- •Безопасность жизнедеятельности
- •1 Краткие сведения об искусственном освещении рабочих мест
- •2 Описание прибора для измерения освещенности
- •3 Порядок проведения работы
- •4 Форма и содержание отчета
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Содержание
- •241037 Г. Брянск, Станке Димитрова,3, редакционно-издательский
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Брянская государственная инженерно-технологическая академия»
Кафедра «Радиационная экология и безопасность
жизнедеятельности
Утверждены научно-методическим
советом БГИТА
протокол №___ от «___» _______ 2006 года
Безопасность жизнедеятельности
Методические указания к выполнению лабораторной работы №3
«Исследование искусственного освещения в рабочих помещениях»,
для студентов всех специальностей всех форм обучения
Брянск 2006
УДК 613. 6 (072)
Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Исследование искусственного освещения в рабочих помещениях» для всех специальностей и форм обучения / Брянск. гос. инженерн. технол. акад. Сост. В.Н. Ярыгин, Р.В. Корытко, А.В. Ткачев, А.А. Лысенко. – Брянск, 2006. - 16 с.
Даны методические рекомендации, раскрывающие содержание основных разделов курса, необходимых для его самостоятельного изучения и выполнения лабораторной работы с помощью рекомендуемой литературы.
Для студентов всех специальностей и форм обучения.
Рецензент: доктор т.н., проф. Буглаев А.М.
Рекомендованы редакционно-издательской и методической комиссиями Инженерно-экологического факультета БГИТА.
Протокол №_ . от______________200_г.
Лабораторная работа № 3
Исследование искусственного освещения
в рабочих помещениях
Введение
Освещение исключительно важно для здоровья человека. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт очень важны. Много несчастных случаев происходит из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим по причине трудности распознавания предмета. Свет создает нормальные условия для трудовой деятельности.
Нарушения зрения, связанные с недостатками системы освещения, являются обычными на рабочем месте. Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт. Неудовлетворительная освещенность в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, получения травм.
Цель работы: научиться измерять освещенность на рабочих местах и выполнять светотехнический расчет общего и местного освещения.
1 Краткие сведения об искусственном освещении рабочих мест
1.1 Основные световые величины и единицы их измерения
Световой поток (F) - мощность видимого светового излучения источника света в единицу времени, оцениваемого зрительным ощущением.
Единица светового потока - люмен (лм) равна потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площадью 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773°С).
Величина светового потока зависит от световой отдачи светильников, которая составляет: 9-15 лм/Вт для ламп накаливания и 20-30 лм/Вт - для люминесцентных ламп.
Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности. Единица освещенности - люкс (лк), (лк = лм/м2 ).
Сила света (I) - пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единица силы света - кандела (кд), (кд = лм/стер.).
Яркость (В) - поверхностная плотность силы света, испускаемого в данном направлении единицей светящейся поверхности. Измеряется в нитах (нт), (нт = кд/см2 ) или в стильбах (сб), (сб = кд/м2). Безболезненно человек воспринимает яркость В≤7500 нт (0,75 сб ).
Контраст объекта с фоном характеризуется отношением яркостей рассматриваемого объекта и фона:
К=(Вфона - Вобъекта) : Вфона , (1)
где Вфона – яркость фона;
Вобъекта – яркость объекта.
Контраст объекта с фоном считается большим при К>0,5; средним при К=0,2…0,5; малым при К<0,2.
1.2 Искусственное освещение
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на:
а) рабочее (для освещения участков пространств, предназначенных для работы, движения транспорта и прохода людей);
б) аварийное (для продолжения работ при аварийном отключении рабочего освещения), не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий;
в) эвакуационное (при числе эвакуирующихся более 50 человек), не менее 0,5 лк в помещении и не менее 0,2 лк на открытых территориях;
г) охранное или дежурное (в нерабочее время), не менее 0,5 лк.
Система освещения может быть общей и комбинированной, когда к общему освещение добавляется местное.
Общее освещение подразделяется на общее равномерное и общее локализованное, когда светильники размещены применительно к расположению оборудования.
Применение только местного освещения внутри зданий запрещается. Чтобы избежать больших контрастов между рабочим местом и окружающим пространством, доля общего освещения в комбинированном должна составлять не менее 10%:
B качестве источников искусственного освещения применяются в основном газоразрядные лампы и лампы накаливания.
В лампах накаливания свет получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. Лампы накаливания наиболее широко распространены в быту из-за своей простоты, надежности и удобства эксплуатации. На производстве, в учреждениях применяются меньше. В маркировке ламп накаливания буква В обозначает вакуумные лампы, Г – газонаполненные, К – лампы с криптоновым наполнением, Б – биспиральные лампы.
В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы получили наибольшее распространение на производстве, в организациях и учреждениях прежде всего из-за значительно большей светоотдачи и срока службы.
Газоразрядные лампы бывают: а) лампы низкого давления (ЛД, ЛХБ и др.);
б) дуговые ртутные (ДРЛ); в) металлогалогеновые (МГЛ); г)натриевые (ДНаТ); д) ксеноновые (ДКсТ).
Газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания:
а) большую световую отдачу (40-110 лм/Вт против 7-20 лм/Вт);
б) больший срок службы (8000-12000 ч против 3000-2500 ч);
в) возможность получения светового потока практически в любой части спектра путем подбора инертных газов и паров металла, в атмосфере которых происходит разряд.
Газоразрядные лампы имеют и недостатки. Это пульсация светового потока, которая искажает зрительное восприятие и отрицательно влияет на зрение. Может возникнуть стробоскопический эффект, то есть неправильное восприятие скорости движения предметов, вращающиеся части механизмов могут показаться неподвижными и стать причиной травматизма. Пульсации освещенности также вызывают быстрое утомление зрения и головную боль. Другие недостатки: длительность разгорания, зависимость их работоспособности от температуры окружающей среды, создание радиопомех.
1.3 Расчет искусственного освещения
Искусственная освещенность нормируется СНиП 23-05-95 по абсолютной величине (Е, лк ) для производственных помещений в пределах 30...5000 лк в зависимости от характеристики зрительной работы и системы освещения, а для жилых, общественных и вспомогательных зданий в пределах 5...3000 лк в зависимости от функционального назначения помещения. Нормы освещенности общего искусственного освещения строительных площадок, участков работ и рабочих мест приведены в зависимости от вида работ в СНиП 23-05-95.
При проектировании искусственного освещения применяют три метода расчета: точечный, по коэффициенту использования светового потока и по удельной мощности.
1.3.1 Метод коэффициента использования светового потока является основным при расчете общего равномерного освещения, т.к. учитывается световой поток и от источника света и отраженной световой поток.
Необходимое количество светильников определяется по следующей формуле:
n= F : Fл, (2)
где F - общий световой поток в соответствии с нормами освещенности, лм;
Fл - световой поток одной лампы, принимаемый по светотехническому справочнику в зависимости от тока и мощности лампы, лм.
Общий световой поток в соответствии с нормами освещенности подсчитывают по формуле:
F = (Eн x S x k x Z) : ηn, (3)
где Ен- нормативная освещенность, лк;
S - освещаемая площадь помещения, м2 ;
к – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильника (1,3 - для ламп накаливания, 1,5 —для люминесцентных ламп и др.);
Z – коэффициент неравномерности освещения, отношение средней освещенности к минимальной (от 1,1 до 1,2), при освещении линиями светильников z =1,1, а по углам z=1,15...1,2;
η- коэффициент использования светового потока, равный отношению потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Определяется по индексу помещения i и коэффициентам отражения стен и потолка.
Индекс помещения определяется по выражению:
i = а х в : [h (а + в)], (4)
где а -длина помещения, м;
в – ширина помещения, м;
h- расчетная высота помещения, м.
Расчетная высота h определяется по формуле:
h = H – hc - hг, (5)
где Н - высота помещения, м;
hс – расстояние от светильника до потолка, м;
hг - высота до освещаемой горизонтальной поверхности от пола, м.
Зная характеристику помещения, тип лампы и светильника и их световой поток, можно рассчитать освещенность в помещении по формуле:
E = (F x η x n) : (S x k x z). (6)
1.3.2 При точечном методе расчета, используемый при общем локализованном и местном освещении, отраженный световой поток не учитывается.
Световой поток лампы подсчитывают по формуле
Fл = 1000 Ен : (μ х ε), (7)
где Ен- нормативная освещенность, лк;
μ- коэффициент, учитывающий удаленность светильника (от 1,1 до 1,2);
ε- ровная освещенность (лк), принимаемая по графику пространственных изолюкс в зависимости от типа светильника.
При расчетах освещенности можно пользоваться готовыми альбомами изолюкс (изолюкса - это рабочая характеристика светильника или прожектора соответствующего типа на условной плоскости, перпендикулярной его оси, отнесенной к расстоянию в 1 м).
1.3.3 Метод расчета освещенности по удельной мощности наиболее прост, но и наименее точен. Количество светильников определяется по формуле:
n = (Pуд х S) : Рл, (8)
где Руд - удельная мощность светильника, Вт/м2;
Рл — мощность лампы, устанавливаемой в светильнике, Вт;
S – освещаемая площадь помещения, м2.
Руд - определяется или по таблице в зависимости от типа светильника, или по следующей формуле:
Руд = (0,16...0,25) х Ен х к, (9)
где Ен- нормативная освещенность, лк;
к – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильника.
Для оптимального освещения важно исключить слепящее действие светильников и прожекторов, зависящее в основном от высоты подвески. Поэтому при расчете освещенности в помещениях наилучшую высоту подвески можно приближенно определить из выражения:
h = 0,4 √S, (10)
где S - освещаемая площадь помещения, м2 .
Минимальная допустимая высота расположения прожектора определяется по таблице в зависимости от мощности прожектора или по следующей формуле: H=0,058√I max, (11)
где I max - осевая сила света ламп по каталогу, кд.
Расстояние между центрами светильников можно определить по формуле:
L = h х m, (12)
где h – высота подвеса светильника, м;
m - соотношение расстояния между светильниками к высоте подвеса
(от 1,4 до 1,8 - оптимальное и от 1.2 до 2,5 предельно допустимое в зависимости от типа светильника).
Расстояние от крайних светильников до стены рекомендуется выбирать равным С= 0,3. ..0,5L, при этом 0,5 принимается при наличии у стен проходов.