Организация производственного освещения. Промышленное освещение Виды искусственного освещения
Задача – создание наилучших условий для зрительной работы.
Требования:
1. Освещенность на рабочем месте должна соотв. характеру зрительной работы.
2. Достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и отсутствие резких теней
3. Отсутствие блесткости
4. Величина освещенности должна быть постоянной во времени (отсутствие пульсации)
5. Оптимальная направленность светового потока
6. Все элементы осветительных установок (светильники, щитки управления, трансформаторы и осветительная сеть) должны быть достаточно долговечны, а также электро-, пожаро- и взрывобезопасны.
Основы расчета освещения
При расчете естественного освещении основной решаемой задачей является определение потребной площади световых проемов по соотв. методике.
При расчете искусственного освещения является определение потребной мощности осветительной электроустановки.
Наиболее распространенный метод – метод коэф. использовании светового потока. Выбирается лампа с известным световым потоком, которая удовлетворяет условиям технологии при известной площади помещения и необходимой нормативной освещенности в соотв. с условиями зрительной работы по определенной методике рассчитывается необходимое и достаточное кол-во ламп, которые должны обеспечить требуемую освещенность.
При расчете местного освещения применяется точечный метод, который позволяет определить требуемую освещенность конкретной точки освещения.
Эксплуатация осветительных установок
Включает регулярную очистку остекленных проемов и светильников от загрязнений, своевременная замена ламп, контроль напряжения в осветительной сети, систематический ремонт элементов осветительных частей установок, регулярный косметический ремонт помещений.
Для удобства обслуживания светильников применяются передвижные телескопические платформы, лестницы со страховкой др. При высоте подвеса светильников до 5 м их допускается обслуживать с приставных лестниц и стремянок, но не менее 2 человеками.
Все манипуляции с освещением осущ. только при снятом напряжении!
Контроль освещения
Осуществляется не реже 1 раза в год, а при изменении условий зрительной работы всякий раз.
Сила света контролируется фотометрами, а освещенность люксметрами. Измеренные фактические значения освещенности сравниваются с предельно допустимыми по санитарным нормам.
Виброакустические вредные факторы
· Производственный шум – любой нежелательный для человека звук, оказывающий неблагоприятное воздействие на здоровье и работоспособность (производительность).
· Вибрация
· Инфразвук
· Ультразвук
Звук как ФЗ. явление представляет собой механические колебания упругой среды, воспринимаемые человеком через орган слуха в интервале частот 16-20кГц (слышимый диапазон). до 1
6 кГц – инфразвук, более 20кГц – ультразвук.
В кач. звука мы воспринимаем колебания упругой среды, которые распространяются волнообразно.
Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды под воздействием возмущающей силы.
Параметры шума:
1. Частота (Гц)
2. Звуковое давление (Па) – переменная составляющая атмосферного давления, возникающее при прохождении звуковой волны.
3. Интенсивность I(Вт/м 2) – энергия, переносимая звуковой волной к единице площади поверхности, перпендикулярно распространению звуковой волны. I=P 2 /rС
С – скорость распространения звука в среде
r- плотность среды
4. Уровень звукового давления
Пороговое значение – минимальное значение величин, при которых начинается восприятие ухом. (Закон Вебера-Фехнера)
Нормирование шума
С целью нормирования весь диапазон разбивается на октавные полосы (по увеличению в 2 раза). В каждой октавной полосе определены средние геометрические значения частот.
Если F1=45Гц, F2=90Гц, то Fср=63Гц.
Т.о. определен частотный спектр средних геометрических частот: 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц.
Контроль шума
Осуществляется приборами – шумомерами отечественными и зарубежными (ИШВ1, ВШВ003, Октава, «Брюль и Кьер»)
Контроль сводится к измерению фактических уровней звукового давления в децибелах, которое определяется по формуле 20lgР/Р0 Р0=2*10Е-5.
L – нормируемая величина, служащая для гигиенической оценки потому что: абсолютные величины изменяются в очень широких пределах, поэтому манипулировать ими не удобно; человеческое ухо идеально отвечает логарифмической зависимость восприятия шума.
Для быстрой (экспрессной) оценки уровня шума в помещении в шумомерах имеется специальная шкала А, значение которой эквивалентно всему спектру.
Бологическое действие шума
Шум является общебиологическим фактором, который действует на весь организм. Он раздражает нервную систему человека, является причиной преждевременного утомления, ослабления внимания и памяти.
У человека замедляются психические реакции, изменяются скорость реакции и пульса, нарушается обмен веществ, возникают заболевания сердечнососудистой системы. Вся совокупность этих патологических изменений организма квалифицируется как «шумовая болезнь». В некоторых случаях возникает тугоухость и резкая потеря слуха (вплоть до полной потери). Может возникать воспаление слухового нерва с потерей слуха.
Шум обладает свойством кумуляции (накапливания).
Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, а с уровня 120дб воздействуют непосредственно на кору головного мозга через кости черепа и защита органов слуха неэффективная, поэтому для защиты необходимы шлемофоны.
· постоянный (изменяется в течении смены не более чем на 5дб)
· непостоянный (более 5дб)
Шум более 130дб вызывает болевые ощущения в ушах, 140 и более вызывает разрушение барабанных перепонок глухоту.
Методы борьбы с шумом
Осуществляется разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, индивдуальной защиты, а также строительно-аккустическими методами.
Средства индивидуальной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на:
· средства, снижающие шум в источнике возникновения
· средства, снижающие шум на пути распространения
В зависимости от средств реализации средства коллективной защиты делятся:
· акустические (средства звукоизоляции, средства звукопоглащения)
· архитектурно-планировочные
· организационно-технические
Наиболее эффективные звукозолирующие материалы – сложные композиционные материалы с пористыми наполнителями из отходов деревоперерабатывающей, льноперерабатывающей, а также резиновой промышленности. Эффективность заключается в демпфирующем эффекте. Заключается в том, что энергия колебаний в порах материала преобразуется в тепловую энергию, поглощаемую самим материалом.
Наиболее эффективные звукопоглощающие материалы – мрамор, бетон, кирпич, гранит, ДВП, ДСП, керамзит, войлок, минераловатные изделия, картон и фанера с перфорацией. Применяются звукопоглотители и глушители разных конструкций. Применяются также архитектурно-планировочные решения по расположению оборудования, путей движения транспорта и т.д.
Кроме того применяется активная форма борьбы с шумом, которая заключается в генерации звуковых полей в противофазе к источникам шума, которая.
Средства индивидуальной защиты от шума:
· ушные вкладыши (беруши)
· наушники
· шлемофоны (от 120 дб)
· компенсирующие костюмы скафандры (от 135дб)
Контроль шума заключается в измерения уровня с последующим сравнением с санитарными нормам.
Защита от ультразвука
Механические колебания упругой среды в диапазоне частот свыше 20 кГц не воспринимаемые ухом. Имеет ту же природу и характеризуется теми же параметрами, что и слышимый звук.
Источник ультразвука – оборудование, которое генерирует ультразвук в качестве технологического фактора для таких операций, как ультразвуковая сварка, очистка, неразрушающий контроль металлов, медицинская диагностика, физиотерапия и др.
Ультразвук:
· Низкочастотный (10Е4-10Е5Гц), распространяется воздушным путем
· Высокочастотный (10Е5-10Е9), распространяется контактным путем
Система и виды производственного освещения.
При освещении производственных помещений используют:
Естественное освещение, создаваемое светом неба,
Искусственное освещение, осуществляемое электрическими лампами,
Совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
В спектре естественного света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей, для естественного освещения характерна высокая рассеянность света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.
Естественное освещение подразделяют на:
Боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах,
Верхнее, осуществляемое через аэрационное и зенитные фонари,
Комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.
По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное.
Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях. когда внезапное отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормально обслуживания оборудования могут вызвать пожар, взрыв или другую чрезвычайную ситуацию.
Эвакуационное освещение предусматривается для эвакуации людей при аварийном отключении рабочего освещения в местах, опасных для прохода людей.
В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное освещение для несения дежурств охраны. Для охранного освещения площадок и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или аварийного освещения.
Каждое производственное помещение имеет определенное назначение, поэтому устраиваемое в нем освещение должно учитывать характер возникающих зрительных задач.
1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительному характеру работ. Согласно нормам (СНиП 23-05-95), все виды работ условно разбиты на 8 зрительных разрядов в зависимости от размера наименьшего различимого объекта:
Увеличение освещенности повышает яркость объектов, что улучшает их видимость и сказывается на росте производительности труда. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.
2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочем месте и в пределах окружающего пространства. Предпочтительнее использовать комбинированную систему естественного освещения или общее искусственное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует выполнению данного требования.
3. На рабочем месте должны отсутствовать резкие тени. Особенно недопустимы движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость (приводящая к ослеплению зрения).
Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, характеризующий снижение видимости при наличии ярких источников света в поле зрения
где V 1 и V 2 - видимость соответственно при экранированных и открытых источниках света в поле зрения работающих.
Видимость (V)- определяется числом пороговых контрастов в действительном контрасте объекта с фоном К действ, характеризует способность глаза воспринимать объект
5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени и равномерна по площади (Е(T) = const, E(S) = const). Коэффициент пульсации освещенности (K n) - критерий оценки глубины колебаний светового потока газоразрядных ламп при питании с переменным током 50 Гц.
6. Следует выбрать оптимальную направленность светового потока, что позволяет, в одних случаях, рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других - различить рельефность элементов рабочей поверхности. Оптимальный угол падения лучей = 60° к нормали поверхности, при этом видимый контраст объекта, с фоном максимален.
7. Следует рационально выбрать тип источника света (ламп) по спектральному составу для обеспечения правильной цветопередачи.
8. Все элементы осветительных установок - светильники, электро проводники, групповые щитки, трансформаторы и т.п. должны быть электро безопасными, а также не должны быть причиной возникновения пожара и взрыва.
9. Осветительная установка должна быть проста, надежна и удобна в эксплуатации.
Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переа- даптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.
Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами.
Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блесткость. Блесткость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блесткость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильном направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.
Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптапию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.
При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях - для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие. Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.
Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами - толщиной линии градуировки шкалы). Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности). Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях максимальное значение показателя ослепленности должно быть равно 20-80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например при кратковременном пребывании людей в помещении.
Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (КЕО). Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды. При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами.
Создание благоприятных условий труда, исключающих быстрое утомление зрения, возникновение несчастных случаев и способствующих повышению производительности труда, возможно только осветительной установкой, отвечающей следующим требованиям.
1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительным условиям труда согласно гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении точных зрительных работ, увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить прирост производительности труда до 25% и даже при выполнении грубых работ, не требующих зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места с 50 до 300 лк повышает производительность труда на 5—8%. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности почти не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.
2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.
Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов (литейных, механосборочных) осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует созданию равномерного распределения яркостей в поле зрения.
3. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение яркостей в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомление, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма. Тени необходимо устранять или смягчать.
При естественном освещении должны предусматриваться солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки, светорассеивающие стеклоблоки и стеклопластики), предотвращающие проникновение в помещение прямых солнечных лучей, которые создают резкие тени.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость — повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность). Прямая блескость создается поверхностями источников света, отраженная — поверхностями с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению к глазу. Ослепленность приводит к быстрому утомлению человека и снижению его работоспособности.
Ограничение прямой блескости достигается уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников.
Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, следует заменять блестящие поверхности матовыми.
5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, особенно если они часты и имеют большую амплитуду, каждый раз вызывают переадаптацию глаза и ведут к значительному утомлению.
Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников; применением специальных схем включения газоразрядных ламп. Например, снижение коэффициента пульсации освещенности люминесцентных ламп с 55 до 5% приводит к уменьшению утомления и росту производительности труда до 30% для работ высокой точности.
6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других — различить рельефность элементов рабочей поверхности.
В машиностроении, например, для освещения расточных станков применяют специальный светильник с оптической системой. Такой светильник направляет внутрь обрабатываемой полости концентрированный световой поток лампы. Образовавшееся световое пятно имеет освещенность до 3000 лк и позволяет проводить контроль качества обработки, не останавливая станка.
Образование микротеней от рельефных элементов облегчает различение вследствие повышения видимого контраста этих элементов с фоном. Этот метод повышения контраста используют при браковке пиломатериалов, при определении качества обработки поверхностей деталей на строгальных и фрезерных станках. Оказалось, что наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60° к ее нормали, а наихудшая — при 0°.
7. Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.
Правильную цветопередачу обеспечивает естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
8. Осветительная установка не должна быть источником дополнительных опасностей и вредностей. Необходимо свести до минимума тепловыделения, излучаемый шум, опасность поражения током и ее пожароопасность.
9. Установка должна быть удобной, надежной и простой в эксплуатации.
Для обеспечения благоприятных условий труда, исключающих быстрое утомление зрения, возникновение профессиональных заболеваний, несчастных случаев и способствующих повышению производительности труда и качества продукции, осветительные установки должны удовлетворять определенным требованиям.
1. Создавать на рабочей поверхности освещенность, соответствующую характеру зрительной работы, не ниже установленных норм. Увеличение (до определенного предела) освещенности рабочей поверхности положительно влияет на такие важные функции зрения, как его острота, устойчивость ясного видения, скорость различения, контрастная чувствительность. При повышении контраста между объектом различения и фоном, на котором объект рассматривается, зрительная работоспособность увеличивается.
2. Обеспечивать достаточную равномерность распределения яркости на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно различающиеся между собой по яркости, то частые переходы от одних уровней яркости к другим влекут за собой развитие зрительного утомления вследствие переадаптации глаз. Более благоприятное соотношение яркостей - при системе общего освещения, менее благоприятное - при комбинированном освещении. В последнем случае условия зрительной работы улучшаются при повышении яркости фона, что достигается при увеличении отражения поверхностями помещений и производственного оборудования.
3. Ограничивать прямую и отраженную блескость в поле зрения. Ухудшение функций зрения вызывают прямая блескость (чрезмерная яркость источника света) и отраженная блескость (зеркальное отражение светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз).
Наличие в поле зрения блеских источников, вызывающих слепящее действие, снижает уровень практически всех функций зрения. Чем точнее работа и выше показатель ослепленное тем больно снижается производительность труда. Слепящее действие осветительных установок зависит от светораспределения светильников, их мощности и яркости, числа светильников, попадающих в поле зрения, создаваемой ими освещенности и коэффициента отражении рабочей поверхности, на которую адаптирован глаз. Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения (т. е. прямой блескости) их подвешивают на определенной высоте над уровнем пола, либо используют осветительную арматуру с соответствующим защитным углом, либо арматуру, рассеивающую свет. Чтобы ограничить отраженную блескость, например, при освещении блестящих поверхностей (глянцевая бумага, жесть я др.) надо устанавливать светильники с регулируемым направлением светового потока или снабжать их рассеивателями светового потока.
4. Не создавать на рабочей поверхности резких и глубоких теней (особенно движущихся). Резкие тени искажают размеры и форму объектов различения, что приводит к повышенной утомляемости и снижению производительности труда.
5. Обеспечивать постоянную освещенность во времени. Освещенность может колебаться при изменении напряжения в осветительной сети, затенении световых проемов, наличии движущихся механизмов в помещении, колебании светильников и др. Изменения освещенности вызывают переадаптацию глаз и ведут к утомлению зрения.
6. Ограничивать глубину пульсации освещенности при использовании газоразрядных ламп, питаемых от сети переменного тока 50 Гц. Увеличение глубины пульсации отрицательно влияет на зрительную работоспособность и повышает утомление. При освещении быстродвижущихся или вращающихся предметов может возникнуть явление стробоскопического эффекта*, повышающего опасность травматизма.
7. Создавать свет необходимого спектрального состава, что особенно важно для обеспечения правильной цветопередачи в формных и печатных цехах, на контроле готовой продукции цветной печати, а в отдельных случаях - для усиления цветовых контрастов.
8. Не создавать опасных и вредных производственных факторов. Следует исключать или сводить до минимума шум, тепловые выделения, опасность поражения током, пожаро - и взрывоопасность светильников. Для питания светильников местного освещения с лампами накаливания необходимо малое напряжение до 36 В. Светильники с люминесцентными лампами на напряжение 127-220 В разрешается использовать для местного освещения при условии, что приняты меры, исключающие возможность случайного прикосновения к их токоведущим частям.
9. Они должны быть надежны, удобны, просты в эксплуатации, экономичны и эстетичны.
