Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Костромской государственный технологический университет

Кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ РАБОЧИХ МЕСТ

Методические указания

к лабораторной работе №1

КГТУ

2009

УДК 658.387 (075)

Исследование освещенности рабочих мест: методические указания к лабораторной работе / Лустгартен Т.Ю., Видзон Е.З., Румянцев С.Н. – Кострома: КГТУ, 2009. – 23 с.

Методические указания содержат краткие теоретические сведения по исследованию освещенности, описание лабораторного стенда, приборов и устройств. Предназначены для студентов всех специальностей и факультетов, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».

Рецензенты: кафедра безопасности жизнедеятельности и теплоэнергетики ФГОУ ВПО «Костромская ГСХА», Белая Н.В., ст. преподаватель

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно–издательским

советом КГТУ

©Костромской государственный технологический университет, 2009

ВВЕДЕНИЕ

Производственное освещение неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека.

С освещенностью связаны следующие вредные и опасные факторы: ее чрезмерная или недостаточная величина, пульсация светового потока, несоответствие спектрального состава света условиям работы и искажение цветопередачи объектов, неравномерность освещения рабочего места, чрезмерная или недостаточная контрастность рассматриваемого объекта с фоном, ослепление прямым попаданием в глаза, возможность появления стробоскопического эффекта.

При неправильно подобранном освещении ухудшаются условия зрительной работы, повышается утомляемость глаз и нервной системы, снижается производительность труда, ухудшается здоровье. Недостаточное освещение может стать причиной несчастного случая – плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы, резкие тени ухудшают ориентацию.

Неправильная эксплуатация осветительных установок в пожароопасных цехах может привести к взрыву, пожару и несчастным случаям.

Хорошее освещение оказывает на человека психологиче­ское, физиологическое и эстетическое воздействие, способствует улучшению работоспособности и повышению качества выполняемых работ.

1. Требования безопасности при работе

1. Общие требования безопасности

1. К лабораторным работам допускаются студенты, прошедшие инструктаж по охране труда и изучившие методические указания.

2. В лабораторной работе используются приборы и устройства, питающиеся электроэнергией: стенд, имитирующий помещения, настольная лампа. Опасными местами являются токоведущие части, корпуса розеток, штепсельных вилок, арматуры светильников.

3. Напряжение 220 В, подаваемое на приборы и устройства, представляет опасность для жизни!

2. Требования безопасности перед началом работы

Убедиться в исправности всех приборов и устройств путем внешнего осмотра (отсутствие поврежденной изоляции, целостности пластмассовых корпусов, розеток, штепсельных вилок, арматуры светильников).

3. Требования безопасности во время работы

1. Включение и выключение источников света следует производить кнопками включателей и штепсельными вилками.

2. Не допускается подсоединение источников света с помощью оголенных проводников.

4. Требования безопасности в аварийных ситуациях

1. Электрические приборы (светильник, стенд) немедленно отключить:

   • при попадании человека под напряжение;

   • при появлении дыма, огня или специфического запаха, возникающего при нагреве изоляции;

   • при сильном нагреве корпусов приборов и оборудования;

   • при обнаружении опасной ситуации на других лабораторных стендах.

2. При повреждении каких–либо элементов электросети (штепсельные вилки, розетки, изоляции электропроводов, арматуры светильников) работу приостановить и поставить в известность преподавателя ведущего занятие.

3. При поражении человека электрическим током необходимо освободить пострадавшего от действия электрического тока, для чего отключить электропроводку (шнур с вилкой, выключатель, рубильник) или освободить его от контакта с токоведущими частями другими способами.

• Если у пострадавшего отсутствует пульс и дыхание, необходимо немедленно произвести искусственное дыхание, чередуя его с непрямым массажем сердца.

• Если сердцебиение сохранилось, но отсутствует дыхание, производить только искусственное дыхание.

• Если сохранялось и сердцебиение, и дыхание, пострадавшего нужно уложить на твердую, гладкую поверхность (стол, скамья), расстегнув стесняющие части одежды.

Во всех случаях поражения человека электрическим током одновременно с оказанием первой помощи пострадавшему следует немедленно вызвать скорую помощь.

5. Требования безопасности по окончании работы

1. Отключить электроприборы и установку в целом.

2. Привести в порядок рабочее место.

3. Сообщить об окончании работы преподавателю.

2. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучить методы измерения и принципы нормирования естественного и искусственного освещения промышленных помещений.

3. ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Оценка естественной освещенности на рабочем месте.

2. Оценка искусственной освещенности на рабочем месте.

3. Оценка искусственной освещенности в зависимости от цветопередачи поверхности помещения.

4. Определение норм искусственной освещенности и сравнение ее с фактической освещенностью.

4. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Показатели освещения и световой среды

Видимый свет – это электромагнитные волны с длиной волны от 770 до 380нм (1нанометр – 10^–9 м). Кроме видимого света в оптическую область входят ультрафиолетовое излучение (длины волн от 10 до 380 нм) и инфракрасное (тепловое) излучение (от 770 до 340 000 нм).

С физической точки зрения любой источник света – это скопление множества возбужденных или непрерывно возбуждаемых атомов. Каждый отдельный атом вещества является генератором световой волны.

С физиологической точки зрения свет служит возбудителем органа зрения человека. Освещение характеризуется количественными и качественными показателями.

Количественные показатели.

Световой поток Ф – это часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность источников света. Единица измерения — люмен [лм].

Световой поток принято оценивать в пространстве и на поверхности.

Сила света I — пространственная плотность светового потока определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dw, к величине этого угла. Единица измерения силы света — кандела [кд] (лат. candela — свеча):

(1)

где dФ – световой поток, исходящий от источника света и распространяющийся равномерно внутри телесного угла;

dw – телесный угол, в пределах которого распространяется световой поток, ср.

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади dS. Единица измерения освещенности — люкс [лк]: 1 лк = 1 лм/м².

(2)

где dФ – световой поток, лм;

dS – площадь поверхности, на которую падает световой поток, м².

Яркость L – это часть пространственной плотности светового потока, исходящая от светящейся или освещаемой поверхности в сторону глаза. Она зависит от силы света, угла падения светового потока на плоскость, цвета предмета и др. Единица измерения яркости — нит: 1 нт = 1 кд/м².

Чрезмерная яркость называется блескостью, которая вызывает нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшает видимость объектов.

Качественные показатели.

Создание наилучших условий для видения в процессе труда предполагает нормальную (в соответствии с нормами) освещенность рабочих мест. Требуемый уровень освещенности в первую очередь определяется точностью выполняемых работ.

Для характеристики точности выполняемых работ вводится понятие объект различения – наименьший размер рассматриваемого предмета, который необходимо различить в процессе работы. Например, при выполнении чертежных работ объектом различения служит толщина самой тонкой линии на чертеже. При работе с текстом – наименьший размер имеет точка.

Большое значение имеет характер фона, на котором рассматриваются объекты. Фон – это поверхность, которая непосредственно прилегает к объекту различения. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность характеризуется коэффициентом отражения ρ, определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Ф_пад.

(3)

В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,2 ...0,95; фон считается:

светлым при ρ > 0,4;

средним при 0,2 ≤ ρ ≤ 0,4 ;

темным при ρ < 0,2 .

Контраст объекта с фоном К – степень различения объекта и фона, характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака, пятна, трещины, риски, нить, и др.) и фона.

Величина контраста берется по модулю:

(4)

где L_ф–– яркость фона, кд/м²;

L_o – яркость объекта, кд/м².

Контраст объекта с фоном считается:

большим при К > 0,5 (объект резко выделяется на фоне) (см. рис.1);

средним при 0,2 ≤ К≤ 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

малым при К< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Фон темный Фон средний Фон светлый

ρ< 0,2 0,2≤ ρ≥ 0,4 ρ >0,4

Рис.1. Определение контраста объекта с фоном.

Видимость V— это способность глаза воспринимать объект, зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном и длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, т.е.

(5)

где К — контраст объекта с фоном;

К_пор — пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на этом фоне.

Показатель ослепленности Р – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, оценивается в относительных единицах:

(6)

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

Коэффициент пульсации освещенности К_n – критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока ламп, оценивается в процентах (%):

(7)

где Е_mах, Е_min и Е_ср – максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебаний, лк.