Учебно-методический комплекс по дисциплине «Эргономика» (стр. 20 )

2. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ Целевая установка

Обучить студентов методике исследования производственного освещения и анализу полученных данных.

Содержание работы

1.  Изучить основные единицы, принятые в светотехнике, гигиенические
требования, предъявляемы к естественному и искусственному освещению,
правила и нормы искусственного освещения и естественного

2.  Изучить устройство и научиться пользоваться объективными люксметрами

3.  Произвести санитарное описание осветительной установки в учебной
комнате. Составить отчёт о проведенных измерениях

4.  Рассчитать искусственную освещенность по методу рабочей комнаты

5.  Дать характеристику естественного освещения учебной комнаты

Необходимая аппаратура:

·  Ю16

·  Объективный люксметр

Общие сведения

Рациональное освещение производственных помещений имеет огромное гигиеническое и экономическое значение

Отвечающие гигиеническим требованиям освещение обеспечивает нормальные условия для зрения, хорошее самочувствие работающих, высокую производительность труда и снимает опасность производственного травматизма.

Гигиенический контроль за производственным освещением на действующих предприятиях осуществляется путём санитарного надзора за устройством и эксплуатацией осветительных установок и сводится к определению соответствия условий освещения в обследуемом цехе требованиям действующего санитарного законодательства СанПиН 2.2.1/2

Для гигиенической оценки качества освещения необходимо знания новых световых понятий и единиц.

1. СВЕТОВОЙ ПОТОК - поток лучистой энергии, оцениваемый по производственному световому освещению. Для измерения светового потока применяется особая единица - люмен (лм).

Люмен-световой поток, испускаемый полным излучателем (абсолютно, чёрным телом с площадкой 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины -2042°К

Световой поток является основной величиной, от которой образуется ряд производных.

Так как в осветительных установках приходится иметь дело с распределителем светового потока в различных направлениях пространства, с поверхностной плоскостью светового потока, то применяется ряд величин, являющихся производными светового потока.

Так образовались сила света, освещенность, яркость.

Для получения правильного представления правильного об этих величинах необходимо познакомиться с понятием «телесный угол».

Телесный угол - конусовидная часть сферы с вершиной в центре шара, опирающаяся на его поверхность. За единицу телесного шара принимается стерадиана - пространственный угол, вырезающий на поверхности шара площадь, равную квадрату его радиуса.

СИЛА СВЕТА - За единицу света принимается плотность светового потока, отнесённая к единице телесного утла.

За единицу силы света принимается международная свеча - сила света точечного источника, испускаемого световой поток в 1 лм, равномерно распределённый внутри телесного угла в 1 стерадиан.

За точечный источник светотехники принимается такой источник света которого малы в сравнении с расстоянием, на котором производится измерение силы света или расчёт освещенности, создаваемой этим источником.

ОСВЕЩЕНИЕ. Освещенность (Е) - поверхностная площадь светового потока, падающего на поверхность.

Освещенность определяется отношением светового потока «fit К площади освещаемой им поверхности (S)

За единицу освещенности принимается люкс (лк).

ЛЮКС - равен освещенности поверхности, которая получается на площади в 1 м2 равномерно распределённой световой поток в 1 лм.

ЯРКОСТЬ (В) - сила света, посылаемого с единицы поверхности в определённом направлении. Предметы отличаются друг от друга по разнице яркости.

Единица яркости - нит (нт). Яркость равномерно светящейся поверхности, отражающей 1 св. с 1 м2. Яркость поверхности определяется освещенностью и коэффициентом отражения поверхности.

Как при естественном, так и при искусственном освещении промышленных зданий освещенность рабочей поверхности (фактической или условной) нормируемой санитарным законодательством в зависимости от точности выполняемой в производственных помещениях работы.

Искусственное освещение нормируется с учётом его вида (боковое, верхнее, комбинированное) нормируется по коэффициенту ебстестсвенной освещенности - КЕО

Искусственное освещение нормируется по освещенности, выраженной в абсолютных единицах - люксах; при этом учитывается применяемые системы освещения (общего освещения или комбинированного) и источники света (лампы накаливания и люминесцентные)

Точность работы при постоянстве расстояния от глаза до рассматриваемого объекта (за норму этого расстояния принимается 0,5 м) определяется величиной последнего. По точности все работы делятся на разряды (1 - особо точная, 2 - высокой точности и т. д.)

В зависимости от условий различения - коэффициенты отражения фона и контраста между рассматриваемой деталью и фоном, на котором происходят различие, - разряды делятся на подразряды (а, б, в, г). Чем выше точность выполняемой работы и чем менее благоприятны условия различия (различие тёмных деталей на темном фоне) тем, более высокий уровень освещенности устанавливается нормами данного вида работы. Нормами устанавливается «минимальная» освещенность, ниже которой уровень не должен быть ни в одной точке рабочей поверхности (площади помещения при системах общего освещения) в течении всего времени эксплуатации осветительной установки.

В процессе эксплуатации осветительной установки световой поток источников света уменьшается в следствии их износа и загрязнения осветительных установок, а величина отражаемого светового потока снижается в результате постепенного загрязнения внутренних ограждений оседающим дымом, пылью, копотью. В связи с этим при проектировании и расчёте систем освещения вводится коэффициент запаса и устанавливаются сроки чистки светильников.

Кроме достаточной освещенности рабочей поверхности (соответствующей - в пределах действующих норм - характеру выполняемой работы), искусственное освещение производственных помещений должно отвечать ещё ряду гигиенических требований.

Освещенность рабочей поверхности должна быть равномерной, хотя действующие нормы не предъявляют в этом отношении количественных

требований. Можно считать, что не приносит существенного труда неравномерность, при которой максимальная и минимальная освещенности в пределах рабочей поверхности различаются, примерно в 3 раза. При системах общего освещения неравномерность освещения рабочих мест поверхностей при прочих условиях уменьшается с уменьшением расстояния между светильниками.

На рабочей поверхности не должно быть теней, особенно движущихся. Наличие их не должно затруднять работу, т. к. это может явиться причиной травм. Устраняют тени правильным выбором направления света.

ПРЯМАЯ БЛЕСКОСЬ. В поле зрения не должно быть ярких светящихся поверхностей. Ограничение слепящего действия источников света достигается правильным выбором типа светильника и установкой светильников на определённой высоте, тем большей, чем ниже защитное свойство арматуры. (Применение незащищенных ламп накаливания с колбой из прозрачного стекла и открытых люминесцентных ламп в производственных помещениях не допускается).

ОТРАЖЕННАЯ БЛЕСКОСТЬ создает «световую дымку», а иногда вызывает эффект ослепления (зрительный блеск рассматриваемой поверхности в направлении глаза работающего). Ослабление отраженной блескости достигается устройством отраженного или преимущественно - отраженного света, правильным выбором направления света и другими приемами.

Освещение должно обеспечивать достаточную яркость вторичных полей адаптации - стен, потолков и т. д. Поэтому запрещается применение одного местного освещения без дополнения общего. Рекомендуется применение светильников, направляющих часть светового потока на полок и стены, окраска стен и потолков в светильные тона и поддержание их в чистоте. Спектральный состав света определяется правильностью цветопередачи, иногда контраст между рассматриваемой деталью и фоном. Обычно тот или оной спектральный состав света обеспечивается правильным выбором источников света, иногда применение цветных фильтров.

Постоянство уровня освещенности во времени. Заметные для глаза колебания яркости окружающих поверхностей чаще всего является результатом колебания направления в светильной сети. Поэтому включение в светильную сеть производственного оборудования, нагревательных приборов и т. д. запрещается. Следует также избегать резкой разницы в освещенности смежных помещений. Борьба со стробоскопическим эффектом при использовании люминесцентных ламп осуществляется путём применения многоламповых светильников с включением ламп в разные фазы сети и т. д. На случай аварии в сети рабочего освещения устанавливается так называемое аварийное освещение, которое в большинстве случаев имеет цель обеспечения безопасной эвакуации людей из помещения, а в отдельных случаях обеспечение условий видения, достаточных для временного продолжения работы в аварийном режиме.

В первом случай по линии основных проходов обеспечивается освещенность не менее 0,3 лк на полу, во втором - освещенность рабочих

поверхностей должна составлять не 10% от величины, устанавливаемой нормами для соответствующей работы в нормальном режиме при одном общем освещении лампами накаливания. Подробно санитарное требование к освещению производственных поверхностей изложены в С анПин

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТИВНОГО ЛЮКСМЕТРА

Измерить световые величины можно различными приёмниками световой энергии: из них наиболее простым, доступным и точным является объективный люксметр или фотоэлектрический люксметр с селеновым фотоэлементом.

Основанием селенового фотоэлемента является пластинка, на которую нанесены непрозрачный для световых лучей селен, покрывается

слоем (прозрачным) золота или платины. На границе между слоями селена образуется слой с односторонней проводимостью. На слои золота

наносится металлическое кольцо, которое соединяется с отрицательным зажимом фотоэлемента, а положительный - со стальной пластинкой.

Под воздействием света в наружном слое фотоэлемента
освобождаются электроны, которые могут двигаться только от селена к слою
золота. Если соединить зажим фотоэлемента с гальванометром, то в цепи
возникает ток, сила которого в неизвестных пределах пропорциональна
освещенности.

Кривая спектральной чувствительности селенового фотоэлемента не соответствует спектральной чувствительности человеческого глаза. Поэтому один селеновый фотоэлемент с гальванометром может быть использован лишь для сравнения освещенности при одном и том же спектральном составе света. Так как прибор градуирован для измерения освещенности от ламп накаливания, при измерении освещенности от люминесцентных ламп нужно вводить поправки.

Для ламп дневного света поправочный коэффициент равен 0,9 для ламп белого света — 1,1, а для естественного освещения он равен - 0,8

На лицевой стороне корпуса прибора имеется ручка переключателя шкал прибора и 2 клеммы для присоединения фотоэлемента. Прибор имеет 3 шкалы:

-  шкалу до 25 лк

-  шкалу до 1 00 лк

-  шкалу до 500 лк

Шкала до 25 лк имеет цену деления - 0,5 лк, до лк, до лк.

ТЕХНИКА РАБОТЫ

1 . При измерении прибор устанавливается горизонтально, а фотоэлемент таким образом, чтобы на него падал лишь прямой свет от измеряемого источника.

2. Расстояние от источника света до фотоэлемента превышать не менее чем в 10
раз размеры источника света

3. Отсчет по гальванометру производится только после стабильного положения

стрелки, т. к. фотоэлемент обладает инерцией и необходимо для устранения тока в цепи.

4. Приступая к определению освещенности, следует повернуть винт арретира
осторожно по шкале.

5. Привести стрелку в нулевое положение осторожным поворотом корректора
при исключении попадания света на фотоэлемент.

6. Положить фотоэлемент на поверхность, на которой производят измерения
освещенности, и произвести отсчёт по шкале гальванометра.

7. При отсчете нужно, смотря прямо, совместить стрелку с её зеркальным
положением.

8. При изменении освещенности на рабочей поверхности в зависимости от
положения последней измеряется горизонтальная и вертикальная
освещенность. При измерении горизонтальной освещенности фотоэлемент
надлежит держать в горизонтальном положении, при измерении
вертикальной освещенности фотоэлемент должен находится в вертикальной
плоскости.

9. Если пределы минимальной шкалы гальванометра недостаточны (т. е. стрелка
переходит за последнее деление шкалы), производят переключение на шкалу
100 и 500 лк. Если освещенность больше 500 лк, необходимо пользоваться
насадкой, а результаты измерения умножить на 100

10.Прибои следует оберегать от толчков и тряски, а также нельзя ставить его на металлические поверхности.

ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

Для измерения КЕО выбирают дни со сплошной равномерной десятибалльной облачностью (сплошная облачность, просветы отсутствуют). Электрический свет в помещениях на период измерений выключается. Измерение КЕО, как правило, проводят в помещениях, в свободных от мебели и оборудования, не затеняемых озеленением и деревьями, при вымытых исправных светопрозрачных заполненьях в светопроёмах. Разрешается производить измерение КЕО при наличии мебели, затенении деревьями и неисправных или невымытых светопрозрачных заполнениях, что должно быть зафиксировано при оформлении результатов измерений.

Контрольные точки для измерения коэффициента естественной освещенности размещают на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первую и последнюю точки принимают на расстоянии 1 м от поверхности наружных стен и внутренних перегородок (или оси колонн)

Число контрольных точек должно быть не менее 5. В число контрольных точек должна входить точка, в которой нормируется освещенность согласно действующим нормам.

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проёмов, а при двустороннем боковом освещении - в точке

посередине помещения.

В крупногабаритных производственных помещениях при боковом освещении минимальное значение КЕО нормируется в точке, удаленной от световых проёмов:

-  на 1 ,5 высоты помещения для работ I - IV разрядов

-  на 2 высоты помещения для работ V - VII разрядов

-  на 3 высоты помещения для работ V1I1 разрядов!

При верхнем и комбинированном естественном освещении должно быть измерение среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок).

Допускается деление помещения на зоны1 с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением, нормирование и измерение естественного освещения в каждой зоне производятся независимо друг от друга.

Для определения КЕО производится одновременное измерение

естественной освещенности внутри помещения Е„ и наружной освещенности на горизонтальной площадке под полностью закрытым небосводом Ен (например, на крыше здания или в другом возвышенном месте).

КЕО= Ев /Ен*100

Измерения производятся двумя наблюдателями с помощью двух люксметров, оснащенных светофильтрами для косинусной и спектральной коррекции фотоэлементов и предварительно проградуированных. Для соблюдения одномоментности измерений освещенности наблюдатели должны быть оснащены хронометрами.

Каждое измерение освещенности внутри помещения должно сопровождаться одновременным измерением внешней освещенности. КЕО определяется из соотношения:

РАСЧЁТ ПО МЕТОДУ ВАТТ

При отсутствии приборов типа люксметра приблизительно можно подсчитать уровень освещенности помещения по методу ватт.

Расчёт по методу основан на зависимости средней горизонтальной освещенности помещения в основном от суммарного светового потока источника света, фактически используемого для освещения, и от размеров помещения. Так как световой поток источников зависит от их мощности, то по величине так называемой удельной мощности (количество энергии, выраженное в ваттах, приходящееся на единицу освещаемой площадки) можно ориентировочно судить об освещенности.

При использовании в осветительной установке ламп накаливания метод ватт применяют следующим образом: определяют суммарную мощность всех источников света и площадь помещения: путём деления первой величины на

вторую находят удельную мощность: далее по таблицам находят минимальную освещенность, которую могуг обеспечить лампы накаливания данной мощности при величине удельной освещенность по формуле:

мощности 10вт/м.

Поскольку величины минимальных освещенностей в таблице вычислены для условия наивыгоднейшего размещения светильников, пользоваться ими без дополнительных поправок можно только в тех случаях, когда имеющееся размещение светильников близко к наивыгоднейшему. •

Т. к. точных данных для характеристики освещенности в зависимости от удельной мощности люминесцентных ламп нет, при их использовании можно применять следующие общие ориентировочные данные: освещенность в 100 лк, соответствует удельной мощности 10 вт/м2, а в очень больших помещениях она несколько меньше, порядок 7 вт/м2

НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ

Показателями характеризующими световую среду на рабочих места, являются:

-  коэффициент естественной освещенности

-  освещенность рабочей поверхности, лк

> - освещенность рабочей поверхности в аварийном режиме, лк

-  показатели ослеплённости

-  отраженная блескость

-  неравномерность распределения яркости

-  коэффициент пульсации освещенности, %

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ

Гигиенические нормативы на показатели световой среды устанавливаются в зависимости от:

1.  Назначения (типа) помещения. СниП устанавливают нормы
освещения помещений промышленных предприятий, мест производства
работ вне зданий, площадок промышленных и сельскохозяйственных
предприятий и т. д. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 устанавливают нормы
освещения жилых и общественных зданий в городах, посёлках и сельских
населённых пунктах.

2.  Разряды зрительных работ. Для искусственного освещения гигиенические
нормы устанавливают наименьшую освещенность в зависимости от:

-  размера объекта различения;

-  контрастности объекта с фоном

-  характеристики фона

В соответствии с этими показателями зрительные работы разделены на разряды и подразряды.

Все работы в производственных помещениях разделены на восемь (I - VIII) разрядов зрительной работы в зависимости от размера объекта различения. При этом в зависимости от контраста объекта различения (малый, средний, большой) и характеристики фона (светлый, средний, темный) устанавливаются подразряды (а-г) зрительной работы.

Работы в жилых и общественных зданиях разделены на восемь (А - 3) разрядов зрительной работы. При этом в зависимости от продолжительности зрительной работы устанавливаются подразряды ( 1 — 2) зрительной работы.

Для протяженных объектов различения, имеющих длину, превышающую двойную ширину объекта, разряд зрительных работ определяется по эквивалентному размеру объекта различения. Если рабочее место расположено в нескольких помещениях, оценка условий труда по показателям световой среды проводится с учетом времени пребывания в каждом из них и в соответствии с методикой, изложенной в МУ 2.2.4.706-98/МУ ОТ РМ 01-98

Учебное издание

ЭРГОНОМИКА

Учебно-методический комплекс

Специальность Экономика труда

Цикл специальный; компонент федеральный

Составитель

Издаётся в авторской редакции

Технический редактор

Издательство Байкальского государственного университета

экономики и права

Иркутск, ул. Ленина, 11.

Отпечатано в ИПО БГУЭП