И искусственного освещения рабочих мест

Цель работы: Исследование освещенности рабочих мест, расчет естественного и искусственного освещения.

Основные понятия

Большую часть информации об окружающем мире (до 90%) человек получает через органы зрения. Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает благоприятное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38…0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Видимый свет влияет на тонус центральной и периферической нервной системы, на обмен веществ в организме, его иммунные и аллергические реакции, на работоспособность и самочувствие человека. Оптимальные параметры видимого света по интенсивности, спектральному составу и режиму освещения зависят от требований организма к условиям конкретной деятельности.

Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышение утомления и способствует развитию близорукости. Слишком плохое освещение вызывает апатию и сонливость, а иногда и состояние тревоги. Длительное нахождение человека в условиях недостаточного освещения сопровождается снижением интенсивности обмена веществ в организме и ослаблению его реактивности.

Излишне яркий свет слепит, снижает зрительные функции, приводит к перевозбуждению нервной системы, уменьшает работоспособность, нарушает механизм сумереного зрения. Воздействие чрезмерной яркости может вызвать фотоожоги глаз и кожи, катаракты и другие нарушения.

Световую среду формируют следующие количественные и качественные составляющие.

Количественные:

Световой поток F (люмен, лм) – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет, характеризует мощность светового излучения.

Сила светаJ (канделла, кд) – пространственная плотность светового потока, определяется как:

кд,                                             (1)

где: dF – световой поток, исходящий из источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла, лм;

dw – величина элементарного телесного угла в стерадианах (ср).

Освещенность Е (люкс, лк) – поверхностная плотность светового потока, определяется соотношением:

лк,                                          (2)

где: dF– световой поток, лк;

dS – площадь освещаемой поверхности, м².

ЯркостьL (кд/м^-2) поверхности под углом a к нормам, определяется как:

 кд/м^-2                                          (3)

где: dJ_a – сила света излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, кд;

dS – площадь проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению, м².

Для качественной оценки условий зрительной работы используют следующие показатели:

Фон – это поверхность, на которой происходит размещение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее свет. Эта способность – коэффициент отражения

В зависимости от цвета и фактуры поверхности r находится в пределах 0,2…0,95, так при:

· r > 0,4 – фон светлый;

· r = 0,2 – 0,4 – фон средний;

· r > 0,2 – фон темный.

Контраст объекта с фоном К – степень различия объекта и фона, характеризуется состоянием яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака и т.д.) и фона:

                                           (4)

где: L_об – яркость объекта, кд/м²;

L_ф – яркость фона, кд/м².

В зависимости от величины контраст считается:

· большим, при K > 0,5 (объект резко выделяется на фоне);

· средним, при K = 0,2…0,5 (объект и фон отличаются заметно по яркости);

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

Коэффициент пульсации освещенности К_Е – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока:

                             (5)

где: Е_max, E_min, Е_ср – максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период колебаний, лк:

для газоразрядных ламп    К_Е = 25 – 65 %;

для обычных ламп накаливания К_Е = 7 %;

для галогенных ламп            К_Е = 1 %.

Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект, она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции.

                                                 (6)

где: К – контраст;

К_пор – пороговый контраст, т.е. наименьший различимый глазом контраст.

Показатель ослепленности Р₀ – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой:

где: V₁, V₂ – видимость объекта различия соответственно при экранировании и без экранирования.

Характеристика освещения

В зависимости от источника света различают:

· естественное освещение;

· искусственное освещение;

· совмещенное освещение.

Нормирование освещения осуществляется в соответствии с:

· СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение;

· СаНПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному освещению жилых и общественных зданий.

Нормирование производится в зависимости от точности зрительных работ, наименьшего размера объекта различения, контраста объекта различения с фоном, характеристики фона (табл. 6).

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами и отраженным (диффузным) светом небосвода. Оно зависит от времени года, времени суток, характера окружающей поверхности, географического местоположения объекта и т.д.

Естественное освещение может быть следующих видов:

· боковое – освещение помещения через световые проемы в наружных стенах;

· верхнее – освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах, в стенах перепада высот здания;

· комбинированное – освещение через световые проемы в наружных стенах и фонари;

Нормированиеестественного освещения производится с помощью коэффициента естественного освещения, определяемого по формуле:

%                                             (8)

где: l_N – нормируемое значение коэффициента естественного освещения, %;

N – номер группы обеспеченности естественным светом, определяемый по табл. 1;

l_n – значение коэффициента естественного освещения, для соответствующего характера зрительной работы и вида освещения, без учета прямого солнечного света, определяемый по табл. 6;

m_N – коэффициент светового климата, определяемый по табл. 2.

Таблица 1