Конспект лекций для студентов 4 курса специальностей: Т, В, эпс, энс, атс, ЭВМ

Вид материала

Конспект

Содержание К 1990 г. в США урбанизировано 70 %  населения, в Российской Федерации к 1995 г. – 76 %. Естественные опасности Вредный фактор Стихийное бедствие 1.2.Условия трудовой деятельности. 1-й класс 2-й класс 3-й класс 4-й класс 1.3.Способы оценки тяжести и напряжённости трудовой деятельности. Динамическая работа Статическая нагрузка Творческая деятельность 2.Микроклимат в производственных помещениях. Qтп человека полностью воспринимается окружающей средой Q Qп – в результате омывания человека воздухом (30%); - излучение на окружающие поверхности Q Оптимальные микроклиматические условия Допустимые микроклиматические условия 2.2. Приборный контроль  показателей микроклимата. Относительная влажность воздуха ... Полное содержание

Подобный материал:

• Конспект лекций организация производства и маркетинг для студентов 3 курса специальностей, 2989.73kb.
• Конспект лекций для студентов по специальности i-25 01 08 «Бухгалтерский учет, анализ, 2183.7kb.
• Конспект лекций для студентов, магистров и аспирантов всех специальностей, 373.35kb.
• Конспект лекций бурлачков в. К., д э. н., проф. Москва, 1213.67kb.
• Конспект лекций по курсу "Начертательная геометрия и инженерная графика" Кемерово 2002, 786.75kb.
• Конспект лекций по дисциплине «Маркетинг», 487.79kb.
• Конспект лекций для студентов всех специальностей дневной и заочной формы обучения, 1439.07kb.
• Конспект лекций по информатике для специальностей 2102, 2103 Автор доц., к т. н. Каширская, 1194.16kb.
• Конспект лекций по дисциплине «психология и педагогика» омск 2005, 2020.42kb.
• Рабочая программа, методические указания, конспект лекций для студентов заочной формы, 375.73kb.

К 1990 г. в США урбанизировано 70 %  населения, в Российской Федерации к 1995 г. – 76 %.

Интенсивно растут крупные города: в 1959 г. в СССР было только три города-миллионера, а в 1984 – 22. В обозримом будущем в мире появятся мегаполисы с численностью населения 25-30 млн. чел. Десятка мировых урбанистических лидеров выглядит сегодня следующим образом:

 

                 Город, (страна)                                                      Данные на 1994 г.,       Прогноз на 2015 г.,

                                                                                                                            Млн. чел.                         Млн. чел.

Токио (Япония)…………………………………        26,5                     28,7

Нью-Йорк (США)………………………………        16,3                      17,6

Сан-Паулу (Бразилия)………………………….        16,1                      20,8

Мехико (Мексика)……………………………...        15,5                      18,8

Шанхай (Китай)………………………………...        14,7                      23,4

Бомбей (Индия)…………………………………        14,5                     27,4

Лос-Анджелес (США)………………………….        12,2                      14,3

Пекин (Китай)…………………………………..        12,0                      19,4

Калькутта (Индия)……………………………...        11,5                      17,6

Сеул (Южная Корея)…………………………...        11,5                      13,1

 

Москва занимает лишь 21 место среди крупнейших городов мира. Её население – 9,2 млн. чел.

Во второй половине XX в. каждые 12-15 лет удваивалось   промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. В СССР в период с 1940 по 1980гг. возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали – в 7,7; автомобилей – в 15; добыча угля увеличилась - в 4,7; нефти – в 20 раз. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства. Значительно более высокими темпами роста развивалась химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.

Постоянно увеличивался мировой автомобильный парк: с 1960 по1990 гг. он возрос со 120 до 420 млн. автомобилей.

ГОД……………………….……………………    1970      1980      1990        2000

Производство электроэнергии в мире, % к 1950 г……...     173        234        318          413

Негативное воздействие в системе человек-среда обитания  принято называть опасностями.

Опасность – негативное свойство живой и неживой материи, способной причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям.

Источниками опасностей являются естественные природные процессы и явления, техногенная среда и действия людей.

Различают опасности естественного и антропогенного (составная часть слов сложных, относящихся  к человеку)  происхождения.

Естественные опасности обусловлены стихийными явлениями, климатическими условиями, рельефом местности и т.п.

Человек непрерывно воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности, вызывая в среде обитания антропогенные опасности.

Антропогенные опасности, создаваемые техническими средствами, называют техногенными.

Чем интенсивнее преобразующая деятельность человека, тем выше уровень и число антропогенных опасностей – вредных и травмирующих факторов, воздействующих на человека и окружающую его среду.

Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.

Травмирующий фактор - негативное воздействие на человека, которое  может привести к травме или летальному (смертельному) исходу.

Перечень негативных антропогенных факторов значителен и насчитывает более 100 видов. К ним относятся шум, вибрации, запылённость и загазованность воздуха, электромагнитное поле и излучение, тяжёлый физический труд и т.п.

Среди травмирующих факторов – электрический ток, транспортные средства, огонь, ударная волна, отравляющие вещества и другие.

В условиях современного мира к естественным опасностям прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения. К ним относятся:

- вредные воздействия производственных и бытовых отходов, сопровождающие любой технологический процесс, эксплуатацию технических систем.

В среднем на одного городского жителя приходится более 300 кг в год твёрдых отходов. Отсюда возникают трудности: складирования, транспортировки, утилизации. Токсичные выбросы промышленных объектов в атмосферный воздух достигают 16,6 млн. т  в год, а автотранспорта 11 млн. т  в год.

 - травмоопасность, возникающая при использовании технических средств.

(Ежегодно в России происходят более 160 тыс. ДТП, в которых погибает около 30 тыс. человек. (По данным газеты АиФ в 2002 г. в ДТП погибло 33243 человека.)

- разрушительное воздействие аварий техногенного происхождения (на промышленных предприятиях, на транспорте, на магистральных трубопроводах).

Происшествие – событие, состоящее из негативного воздействия с причинением  ущерба людским, природным или материальным ресурсам.

Авария – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью людей, при которой восстановление технических средств невозможно или экономически нецелесообразно.

Катастрофа – происшествие в технической системе, сопровождающееся гибелью или пропажей людей.

Стихийное бедствие – происшествие, связанное со стихийными явлениями на Земле и приведшее  к разрушению биосферы, гибели или потере здоровья людей.

Таким образом, в процессе жизнедеятельности человек подвергается опасностям – они реальны, если воздействуют на конкретные объекты, которые должны быть защищены.

 




  Реально существующие системы безопасности подразделяются на следующие виды:

-         система личной и коллективной безопасности человека в процессе его жизнедеятельности;

-         система охраны природной среды (биосферы);

-         система государственной безопасности;

-         система глобальной (космической) безопасности.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – это наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека и техносферы.

1.2.Условия трудовой деятельности.

Условия труда – совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Условия труда в целом оцениваются по 4 классам:

 

 

  1-й класс – оптимальные (комфортные) условия труда обеспечивают максимальную производительность труда, и минимальную напряжённость организма человека.

Этот класс установлен только для оценки параметров микроклимата и факторов трудового процесса (тяжесть и напряжённость труда).

Для остальных факторов условно оптимальными считаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают допустимых пределов.

2-й класс – допустимые условия труда, которые характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают гигиенических нормативов для рабочих мест.

Для этого класса условий труда возможны негативные изменения функционального состояния организма восстанавливаемых во время регламентированного  отдыха (в течение рабочей смены или к началу следующей смены).

Оптимальные и допустимые условия труда безопасны.

3-й класс – вредные условия труда, которые характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприяное воздействие на работающего.

В зависимости от уровня превышения этих нормативов, факторы этого класса подразделяются на 4 степени вредности:

3.1 – вызывающие обратимые функциональные изменения организма.

3.2 – приводящие к стойким функциональным изменениям организма и заболеваемости.

3.3 – приводящие к развитию профессиональной патологии в лёгкой форме и к хроническим заболеваниям.

3.4 – приводящие к возникновению выраженных форм профессиональных заболеваний, хроническим заболеваниям с временной утратой трудоспособности.

4-й класс – травмоопасные (экстремальные) условия труда.

Их воздействие на протяжении смены создаёт угрозу для жизни, или высокий риск возникновения тяжёлых форм острых профессиональных заболеваний.

[Одной из задач проводимой аттестации рабочих мест является выявление и классификация условий труда].

1.3.Способы оценки тяжести и напряжённости трудовой деятельности.

В соответствии с руководящими документами различают 3 класса условий труда по показаниям тяжести и напряжённости труда:

-         оптимальный (лёгкий) - затраты энергии до 174 Вт;

-         допустимый (средней тяжести) – затраты энергии от 175 до 290 Вт;

-         вредный (тяжёлый) – затраты энергии более 290 Вт;

Тяжесть и напряжённость труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы при физическом труде и эмоциональным – при умственном труде.

Физическая тяжесть труда – нагрузка на организм, требующая преимущественно мышечных усилий и  соответствующих энергетических затрат.

Классификация физического труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учётом вида нагрузки (статическая или динамическая) и нагружаемых мышц.

Динамическая работа – процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза и тела человека в пространстве. Условия труда оптимальные при перемещении груза до 15 кг, допустимые или вредные условия труда 1-й степени тяжести – до 30 кг.

Статическая нагрузка – связанна с затратой человеком усилий без перемещения тела. Она характеризуется массой удерживаемого груза и временем удержания его в статическом состоянии.

ПРИМЕР. При лёгкой физической нагрузке (оптимальный класс условий труда) величина статической нагрузки за смену при удержании груза двумя руками не должна превышать 18000 кгс, при удержании груза с участием мышц корпуса и ног – 43000 кгс, а при работе средней тяжести – соответственно 36000 кгс и 100000 кгс.

Кроме статической, динамической нагрузки и массы поднимаемого и перемещаемого груза, оценка труда по тяжести трудового процесса производится по рабочей позе, количеству наклонов за смену, количеству стереотипных движений и перемещений в пространстве.

Под  перемещением в пространстве понимают переходы в течение смены, обусловленные технологическим процессом. Например, при работе составителя, машиниста присмотра, осмотрщика вагонов. Ходьба до 4-х км – оптимальные условия труда, от 4-х до 10 км – допустимые, а до 15 км и выше – соответственно вредные условия труда 1 и 2 степени.

Напряжённость труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно работы мозга по получению и переработке информации (интеллектуальный труд).

Наиболее лёгким является умственный труд, в котором отсутствует необходимость принятия решения – условия труда оптимальные.

Творческая деятельность – требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, относится к напряжённому труду 2-й степени тяжести.

Напряжённость труда зависит от длительности сосредоточенного наблюдения и числа, одновременно наблюдаемых объектов (поездные диспетчеры, операторы и др.).

При длительности сосредоточенного наблюдения до 25% от продолжительности рабочей смены – условия труда оптимальные, 26-50% - допустимые, 51-75% - напряжённый труд 1-й степени, более 75% - 2-ой степени.

Работа за компьютером свыше 3 часов определяет класс условий труда как напряжённый, от 3 до 4 часов – 1-й степени (класс 3.1), более 4-х часов – 2-й степени (класс 3.2).

Условия труда характеризуются также фактической продолжительностью рабочего дня и сменностью работы.

При продолжительности рабочего дня до 7ч – оптимальные условия труда; до 9ч – допустимые; более 9ч – напряжённые.

Односменная работа без ночной смены – оптимальные условия труда; двухсменная без ночной смены – допустимые; трёхсменная с работой в ночную смену – напряжённый труд 1-й степени.


2.Микроклимат в производственных помещениях.

 2.1.Теплообмен человека с окружающей средой.

 В результате биохимических процессов в организме человека, его жизнедеятельность сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду.

Её количество зависит от степени физического напряжения и энергетических затрат. Она составляет от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт. Чтобы физиологические процессы протекали нормально, выделение энергии должно отводиться в окружающую среду.

Нарушение теплового баланса может привести к перегреву, или к  переохлаждению организма и, как следствие, к потере трудоспособности, быстрому утомлению, потере сознания и даже смерти (сильная жара во Франции – погибло более 10-ти тысяч человек).

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение Q_тп человека полностью воспринимается окружающей средой Q_то , т.е. когда Q_тп = q_то .

Если теплопродукция человека не может быть полностью передана окружающей среде (Q_тп > Q_то), происходит рост температуры  внутренних органов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием “ЖАРКО”.

И , наоборот, если окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем воспроизводит организм человека (Q_тп < Q_то), происходит охлаждение организма, т.е. человеку в этом случае “холодно”.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется 3-мя путями:

- конвекция Q_п – в результате омывания человека воздухом (30%);

- излучение на окружающие поверхности Q_л (до 45%);

- в процессе тепломассообмена Q_тм при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами и при дыхании (25%).

Нормальное самочувствие наблюдается при соблюдении равенства:

Q_тм=Q_к+Q_п+Q_тм

Количество отдаваемой организмом теплоты зависит от того или иного характера микроклимата. Т.е. величина теплообмена человека (конвективного) определяется в основном температурой  окружающей среды, атмосферным давлением, скоростью движения и влагосодержанием (влажностью) воздуха.

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека температурой , влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.

Нормативные показатели производственного микроклимата установлены ГОСТ 12.1.005-88, а также СанПиН 2.2.4.584-96. К ним относятся: температура, относительная влажность, скорость движения воздуха в  зависимости от способности организма человека к акклиматизации разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.

Различают тёплый и холодный период года. Тёплый период – среднесуточная температура  наружного воздуха выше +10^◦С, холодный – ниже +10^◦С.

В зависимости от энергозатрат организма различают 3 категории работ: лёгкие, средней тяжести и тяжёлые.

Характеристику производственных помещений по категории выполняемых работ устанавливают по категории работ, выполняемых половиной и более работающих в соответствующем производственном помещении.

Оптимальные показатели микроклимата на рабочих местах производственных помещений.



Лёгкие работы – категории 1а, 1б с относительно небольшой затратой энергии – контролёры, конторские работники, КИП.

Работы средней тяжести – 2а, 2б – связанные с постоянной ходьбой, стоя, сидя; 2б – связанные с ходьбой и переноской тяжестей (до 10 кг) – слесари по ремонту подвижного состава, в механосборочных цехах, обработка древесины.

Тяжёлые работы – систематические физические нагрузки с постоянным передвижением, переноской более  10 кг тяжестей (в кузнечных и литейных цехах с ручным процессом).

В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создаёт предпосылки для высокой работоспособности.

Комфортной называют такую среду, охлаждающая способность которой соответствует отводимому  теплу человека. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений – холода или перегрева. Высокая температура воздуха оказывает неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную систему. Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма, стать причиной простудных заболеваний.

Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие, и понижение работоспособности.

2.2. Приборный контроль  показателей микроклимата.

 Измерения показателей микроклимата проводят в рабочей зоне на высоте 1,5 м от пола, повторяя их в различное время дня и года, в разные периоды технологического процесса (в т.ч. при проведении аттестации рабочих мест).

Температура – измеряется ртутными и спиртовыми термометрами, имеющими  разные пределы измерений и класс точности.

Относительная влажность воздуха – измеряется аспирационным психрометром Ассмана.

Влажность воздуха влияет непосредственно на терморегуляцию человека: при низких температурах наличие водяных паров в воздухе усиливает отдачу тепла; при высоких температурах – затрудняет её, что может привести к перегреву организма.

Если в воздухе помещения непрерывно увеличивать содержание водяных паров, может наступить состояние, когда данный объём воздуха полностью ими насытится, т.е. количество водяных паров в воздухе при определённой температуре достигнет максимума. В этом случае воздух будет насыщенным. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютная влажность воздуха – это количество водяных паров содержащееся в единице объёма воздуха (г/м³), или упругость водяных паров в мм рт. столба. Она определяется по специальным таблицам, номограммам или по показаниям психрометра.

Относительная влажность воздуха (%) – представляет собой отношение абсолютной влажности к влажности при его максимальном насыщении. Максимальное содержание водяных паров q при разных температурах:

t = 0^◦C…………q₁₀…вл. воз. = 3,8 г/кг

t = 20^◦C………...q₂₀...вл. воз. = 14,4 г/кг

t = 25^◦С…………q₂₅..вл. воз. = 19,5 г/кг

Аспирационный психрометр Ассмана состоит из двух термометров. У одного из них ртутный резервуар покрыт тканью, которую увлажняют с помощью пипетки. Сухой термометр показывает температуру воздуха. Показания влажного термометра зависят от влажности воздуха: температура его тем меньше, чем ниже относительная влажность, поскольку с уменьшением влажности возрастает скорость испарения воды с увлажнённой ткани и поверхность резервуара охлаждается более интенсивно.

Чтобы исключить влияние подвижности воздуха в помещении на показания влажного термометра (движение воздуха повышает скорость испарения воды с увлажнённой ткани, что ведёт к дополнительному охлаждению ртутного баллона с соответствующим занижением измеряемой величины влажности по сравнению с её истинным значением) оба термометра помещены в металлические защитные трубки. С целью повышения точности и стабильности показаний прибора в процессе измерения температуры сухим и влажным термометрами через обе трубки пропускаются постоянные потоки воздуха, создаваемые вентилятором, размещённым в верхней части прибора. (рис.2.1.)



Рис. 2.1.

Перед измерением в специальную пипетку набирают воду и  увлажняют тканевую оболочку влажного термометра. При этом прибор держат вертикально, затем взводят часовой механизм и устанавливают (подвешивают или удерживают в руке) в точке измерения.

Через 3-5 минут показания сухого и влажного термометров устанавливаются на определённых уровнях, по которым с помощью специальных таблиц рассчитывают относительную влажность воздуха (по величине разности температур сухого и влажного термометров; рис.2.2.)

Движение воздуха, как и влажность, оказывает действие на терморегуляцию и тепловые ощущения человека. С попаданием человека в поток воздуха повышается его теплоотдача из-за усиления конвективного теплообмена с поверхности одежды и кожных покровов.

относит. влаж-ть

Рис.2.2.

При высокой температуре движение воздуха положительно влияет на самочувствие работников, т.к. повышается отдача тепла (использование индивидуальных вентиляторов, вентиляционных систем).

Однако в холодный период года движение воздуха приводит к сквознякам и вызывает простудные заболевания (рис.2.3-а.)

Скорость движения воздуха – измеряется с помощью анемометров. При скорости движения воздуха свыше 1 м/с используют крыльчатые или чашечные анемометры, при меньших скоростях – термоанемометры.

Принцип действия крыльчатого и чашечного анемометров – механический. Под воздействием аэродинамической силы движущегося потока воздуха ротор прибора с закреплёнными на нём крыльями (пластинками) начинает вращаться со скоростью, величина которой соответствует скорости набегающего потока воздуха. Через систему зубчатых колёс ось соединена с подвижными стрелками. Центральная стрелка показывает единицы и десятки, стрелки мелких циферблатов – сотни и тысячи делений. С помощью расположенного сбоку рычага можно отключить или подключить ось от механизма зубчатых колёс.



Рис. 2.3.

Перед измерением записывают показания циферблатов при отключенной оси. Прибор устанавливают в точке измерения, и ось с закреплёнными на ней крыльями начинает вращаться. По секундомеру засекают время и включают прибор. Через 1 минуту отключают рычагом ось и снова записывают показания. Разность показания прибора делят на 60 (число секунд в минуте) для определения скорости вращения стрелки – количества проходимых ею делений за 1 секунду. По найденной величине с помощью прилагаемого к прибору графика определяют скорость движения воздуха в секунду.

Для измерения малых скоростей движения воздуха используют термоанемометр (рис.2.3-б.), который позволяет также определять температуру воздуха.

Принцип измерения основан на изменении электрического сопротивления чувствительного элемента прибора при изменении температуры и скорости воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения потока воздуха.

3. Освещение

 3.1. Общие сведения.

К освещению производственных помещений предъявляются следующие требования:

-         достаточная освещённость, соответствующая действующим нормам;

-         равномерное освещение рабочей поверхности;

-         благоприятное размещение ярких предметов в поле зрения;

-         отсутствие перемещающихся бликов и тени.

Освещение характеризуется и нормируется следующими основными показателями: световой поток, сила света, освещённость и яркость.

Световой поток – Ф, мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению человеческого глаза. Измеряется в люменах (лм).

Сила света – J, пространственная плотность светового потока. Определяется отношением светового потока dФ, исходящего от источника и распространяющегося внутри элементарного телесного угла dω, к величине этого угла.



Освещённость – Е, поверхностная плотность светового потока; определяется отношением светового потока ∆ Ф (лм) к площади освещаемого элемента ∆S (м²).

  лм/ м²; [люкс]; [лк].

Для качественной оценки зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещённости.

Фон – характеризуется способностью поверхности отражать падающий на неё световой поток. Эта способность выражается коэффициентом отражения (%).



 где Ф_отр – отражённый световой поток

        Ф_пад – падающий световой поток

         

В зависимости от цвета и фактуры поверхности коэффициент отражения находится в пределах: ρ = 0,02 – 0,95 (2 – 95 %).

ρ > 0,4 – фон светлый, ρ = 0,2–0,4 – фон средний, ρ < 0,2 и меньше – фон тёмный.

Контраст объекта  с фоном – К, характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона.

К > 0,5 – объект резко выделяется на фоне;

К = 0,2–0,5 – объект и фон заметно отличаются по яркости;

К < 0,2 – объект слабо заметен на фоне.

3.2. Системы и виды освещения.

От уровня освещения зависят качество выполняемой работы, производительность труда, а в некоторых случаях и безопасность труда.

В помещениях используют естественное и искусственное освещение.

Естественное освещение (лучистая энергия солнечного света) подразделяют на:

-         боковое (одно- или двухстороннее), когда свет проникает через световые проёмы в стенах.

-         верхнее, осуществляемое через световые проёмы в кровле.

-         совмещённое, сочетающее верхнее и боковое.

Естественное освещение часто меняется и зависит от времени года и суток, а также от состояния атмосферы.

На освещение влияет местонахождение зданий, их конструкция, величина застеклённой поверхности, форма и расположение окон.

Искусственное освещение делится на 3 вида: общее, местное и комбинированное.

Общее – предназначено для освещения всего помещения. Это достигается размещением одинаковых светильников с лампами одной мощности.

Местное – служит для освещения только рабочего места отдельным светильником, расположенным над рабочей поверхностью. Использование одного местного освещения запрещается.

Комбинированное освещение – совмещает в одном помещении систему общего и местного освещения.

Рассматривают 3 функциональные разновидности искусственного освещения: дежурное, аварийное, эвакуационное

Дежурное – используется в нерабочее время для создания минимальной освещённости необходимой для различения предметов.

Аварийное – предназначено для обеспечения продолжения работы при выходе из строя основных видов освещения. Оно, как правило, питается от автономных источников энергии: аккумуляторных батарей, дизель-генераторных установок.

Эвакуационное – представляет собой освещение для эвакуации людей  из помещений при отключении рабочего освещения и невозможности продолжения дальнейшей работы.

Для искусственного освещения применяют светильники с лампами накаливания и газоразрядными (люминесцентными) лампами.

Светильником называют арматуру вместе с лампой.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, которое возникает в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.



Рис. 3.1. C- стартер; Др- дроссель; Н-вольфрамовая нить накаливания

Лампы накаливания используют преимущественно во всех системах освещения до 90 % всех источников света.

Положительные свойства ламп накаливания:

1.           Подключение непосредственно в электрическую сеть без дополнительных устройств.

2.           Работоспособность при значительных колебаниях напряжения.

3.           Относительно низкая стоимость.

Недостатки:

1.           Имеют небольшую световую отдачу с единицы мощности - не более 20 лм/Вт.

2.           Ограниченный срок службы (расчетный – 1000 ч).

3.           Большое потребление электроэнергии.

В газоразрядных (люминесцентных) лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов. Внутренняя поверхность стеклянной колбы покрыта люминофором, для повышения эффекта свечения (отсюда и название – люминесцентная).

Газоразрядные лампы подразделяют на лампы низкого и высокого давления.

Лампы низкого давления рассчитаны на использование при положительных температурах воздуха (в помещениях), а высокого  - на улице при температурах до -30^◦С (уличное освещение   лампами типа  ДРЛ).

Положительные свойства газоразрядных ламп:

1.     Высокая световая отдача – до 75 лм/Вт и выше.

2.     Продолжительный срок службы (до 10000 ч).

3.     Малая яркость светящейся поверхности.

4.     Хорошая цветопередача.

В зависимости от используемого люминофора лампы бывают : ЛД – дневного света; ЛБ – белого света; ЛХБ – холодного белого света; ЛТБ – тёплого белого света и др.

Недостатки:

1.     Пульсация светового потока в сетях с частотой 50 Гц.

2.     Необходимость подключения дополнительных пусковых устройств.

3.     Зависимость работоспособности от температуры окружающей среды.

4.     Зависимость светового потока от срока службы.

5.     Необходимость утилизации (демеркуризации) после окончания срока службы.

Для освещения уличных территорий применяют дуговые ртутные лампы высокого  давления (ДРЛ). Конструктивно лампа состоит из стеклянной колбы, внутренняя поверхность которой покрыта слоем люминофора, внутри колбы – ртутная горелка. Мощность таких ламп – 80, 125 ВТ (Е-27), - 250, 400, 700, 1000 Вт (Е-40).

Для освещения больших открытых территорий станций применяют дуговые ксеноновые трубчатые лампы мощностью 5, 10, 20, 50 кВт. Их устанавливают на высоких мачтах.

При выборе и сравнении источников света учитывают следующие параметры:

1.     Номинальное напряжение, В.

2.     Электрическая мощность, Вт.

3.     Световой поток, Ф, лм.

4.     Удельная световая отдача, Ψ ;

, лм/Вт.

5.     Срок службы, ч.

6.     Стоимость источника света, руб.

Некоторые технические данные ламп накаливания общего пользования (ГОСТ – 2239.-79)



В – вакуумная; Г – аргоновая; Б – биспиральная аргоновая; БК – биспиральная криптоновая.

Технические характеристики люминесцентных ламп низкого давления (ГОСТ – 6825.-74)



Б – белого цвета; Д – дневного света; Е – естественного света; ХБ – холодно-белого света; ТБ – тёпло-белого света; Ц – с улучшенной цветопередачей.

3.3. Расчет осветительных установок.

Расчёт может быть выполнен различными методами: по световому потоку и точечный.

Наиболее распространён на практике расчёт по методу коэффициента использования светового потока. Этот метод предназначен для расчёта общего равномерного освещения и даёт возможность определить световой поток лампы, необходимый для создания нормированной освещённости расчётной горизонтальной плоскости.

Световой поток одной лампы можно определить по формуле:

; лм

Где: E_H- нормируемая освещенность, лк, принимается  по СНИП 23-05-95 «Естественное и искусственное  освещение» в зависимости  от характеристики , разряда и подразряда зрительной работы.

S – освещаемая площадь, м².

К – коэффициент запаса, принимаемый по СНИП-II – 4 – 79 в пределах от 1,2 до 2,0.

Z – коэффициент неравномерности освещения, принимают равным 1,1-1,2.

N_св – число светильников, намечаемое ещё до расчёта, исходя из геометрических размеров помещения и условий равномерного светораспределения (см. рис.3.2.).

n_л – число ламп в светильнике.

u – коэффициент использования светового потока, принимается в зависимости от  принятых коэффициентов отражения потолка, стен, пола производственного помещения и индекса помещения ( i ) для соответствующего типа светильника. Индекс помещения:



Где:

S – площадь помещения, м²;

А и В – стороны помещения, м;

h_p – расчётная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.







Рис. 3.2.Расчётная схема для определения расположения светильников.

Расстояние l принимают примерно ½ L при наличии у стен проходов и 1/3 L – в остальных случаях.

Расстояние L между соседними светильниками или между рядами светильников определяют    при равномерном светораспределении.

Вычисленный по формуле расчётный световой поток лампы Ф_р сравнивают со стандартным и принимают ближайшее значение по таблицам.

Разновидностью метода коэффициента светового потока является метод удельной мощности. Этот метод применяют только для ориентировочных расчётов. Он даёт возможность определить мощность каждой лампы Р для создания нормальной освещённости.

Р = ω ^. S/N

Где ω – удельная мощность лампы, Вт/м²

         S – площадь помещения, м²   

        N – число ламп в осветительной установке.

Значения удельной мощности находят по специальным таблицам, в зависимости от нормируемой освещённости, площади помещения, высоты подвеса и типов принятых светильников, а также коэффициента запаса.

Точечный метод даёт наиболее правильные результаты и применяется для расчёта локализованного и местного освещения, а также освещения негоризонтальных плоскостей и больших территорий, в т.ч. железнодорожных станций. Он позволяет определять освещённость в любой точке от любого числа осветительных приборов.

К недостаткам метода относятся трудности учёта отражённых составляющих светового потока.

Расчётное уравнение точечного метода имеет вид:



где: Е_А – освещённость по горизонтальной плоскости в данной точке А, лк.

J_A – сила света в направлении точки А, кд (кандела).

Значение силы света находят по кривым светораспределения данного осветительного прибора.

α – угол между нормалью к рабочей плоскости и направлением вектора силы света в точку А;

r – расстояние от светильника до расчётной точки А, м.

3.4. Естественное освещение

 Естественное освещение, как правило, предусматривают в помещениях, в которых люди находятся постоянно.

     Естественное освещение представляет собой освещение прямым или рассеянным солнечным светом, проникающим через световые проёмы в конструкциях (окна, световые фонари).

Показателем естественного освещения принят коэффициент естественной освещённости (КЕО), который представляет собой отношение естественной освещённости Е_В в данной точке внутри помещения к горизонтальной освещённости Е_Н, создаваемой светом полностью открытого небосвода и выражается в процентах:

 

Здесь е_N- КЕО в данной точке помещения , %

Нормированное значение коэффициента естественной освещённости е_N  для каждого помещения принимают с учётом характера зрительной работы, системы расположения световых (оконных) проёмов и района, в котором находится здание и определяют по формуле:

e_N = e_H ^. m_N

где: N – номер группы обеспеченности естественным светом в зависимости от группы административных районов РФ по ресурсам светового климата (табл. №1);

e_H - %, значение КЕО, принимаемое по СНИП 23-05-95;

m_N – коэффициент светового климата, принимаемый по табл. №2.

При проектировании световых проёмов, обеспечивающих нормированное значение КЕО (e_N) в производственном помещении, с боковым естественным освещением определяют их площадь по нормативам, предусмотренным строительными нормами, правилами и ГОСТами.

Общая площадь светового проёма для бокового освещения может быть приближённо определена по формуле:



Расчётное значение размеров световых (оконных проёмов) можно конструктивно изменять в пределах +5, -10 %, с целью рационального использования тепловой энергии. В отапливаемых помещениях световые проёмы площадью более расчётной делать запрещается.


 Группы административных районов по ресурсам светового климата.


Таблица 3.1.



Таблица 3.2.



Примечание: С – северное; СВ – северо-восточное; СЗ – северо-западное; В – восточное; З - западное; С-Ю – север – юг; В-З – восток – запад; Ю – южное; ЮВ – юго-восточное; ЮЗ – юго-западное.       

  3.5. Измерение освещенности

 Для измерения освещённости применяют фото электрические люксметры типов Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю-117. Они состоят из селенового фотоэлемента и измерительного стрелочного прибора.

Селеновый фотоэлемент является полупроводниковым прибором, в котором под действием лучистой энергии возникает электродвижущая сила. В цепи фотоэлемента возникает электрический ток, пропорциональный падающему на фотоэлемент лучистому потоку. Возникающий под действием света электрический ток измеряется гальванометром. По отклонению подвижной части измерительного механизма определяют величину освещённости. Для расширения пределов измерения используют переключатель диапазонов и насадки (фильтры).



Рис. 3.3.Принципиальная схема люксметра с селеновым фотоэлементом.


Люксметры указанных  типов откалиброваны на излучение ламп накаливания и естественного освещения.

При измерении освещённости люминесцентных ламп необходимо вводить поправочные  коэффициенты:

- для ламп дневного света – 0,9.

- для ламп белого света – 1,1.

4. Воздух рабочей зоны.

 4.1. Причины и характер загрязнения. 

Воздушная среда, в которой живёт и работает человек, представляет собой многогазовую смесь, из которой состоит атмосфера.

Атмосферный воздух содержит (в % по объёму): азота – 78,08; кислорода – 20,95; аргона, неона и других инертных газов – 0,93; углекислого газа – 0,03; прочих газов – до 0,01.

Однако воздух рабочей зоны редко имеет такой состав, т.к. многие технологические процессы сопровождаются выделением вредных веществ – паров, газов, твёрдых и жидких частиц, загрязняющих атмосферу.

Согласно определению ГОСТ - 12.1.007-88  «ССБТ, вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» вредными являются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья.

На предприятиях ж.д. транспорта (локомотивные, вагонные депо, дистанции энергоснабжения и др.) имеются производственные процессы и технологические операции с выделением вредных веществ. К ним относятся малярные, сварочные, гальванические, баббитозаливочные и др. работы.

Вредные вещества могут попадать в организм человека при вдыхании воздуха, приёме пищи, а также проникать через кожные покровы и слизистые оболочки. В санитарно-гигиенической практике вредные вещества подразделяют на химические и производственную пыль. По степени воздействия на организм человека все вредные вещества подразделяются на четыре класса (ГОСТ.ССБТ.12.1.007-88):

1 – вещества чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, озон, фосген и др.);

2 – вещества высоко опасные (оксиды азота, бензол, йод, марганец, медь, хлор и др.);

3 – вещества умеренно опасные (ацетон, ксилол, метиловый спирт и др.);

4 – вещества малоопасные (аммиак, бензин, скипидар, этиловый спирт и др.).

Вредным фактором является также производственная пыль. Она может оказывать на организм человека фиброгенное, раздражающее и токсическое действие. Поражающее действие производственной пыли во многом определяется размером частиц (дисперсностью).

Вредность производственной пыли определяется её способностью вызывать профессиональные заболевания лёгких, а также кожи.

Степень поражения человека вредными химическими веществами и производственной пылью зависит от концентрации их в воздухе рабочей зоны и продолжительности их воздействия.

Для профилактики профессиональных заболеваний установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны – это такие концентрации, которые при установленной продолжительности рабочей недели (ч) в период всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Действующие ПДК вредных веществ и пыли в рабочей зоне приведены в ГОСТ 12.1.005-88. В нём даны ПДК почти для 800 токсичных веществ. Например, для свинца – 0,01 мг/м³, хлора – 1 мг/м³, бензина – 100 мг/м³ и т.д.

4.2. Промышленная вентиляция.

Промышленную вентиляцию применяют в различных технологических процессах и для обеспечения установленных санитарными нормами метеорологических параметров (температура, влажность) и чистоты воздуха в помещении.

Вентиляционные устройства создают на предприятиях, в служебных и рабочих помещениях воздушную среду, которая должна соответствовать нормам гигиены труда (ГОСТ.ССБТ.12.1.005-88 - Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны).

Вентиляция обеспечивает воздухообмен в помещении, т.е. удаляет загрязнённый и подаёт свежий воздух.

По способу перемещения воздуха различают естественную и искусственную (механическую) вентиляцию. Естественная вентиляция – воздухообмен в помещении осуществляется за счёт теплового и ветрового напоров. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется вентиляторами (центробежными или осевыми) с элекроприводом.

Вентиляция бывает приточной, вытяжной и приточно-вытяжной. По месту действия вентиляцию подразделяют на общеобменную и местную.

Общеобменная – предназначена для обеспечения подачи воздуха в рабочую зону, соответствующую санитарным нормам.

Местная – для удаления вредных веществ непосредственно от места выделения, чтобы не дать им распространится по всем помещениям.

В больших цехах с локальными выделениями вредных веществ, применяют местные отсосы для удаления взрывоопасных и пожароопасных газов и паров. Их проектируют индивидуально для каждого помещения и каждой рабочей единицы. Для подогрева воздуха используют калориферы, а для очистки – фильтры.

 Рис.4.1.схемы механической вентиляции.

 а) приточная

 

б) вытяжная

 

1-воздухозаборники, 2-воздуховод, 3-фильтры, 4-калориферы, 5-вентилятор, 6-прито-чные устройства, 7-устройство для забора воздуха,8-устройство для очистки воздуха,

9-шахта для выброса загрязнённого воздуха.


Естественную вентиляцию используют для обеспечения благоприятных условий труда в помещениях, где выделяется значительное тепло и не требуется специальной подготовки воздуха и подачи его к определённым местам.

Воздухообмен происходит за счёт разности плотности воздуха внутри и снаружи помещения, что обуславливается разностью температур. Это вызывает поступление холодного воздуха в  помещение и вытеснение тёплого из него (тепловой напор).

При действии ветра (ветровой напор) с заветренной стороны здания создаётся пониженное давление , вследствие чего происходит вытяжка тёплого воздуха из помещения. С наветренной стороны здания наоборот, создаётся давление и свежий воздух поступает в помещение. (рис.6.2.)




Рис. 4.2.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной (инфильтрация) и организованной (аэрация). При неорганизованной вентиляции воздух поступает в помещение и удаляется из него через неплотные соединения в наружных ограждениях, окнах, форточках и другие  неплотности, работающие на приток и вытяжку.

Организованная вентиляция осуществляется при наличии фонарей с открывающимися створками, фрамугами, через которые происходит вытяжка воздуха, и окон или специальных отверстий в боковых стенках, работающих на приток.

4.3. Расчет вентиляционной системы

 Для проектирования системы вентиляции для каждого помещения необходимо выполнить следующие этапы:

-         определить необходимый воздухообмен;

-         составить принципиальную систему вентиляции помещения, и аэродинамический расчёт воздуховодов:

-         подобрать вентилятор и  определить потребную мощность электродвигателя.   


Расчёт воздухообмена.

Требуемый воздухообмен L для общеобменной вентиляции определяют по следующим формулам:

По газовыделениям:

         

 где: L_г – количество воздуха, необходимое для удаления избыточных газов, м³/ч;

G_г – газовыделение в помещении, мг/ч;

b_д – предельно допустимая концентрация газа в помещении, мг/м³;

b_н – содержание газа в приточном воздухе.

 

По влаговыделениям:

В помещениях с избыточной влажностью необходимое количество воздуха L_в для удаления избыточной влаги, м³/ч;



 Где:   W – количество выделяющейся в помещении влаги, мг/ч;

γ – средняя абсолютная влажность при нормальном атмосферном давлении и средней арифметической температуре удаляемого и приточного воздуха, мг/м³;

d_уд, d_пр – относительная влажность удаляемого и приточного воздуха, %.

По тепловыделениям:



Где: Q_изб – выделение тепла в помещении, кДж/ч;

с – удельная теплоёмкость воздуха, Дж/кг ^. К;

t_уд, t_пр – температура удаляемого и приточного воздуха, К;

р- плотность воздуха, кг/м³.

Количество воздуха необходимое для вентиляции административных, жилых, общественных и бытовых помещений, определяют по кратности воздухообмена:



где k – коэффициент кратности воздухообмена, зависящий от назначения помещения и показывающий, сколько в течении часа воздух должен смениться в помещении;

V_n – объём помещения, м³.

Естественная вентиляция может обеспечить 20-кратный воздухообмен, а механический – 10-кратный.

  4.4. Воздушные и воздушно-тепловые завесы.

Для предотвращения попадания холодного воздуха в помещение (цеха по ремонту локомотивов, вагонов и др.) у наружных ворот устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы в виде воздуховода со сравнительно узкой щелью.

Принцип действия завес заключается в том, что воздух, подаваемый под определённым углом к плоскости ворот, препятствует поступлению наружного  холодного воздуха в помещение. При подаче воздуха без подогрева завесу называют воздушной, а с подогревом – воздушно-тепловой. В зависимости от расположения воздуховодов со щелью, по отношению к периметру ворот, различают завесы нижние и боковые, односторонние и двусторонние (рис. 4.3).

Нижние завесы экономичнее и эффективнее боковых, но сложнее в эксплуатации, т.к. часто засоряются. В локомотивных и вагонных депо используют обычно двусторонние боковые завесы с раздачей воздуха через прямоугольные щели постоянной ширины и переменной высоты.

Угол выпуска воздуха из щели для ворот, защищённых от ветра, принимают равным 45°, для незащищённых - 30°. Скорость подачи воздуха до 15 м/с.



Рис.4.3.