещение

Освещенность,

лк

КЕО, %

КЕО, %

Комби­нирован­ное

Общее

Верхнее или ком­биниро­ванное

Боковое

Верхнее или комбинированное

Боковое

Средней точности

Свыше 0,5 до 1

IV

а

Малый

Темный

750

300

4

1,5

2,4

0,9

б

Малый Средний

Средний Темный

500

200

в

Малый Средний Большой

Светлый Средний Темный

400

200

г

Средний Большой Большой

Светлый Светлый Средний

300

150

Работа средней точности характеризуется тем, что размер наименьшего объекта различения лежит в пределах 0,5 ÷ 1 мм. Условимся, что в процессе зрительной работы фон и кон­траст объекта с фоном средний. По этим данным можно опреде­лить разряд и подразряд зрительной работы (IVв), а также нор­мированные величины освещения. При искусственном освещении величина комбинированной освещенности должна составлять 400 лк, а общей − 200 лк.

Соответственно величина КЕО при верхнем или комбинированном естественном освещении должна быть равна 4%, а при боковом − 1,5%. Аналогичные характеристики при совмещенном освещении составят 2,4 и 0,9%.

Для определения норм освещенности можно воспользоваться и пунктом названного СНиП, фрагмент которого приведен в табл. 2.4.

Таблица 2.4. Нормы естественного и искусственного освещения

(по СНиП ).

Примечание: Плоскость Г — горизонтальная, В — вертикальная.

В этом случае для определения норм освещенности необходимо задать характеристику помещения. Скажем, для определения нормы освещённости в учебной аудитории по табл. 2.4 находим, что освещенность доски в аудитории при искусственном освещении должна составлять 500 лк, а освещенность на рабочих столах и партах, расположенных на высоте 0,8 м от уровня пола, — 300 лк. Соответственно величина КЕО должна составлять 1,5% при боковом освещении и 4% − при верхнем или комбинированном освещении.

Определив по СНиП нормативную величину осве­щенности в помещении при использовании электрических ис­точников света, необходимо рассчитать общую мощность элек­трической осветительной установки.

Для расчета искусственного освещения применяют метод светового потока, точечный метод и метод удельной мощности.

Метод светового потока используется для определения об­щего равномерного освещения на горизонтальной поверхности.

Световой поток от лампы накаливания или группы разряд­ных ламп, образующих светильник, рассчитывают по формуле:

(2.20)

где Фл − световой поток лампы или группы ламп, лм; N − число светильников в помещении, шт.; Ен − нормированная минимальная освещённость, лк; S − площадь освещаемого помещения, м2; z − коэф­фициент минимальной освещенности, равный отношению Еср/Етiп, значение которого для ламп накаливания составляет 1,15, а для люми­несцентных ламп 1,1; k − коэффициент запаса, составляющий для ламп накаливания 1,3 ÷1,6, для разрядных ламп − 1,4 ÷1,8; η − коэф­фициент использования светового потока ламп (справочные данные).

Рассчитав по формуле (2.20) световой поток лампы Фл, по справочнику подбирают ближайшую стандартную лампу, после чего определяют электрическую мощность всей осветительной системы.

Расчёт осветительных установок считается законченным, если расчётное значение освещённости отличается от требуемого не более чем на 10 – 20%.

Точечным методом находят значение освещённости в расчётной точке суммированием освещённостей, создаваемых в этой точке каждым из источников света:

E=∑Ei, (2.21)

где Ei=Jicos3α/H2k; Ji – сила света i-го источника в направлении на расчётную точку для данного типа светильника при установке в нём лампы со световым потоком Ф =1000 лм; H – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью; α – угол между направлением на расчётную точку и нормалью к рабочей поверхности; k – коэффициент запаса. Расчет верен, если выполняется условие E ≥ Ен.

Если полученное значение освещённости в расчётной точке не соответствует требуемому, то пропорционально требуемой освещённости увеличивают или уменьшают значение Ф и по полученному значению светового потока подбирают соответствующую лампу. Если лампа найденной мощности не может быть установлена в светильнике, то необходимо либо изменить его тип, либо расстановку светильников и высоту подвеса.

Метод удельной мощности используется для ориентировочной оценки мощности Р, потребляемой осветительной установкой:

(2.22)

где Е – требуемая освещённость рабочей поверхности, лм/м2; S – площадь помещения, м2; G – светоотдача используемых источников света, лм/Вт; η – КПД светильника.

Для правильной организации рабочих мест в производствен­ном помещении требуется проводить расчеты коэффициентов естественной освещенности, которые рассчитывают при боковом освещении (ерб) или при верхнем (ерв), используя следующие выражения:

ерб = (2.23)

ерв = (2.24)

где εб и εв − соответственно геометрический КЕО в расчетной точке при боковом или верхнем освещении (определяется с использованием графоаналитического метода Данилюка по СНиП 23−05-95); q − коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба; εзд − геометрический КЕО, учитывающий отражение света от противостоящих зданий; R − коэф­фициент, учитывающий относительную яркость противостоящих зда­ний; εср − среднее значение геометрического КЕО; r1 и r2 - коэффици­енты, учитывающие повышение КЕО из-за отражения от поверхностей помещения; τ0 − общий коэффициент светопропускания; k3 − коэф­фициент запаса, находящийся в пределах 1,2 ÷ 2,0; kф − коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Все величины и коэффициенты, входящие в представленные формулы для определения КЕО, определяются в соответствии со СНиП .

Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны равно величине

ен = КЕОmc,

где КЕО − коэффициент естественной освещенности, определенный по СНиП 23−05-95; m − коэффициент светового климата, зависящий от района расположения здания на территории страны; с − коэффициент солнечности климата, зависящий от ориентации здания относительно стран света; коэффициенты m и с указаны в таблицах СНи 25−05-95.