Конспект лекций по курсу «безопасность жизнедеятельности»

Вид материала

Конспект

Содержание Vi. физические факторы среды 6.1. Организация рационального освещения Требования к производственному освещению 3. Нормирование производственного освещения 4. Основы расчета и проектирования освещения Метод удельной мощности

Подобный материал:

• Конспект лекций по курсу "Безопасность жизнедеятельности", 1983.63kb.
• Н. В. Ткаченко Безопасность жизнедеятельности. Конспект, 1781.2kb.
• Примерная программа наименование дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» Рекомендуется, 247.55kb.
• Курс лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности», 1553.02kb.
• Конспект лекций по дисциплине «безопасность жизнедеятельности» для иностранных студентов, 3250.15kb.
• Конкурс дипломных проектов по специальности 280101 «Безопасность жизнедеятельности, 110.05kb.
• Конспект лекций по курсу «Организация производства», 2034.84kb.
• Конспект лекций по курсу «Организация производства», 2032.47kb.
• Конспект лекций по курсу "Начертательная геометрия и инженерная графика" Кемерово 2002, 786.75kb.
• Конспект лекций по курсу «бизнес-планирование в условиях рынка», 461.46kb.

VI. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ

Значительная часть неблагоприятных факторов среды формируется в физических процессах. Как и все прочие, эти факторы имеют естественное и антропогенное происхождение. Помимо рассмотренных ранее физических факторов, характеризующих состояние среды (например, параметры микроклимата) физические факторы сопутствуют энергетическим процессам:

• механическим (шум и вибрация);
  
• электромагнитным (излучение различного вида) и т.д.
  

6.1. Организация рационального освещения

Характерным и распространенным видом электромагнитного процесса является световое излучение. Знание его закономерностей и возможность оптимизации являются необходимыми условиями при организации зрительных работ, например, при работе на компьютере.

Зрение обеспечивает человеку около 80% информации об окружающей среде. По статистике из-за плохого освещения происходит примерно 5% несчастных случаев на производстве, еще в 20% оно является косвенной причиной травматизма.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны, переизлучаемые предметами, и преобразует это раздражение в зрительные образы. Та часть электромагнитного излучения, которая вызывает зрительное ощущение, называется светом. Это излучение с длиной волны от 380 до 760 нанометров (1нм=10^-9 м). Качество зрительного ощущения зависит от условий освещения.

1. Показатели и виды освещения

• Световой поток Ф — поток лучистой энергии, воспринимаемый человеком как свет. Измеряется в люменах (лм);
  
• Сила света I — пространственная плотность светового потока, определяемая как отношение светового потока dФ, исходящего от источника, к величине телесного угла d, в котором он излучается
  

I=dФ/d

Единица измерения кандела (кд);

• Освещенность Е — поверхностная плотность светового потока, определяемая как отношение светового потока dФ, падающего на элемент поверхности dS, к площади этого элемента
  

Е=dФ/dS

Единица измерения люкс (лк);

• Яркость L — поверхностная плотность силы света в данном направлении
  

L=dI/(dSCos),

где  — угол, характеризующий направление света. Единица яркости — кандела на кв.метр (кд/м²). Яркость L=30 тыс. кд/м² является слепящей (яркость 40 кд/м² имеет лист белой бумаги, освещенный лампой мощностью 60 Вт);

• Контраст К — различие в яркости или цвете предметов;
  
• Коэффициент отражения  — характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток
  

=Ф_ОТР/Ф_ПАД ,

где Ф_ОТР, Ф_ПАД — соответственно отраженный и падающий световой поток.

Производственное освещение бывает естественным, искусственным и совмещенным.

а) Естественное освещение обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. По устройству делится на три вида:

• боковое (одностороннее и двухстороннее) через световые проемы в стенах;
  
• верхнее через аэрационные и световые фонари в кровле;
  
• комбинированное (боковое и верхнее).
  

б) Искусственное освещение создается искусственными источниками: лампами накаливания или газоразрядными лампами. По назначению делится на:

• рабочее освещение, в обязательном порядке устраиваемое во всех помещениях, предназначенных для работы, прохода людей, движения транспорта;
  
• аварийное, устраиваемое для продолжения работ при внезапном отключении рабочего освещения, составляет до 5% от рабочего, но не менее 2 лк внутри помещений;
  
• эвакуационное, устраиваемое на путях эвакуации при аварийном отключении рабочего освещения;
  

Кроме того, существуют специальные виды освещения, например, охранное и дежурное.

Искусственное освещение по устройству бывает общим и комбинированным:

• при общем освещении светильники размещены равномерно (равномерное освещение) или в местах расположения оборудования (локализованное освещение);
  
• при комбинированном освещении к общему добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.
  

в) Совмещенное освещение представляет собой дополнение естественного освещения искусственным при недостаточном по нормам естественном освещении.


Требования к производственному освещению

Основное требование заключается в том, что освещенность на рабочих местах должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими параметрами:

• объект различения — наименьший размер предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различить на расстоянии не более 0,5м;
  
• фон — поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различия, на которой он рассматривается. Оценка фона производится в зависимости от коэффициента отражения ;
  

Коэффициент отражения 	 0,4	0,20,4	 0,2
Характеристика фона	светлый	средний	темный

• контраст объекта с фоном К, который характеризуется соотношением яркостей объекта и фона
  

К=L_Ф-L_О/L_Ф,

где L_Ф и L_О — яркость фона и объекта

Величина контраста К	 0,5	0,20,5	 0,2
Характеристика контраста	большой	средний	малый

Восприятие визуальной информации зависит от способности глаза приспосабливаться к условиям среды. Основными в этом процессе являются способность к аккомодации и адаптации.

Аккомодация состоит в способности глаза настраиваться на резкость, меняя с помощью глазных мышц форму хрусталика и фокусное расстояние. В состоянии покоя мышц резкость обеспечивается на расстоянии 12 м. Работа с объектами на более близком расстоянии требует мышечной нагрузки, поэтому частая смена наводки из-за необходимости различать объекты на разном расстоянии ведет к усталости.

Адаптация — это способность зрения приспосабливаться к различной освещенности. Это явление хорошо ощущается при резком переходе из освещенной в темную зону. Если в поле зрения находятся объекты или зоны с разной освещенностью, то для их восприятия глаз также должен переадаптироваться. Частая переадаптация приводит к усталости глаза.

Для уменьшения утомляемости зрительного анализатора освещение должно соответствовать следующим требованиям:

• Распределение яркости в поле зрения (на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства) должно быть равномерным;
  
• На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени;
  
• В поле зрения должна отсутствовать повышенная яркость (блесткость), нарушающая функции зрения;
  
• Величина освещенности должна быть постоянной во времени;
  
• Световой поток должен иметь оптимальную направленность. Наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60 к ее нормали;
  
• Для обеспечения правильной цветопередачи необходимо чтобы спектральный состав света был близким к солнечному.
  

3. Нормирование производственного освещения


Нормирование для всех видов освещения производится в зависимости от характера зрительной работы. Зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от ( размера) объекта различения, а они — на 4 подразряда каждый в зависимости от соотношения между характеристикой фона и контрастом объекта с фоном. Именно разряд и подразряд зрительной работы позволяют установить необходимые параметры освещения.

Дополнительно естественное и совмещенное освещение нормируются в зависимости, во-первых, от устройства освещения (верхнее, боковое, комбинированное) и, во-вторых, от группы административного района РФ.

Для искусственного освещения нормируется наименьшая освещенность Е_MIN на рабочих поверхностях и доля общего освещения в системе комбинированного (при организации комбинированного освещения). Для естественного и совмещенного освещения нормируется коэффициент естественной освещенности КЕО. КЕО — это выраженное в процентах отношение естественной освещенности Е_В, создаваемой в рассматриваемой точке помещения, к одновременному значению наружней освещенности Е_Н, создаваемой светом полностью открытого небосвода, е=Е_В/Е_Н100%. Из сказанного следует, что, являясь относительной величиной, КЕО не зависит от условий освещения., Он оценивает способность системы естественного освещения пропускать свет в зависимости от размеров световых проемов, вида остекления и переплетов, степени их загрязнения.

Условия естественного освещения существенно зависят от широты местности и ориентации световых проемов по сторонам горизонта. Эти обстоятельства учитываются при нормировании КЕО. Территория РФ разделена на 5 групп административных районов (групп обеспеченности естественным светом по специфике освещения в той или иной местности). Каждой группе в нормах соответствует определенное значение коэффициента светового климата m_N, который также дифференцируется в зависимости от ориентации световых проемов. В нормах даются значение КЕО для I группы районов е_Н (Московская, Рязанская, Нижегородская области, Мордовия, Чукотка и др.). Нормированное значение КЕО для любой другой группы составляет e_N=e_Нm_N, где N — номер группы обеспеченности естественным светом, (N=1…5).

Особенности нормирования зрительной работы операторов видеотерминальных устройств связаны с ее характером, например, с возможным использованием негативного изображения. Отношение яркости экрана к яркости окружающих его поверхностей в поле зрения не должно превышать 3:1, при этом общая освещенность должна быть не ниже 200 лк в режиме диалога и не менее 500 лк при вводе данных. Линия взора должна быть перпендикулярной центру экрана (отклонение может составлять 510), а уровень глаз должен приходиться на центр экрана. Яркостный контраст цветных знаков и фона должен быть не менее 60%.


4. Основы расчета и проектирования освещения


Основной задачей расчета является:

• при естественном освещении — определение требуемой площади световых проемов;
  
• при искусственном — определение потребной мощности осветительной установки.
  

Общая площадь световых проемов (окон S₀ или фонарей S_Ф), необходимая для обеспечения нормированного значения КЕО е_Н определяется в зависимости от устройства освещения

(при боковом освещении);

(при верхнем освещении),

где S_П — площадь пола; ₀ и _Ф — световая характеристика окна или фонаря; К_ЗД — коэффициент, характеризующий затенение окон от противостоящих зданий; К_З — коэффициент запаса, характеризующий уменьшение светового потока из-за запыления; ₀ — общий коэффициент светопропускания проема; r₁ и r₂ — коэффициенты, учитывающие повышение КЕО от отраженного света. Величины S позволяют определить необходимое количество и размер световых проемов.

Для расчета искусственного освещения используются 3 метода расчета:

Метод светового потока или коэффициента использования предназначен для расчета общего освещения горизонтальных поверхностей. Световой поток группы из N светильников, необходимый для обеспечения нормируемой освещенности Е, составляет

,

где S — площадь освещаемого помещения; z — коэффициент минимальной освещенности; k — коэффициент запаса светильников;  — коэффициент использования светового потока светильников.

Коэффициенты z и k учитывают, соответственно, пульсации светового потока и его уменьшение при эксплуатации от износа и запыления. Коэффициент  зависит от типа светильников, коэффициентов отражения стен, пола и потолка, от размеров помещения. Его величина показывает долю светового потока, поступающего на освещение горизонтальных поверхностей.

По полученному значению светового потока Ф выбирается ближайшая стандартная лампа и определяется мощность осветительной установки.

Точечный метод применяется для дополнительного расчета местного освещения в системе комбинированного. Определяется освещенность в расчетной точке

,

где I_ — сила света в направлении от источника на расчетную точку А рабочей поверхности;  — угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока.

Метод удельной мощности применяется для ориентировочных расчетов. Этот метод позволяет определить мощность каждой лампы для создания нормируемой освещенности

,

где р — удельная мощность, Вт/м² (р — это отношение мощности осветительной установки к площади помещения S); N — количество ламп. Величины Р приведены в светотехнических справочниках в зависимости от типа светильников, требуемого уровня освещенности, схемы расположения светильников, площади помещения и других параметров помещения и осветительной установки.

Проектирование искусственного освещения связано с реализацией нескольких этапов:

• выбор типа источников света (ламп накаливания или газоразрядных ламп);
  
• выбор системы освещения. Наиболее экономична комбинированная система, но в гигиеническом отношении система общего освещения более совершенна, т.к. минимизирует адаптацию и усталость глаз. Выбор зависит от конкретных условий деятельности;
  
• выбор типа светильников с учетом характеристик светораспределения, обеспечивающих максимальный коэффициент использования светового потока , ограничения прямой блесткости, по экономическим показателям, условиям среды (в том числе взрыво-и пожароопасности);
  
• выбор схемы расположения светильников для общего освещения) и предварительное определение их количества;
  
• определение нормируемой освещенности. Для общего и комбинированного освещения величина Е устанавливается в зависимости от характера зрительной работы, кроме того, для комбинированной системы нормами задается распределение Е между общим и местным освещением в виде доли общего освещения в системе комбинированного;
  
• расчет параметров осветительной установки и определение ее мощности.
  

Для получения оптимальных параметров возможна корректировка схемы и количества светильников. Если директивно выбраны тип и мощность источников, то необходимое количество светильников N определяется по формуле для расчета светового потока Ф.