ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

 

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Методические указания к практическим занятиям

И лабораторным работам

по курсу "Безопасность жизнедеятельности"

 

 

ОМСК – 2011

Составители: Д.В. Коньшин;

Е.О. Каргаполова

Предназначены для студентов дневной, заочной и вечерней форм обучения. Рассмотрены основные физические характеристики световой среды, классификация производственного освещения, его вредное действие на организм человека, в случае отклонения от норм. Приведены расчеты искусственной и естественной освещенности.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Известно, что около 90 % всей информации о внешнем мире человек получает через зрительные ощущения. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия, снижающие утомляемость, уровень производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Свет – это видимое электромагнитное излучение в диапазоне длин волн 380–760 нм, которое, попадая на сетчатку глаза, вызывает зрительное ощущение.

Освещение производственных помещений характеризуется количественными и качественными показателями.

 

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

 

Световой поток F характеризует мощность светового излучения. Единица измерения - люмен (лм). Измерение основано на зрительном восприятии.

Сила света - световой поток dF, распространяющийся внутри телесного угла dΩ: I = dF/ dΩ. Единица измерения – кандела (кд).

Яркость L - отношение силы света dI, излучаемого в рассматриваемом направлении, к площади освещенной поверхности dS: L = dI /(dS cos α), где α - угол между нормалью к элементу поверхности dS и направлением, для которого рассчитывается яркость. Единица измерения – кандела на квадратный метр (кд/м2).

Освещенность E - отношение светового потока dF, падающего на элемет поверхности, к площади этого элемента dS: E = dF /dS. Единица измерения – люкс (лк).

 

КАЧЕСТВЕННЫЕ ВЕЛИЧИНЫ

Фон – поверхность, непосредственно прилегающая к объекту различения. Фон характеризуется коэффициентом отражения R и считается светлым при R >… Контраст объекта различения с фоном R = (L0 – Lф)/ Lф, где L0 и Lф -… Видимость V = K / Kпор, где К – контраст между объектом и фоном; Кпор – пороговый контраст, т. е. такой контраст, при…

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ОСВЕЩЕНИЮ

 

1. Освещенность на рабочем месте должна быть не менее нормированой.

2. Яркость объекта и фона не должны отличатся более чем в 3-5 раз.

3. Не должно быть резких теней на рабочем месте.

4. Обеспечить постоянство освещенности на рабочем месте во времени.

5. Отсутствие прямой и отраженной блескости в поле зрения.

6. Рациональное направление светового потока.

7. Обеспечить необходимый спектральный состав.

8. Безопасность и простота в эксплуатации.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

 

В зависимости от источника света освещение бывает: естественным, искусственным и совмещенным.

По конструктивному исполнению естественное освещение бывает боковым, верхним и комбинированным. Искусственное освещение может быть общим, когда светильники размещены в верхней части помещения, и комбинированным, когда к общему освещению добавляется местное, причем общее освещение в системе комбинированного должно составлять не менее 10 % и не менее 200 лк при газоразрядных лампах, 75 лк при лампах накаливания. Местное освещение отдельно не применяется.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное, эритемное, бактерицидное. Рабочее обеспечивает нормируемое освещение на рабочих местах. Аварийное составляет не менее 5 % от рабочего и предусматривается для продолжения работы, когда прекращение работы при выходе из строя рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям. Эвакуационное освещение должно обеспечивать не менее 0,5 лк на уровне ног по основным проходам и устраивается для эвакуации людей из помещений, где работает более 50 человек. Охранное и дежурное освещение должно обеспечивать несение дежурства и охраны в помещениях и на территории в нерабочее время. Эритемное освещение используется для компенсации недостатка солнечного излучения. Бактерицидное освещение используется для обеззараживания воздуха помещений, например операционных в больницах.

 

ИСТОЧНИКИ ИСКУССТВЕННОГО СВЕТА

В осветительных установках, предназначенных для освещения предприятий, применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания относятся к тепловым источникам света. Нить накала под… Газоразрядные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания. Световая отдача их достигает 135 лм/Вт, срок…

СВЕТИЛЬНИКИ

 

Светильник – это световой прибор, состоящий из источников света и осветительной арматуры. Осветительная арматура служит для перераспределения светового потока таким образом, чтобы основная его часть падала на заданную поверхность, обеспечивая защиту глаз человека от слепящей яркости источника света; предохраняет источник света от воздействия среды.

Основными светотехническими характеристиками светильников являются кривые силы света (КСС), коэффициент полезного действия η и защитный угол γ. Кривая силы света светильника характеризует его светораспределение, т. е. указывает значения силы света светильника в различных направлениях.

Коэффициент полезного действия

η = Fсв/Fис,   где Fсв, Fис – световой поток светильника и источника света, лм.

НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Нормированное искусственного, естественного и совмещенного освещения осуществляется по СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение». Искусственное освещение. В действующих нормах установлены количественные…

Таблица 2

Выписка из СНиП 23.05-95

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых…   РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Таблица 3

Значение коэффициента запаса К3

Характеристика объекта	Лампы накаливания	Люминесцентные лампы
Помещения с большими выделениями пыли, дыма, копоти	1,7	2,0
Помещения со средними выделениями пыли, дыма, копоти	1,5	1,8
Помещения с малыми выделениями пыли	1,3	1,5
Наружное освещение светильниками	1,3	1,5
Прожекторное освещение	1,5	-

 

Коэффициент η зависит от типа светильника, коэффициентов отражения R от стен, потолка, пола и от геометрической характеристики помещения, определяемой индексом помещения:

i =	S	,
H·(a + b)

 

где a и b - длина и ширина помещения.

Коэффициенты отражения некоторых поверхностей R1 приведены в табл. 4, а коэффициенты использования светового потока для рассмотренных выше светильников и ряда сочетаний коэффициентов отражения - в табл. 5.

Таблица 4

Коэффициенты отражения поверхностей Ri

Поверхность	Коэффициент отражения
Свежая побелка	0,7
Чистый бетон, побелка помещения	0,5
Грязные бетон, светлые обои	0,3
Кирпич неоштукатуренный	0,1
Цвет окрашенной поверхности:
Белый	0,8
Розовый	0,69
Желтый	0,6
Красный (светлый)	0,56
Голубой, серый	0,53
Зеленый (светлый)	0,41
Коричневый	0,23
Темно-коричневый	0,15
Темно-зеленый	0,1

 

По полученному световому потоку F подбирают ближайшую стандартную лампу (табл. 6). Допускается отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного не более чем на (- 10…+ 20) %. Если такое приближение не реализуется, то корректируется число источников света.

Расчет может быть проведен и в обратном порядке (определение количества источников света) по следующей формуле

 

N = E·K3·S·Z / F ·η,

Данный метод применим, когда тип светильника и лампы заданы, а также мощность. Расчетное значение округляется в большую сторону до значения кратного числу ламп в светильнике. Число светильников также может быть увеличено для рационального размещения их в помещении.

Приблизительную проверку можно рассчитать по формуле

N*W/S, расчетные данные соответственно должны находиться в диапазоне, для ламп накаливания 15..75 Вт/М2, для газоразрядных ламп 5..50 Вт/М2.

светильник освещение рабочий место

 

Таблица 5

Коэффициенты использования светового потока

Светильник	«Универсаль»	«Глубокоизлучатель»	«Люцетта цельного стекла»	ЛСП 02	ЛСО 02	ЛПО 02
Коэффициенты отраже-ния потолка, стен, пола	Rпт	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5	0,7	0,5	0,5
Rст	0,5	0,5	0,3	0,5	0,5	0,3	0,5	0,5	0,3	0,5	0,5	0,3	0,5	0,5	0,3	0,5	0,5	0,3
Rпл	0,3	0,1	0,1	0,3	0,1	0,1	0,3	0,1	0,1	0,3	0,1	0,1	0,3	0,1	0,1	0,3	0,1	0,1
Коэффициенты использования η, %
Индекс помещения, i	0,6
0,8
1,25

Таблица 6

Электрические и световые характеристики ламп

На рис. 5 приведены схемы размещения расчетной точки относительно источников света, а на рис. 6 и 7 графики для определения εi.  

Все приведенные методы применимы и для проверочных расчетов, когда при заданной конструкции освещения и известных источниках света определяется освещенность в расчетной точке, которая сравнивается с нормируемыми значениями.

РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении проводится по формуле   So =0,01· ен · S · K3 · ηo · Kзд , …  

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ

Для измерения освещенности применяется прибор люксметр. Основу люксметра составляют фотоэлемент и гальванометр. Фотоэлемент преобразует световой… Рассмотрим возможности люксметров на примере люксметра Ю-116. Прибор имеет две… Измерение яркости может проводиться прямым методом посредством фотоэлектрического яркометра. Дающего отсчет показаний…

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ

 

Спроектировать искусственное и естественное боковое освещение для помещения согласно одному из вариантов исходных данных, которые приведены в табл. 12. Недостающие исходные данные принять самостоятельно.

Таблица 12

Вариант	Размеры помещения	Окраска помещения	Тип светильника (кол-во ламп в светильнике)/ тип лампы/ мощность ламп	Рабочее место
а ´в´h	Пол	Стены	Пото-лок
	6х3х3 6х6х3 9х6х3 12х6х3 12х12х3 18х12х3 18х12х4 24х12х4 24х18х4 24х18х4 36х18х4 6х4х4 8х8х4 9х9х4 10х6х3 12х10х3 18х10х3 18х10х4 24х10х4 24х18х4 6х3х4 6х6х4 9х6х3 12х6х5 12х12х6 18х12х7 18х12х8 24х12х8	К К К З З З К К К К К Тк Тк Тк Тз Тз Тз Бт Бт Бт К К К З З З К К	Б Г Г Б Г Г Б Г Г Б Б Б Г Г Б Г Тз Кп Бт П Б Г Г Б Г Г Б Г	Б Б Ж Б Б Ж Б Б Ж Б Б Б Б Ж Б Б Б Бт Бт П Б Б Ж Б Б Ж Б Б	Универсаль/ЛЛ/23 ЛПО-4/ЛЛ/18 Люцетта/ЛН/100 ЛСП-2/ЛЛ/40 ЛСО-4/ЛЛ/40 Универсаль /ЛН/200 Глубокоизл./ЛЛТ/15 Универсаль/ДРЛ/250 Универсаль/ДРЛ/125 Универсаль/ДРЛ/400 Универсаль /ЛН/500 Глубокоизл./ЛЛТ/9 ЛПО-2/ЛЛ/40 Люцетта/ЛН/150 ЛСП-4/ЛЛ/40 ЛСО- 4/ЛЛ/18 Универсаль/ЛЛТ/30 Глубокоизл./ДРЛ/700 ЛСП-4/ЛЛ/40 ЛСО-2/ЛЛ/80 Универсаль/ЛЛ/23 ЛПО-4/ЛЛ/18 Люцетта/ЛН/100 ЛСП-2/ЛЛ/40 ЛСО-4/ЛЛ/40 Универсаль /ЛН/200 Глубокоизл./ ДРЛ/125 Универсаль/ДРЛ/250	Конструктор Контр. ОТК Оператор ЭВМ Бухгалтер Слесарь КИП Библиотекарь Диспетчер Охранник Токарь Фрезеровщик Шлифовщик Конструктор Оператор ЭВМ Бухгалтер Диспетчер Контр. ОТК Библиотекарь Токарь Фрезеровщик Шлифовщик Конструктор Контр. ОТК Оператор ЭВМ Бухгалтер Слесарь КИП Библиотекарь Диспетчер Охранник

 

ЛЛ- Лампа Люминесцентная; ЛЛТ- Лампа Люминесцентная точечная; ЛН – Лампа Накаливания; ДРЛ - дуговая, ртутная, с люминофором. Цвет окраски: К – коричневый; Б – белый; Г – голубой; Тз – темно-зеленый; Бт – бетон; Кп – кирпич неоштукатуренный; П – побелка; Тк – темно-коричневый; З – зеленый; Ж – желтый

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. В чем преимущество правильно организованного производственного освещения?

2. Что такое свет?

3. Какими величинами характеризуется освещение?

4. Какие требования предъявляют к производственному освещению?

5. Какие виды и системы производственного освещения Вы знаете?

6. Назовите преимущества и недостатки ламп накаливания.

7. Назовите преимущества и недостатки газоразрядных ламп.

8. Укажите назначение светильников, их основные светотехнические характеристики.

9. Как нормируется искусственное освещение?

10. Как нормируется естественное освещение?

11. Объясните принцип работы люксметра Ю-116.

 

Список литературы

 

1. СНиП 23.05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: Стройиздат, 1980. – 48 с.

2. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения / Под ред. В.А. Дроздова. – М.: Стройиздат, 1985. – 383 с.

3. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 471 с.

Размещено на Allbest.ru