Естественное и искусственное освещение. 2

     Содержание  

1 Влияние освещенности  на безопасность жизнедеятельности………………..3

2 Естественное  освещение………………………………………………………..6

3 Искусственное  освещение…………………………………………………….10

Список литературы………………………………………………………………17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Влияние освещенности  на безопасность  жизнедеятельности 

     Освещение рабочего места - важный фактор создания нормальных условий труда. Неудовлетворительное освещение может исказить информацию, получаемую человеком посредством  зрения, кроме того оно утомляет не только зрение, но вызывает утомление  организма в целом, отрицательно сказывается на состоянии центральной  нервной системы. Неправильное освещение  может являться причиной производственного  травматизма. Освещение влияет на производительность труда и качество выпускаемой  продукции. Так при выполнении операции точной сборки увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда до 25 % и даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2-3 %

     Свет  является необходимым условием существования  человека. ОН влияет на состояние высших психических функций и физиологические  процессы в организме. Хорошее освещение  действует тонизирующее, создает  хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов высшей нервной  деятельности.

     Согласно  статистике в среднем при различных  видах производственной деятельности число несчастных случаев, связанных  с неудовлетворительным освещением, составляет 30…50% от общего количества. При зрительных работах, не требующих  высокой точности, около 1,5% травм  со смертельным исходом происходит по причине плохого освещения. Травматизм глаз при таких работах, непосредственно  связанный с неудовлетворительным освещением, составляет от 18% до 25%. Причиной травматизма может быть как непосредственное ухудшение видимости в рабочей  зоне, так и повышенное утомление  работника вследствие работы в условиях неудовлетворительного освещения.

     Кроме травматизма, неблагоприятные условия  освещения могут вызывать утомление  зрительного анализатора (при систематическом  воздействии – развитие дефектов зрения), снижать работоспособность, приводить к профессиональным заболеваниям.

     Возможность отрицательного воздействия условий  освещения на работников определяется рядом факторов:

• Отсутствием или недостаточностью естественного света;
• Пониженной освещенностью;
• Повышенной яркостью;
• Прямой или отраженной блескостью;
• Повышенной пульсацией освещенности;
• Повышенным уровнем ультрафиолетового излучения.

     С отсутствием естественного света  связанно явление «светового голодания».

     Световое  голодание – это состояние  организма, обусловленное дефицитом  ультрафиолетового излучения и  проявляющееся в нарушении обмена веществ и снижении сопротивляемости организма. Кроме того, продолжительная  работа в помещении без естественного  света может оказывать неблагоприятное  психофизиологическое воздействие  на персонал из – за отсутствия связи с внешним миром, ощущения замкнутости пространства.

     Для компенсации ультрафиолетовой недостаточности  используются УФ – облучательные установки длительного действия (совмещенные с осветительными установками) и облучательные установки кратковременного действия (фонари).

     В помещениях без естественного света  применяются газоразрядные источники  света со спектральным составом, близким  к естественному, устройства динамического освещения, а также используются специальные архитектурные приемы, имитирующие естественное освещение (витражи, ложные окна и т.п.).

     Неблагоприятные условия для зрительных работ  возникают не только при пониженной, но и чрезмерной освещенности. При  очень большой освещенности поверхности  и высоком коэффициенте отражения  в результате повышенной яркости  может возникать слепящее действие, состояние зрительного дискомфорта.

     Предотвращению  отрицательного воздействия повышенной яркости способствует правильно  устройство осветительных установок, соблюдение требуемых уровней освещенности.

     Все системы освещения на предприятиях, в офисах, кабинетах и на производственных участках по принципу их устройства делятся  на естественные, совмещённые и искусственные.

     Естественное  освещение осуществляется через  световые проемы и может быть боковым, верхним или комбинированным. Боковое  освещение осуществляется через  окна. Верхнее - через световые фонари, иллюминаторы размещающееся в перекрытиях, имеющие различные формы и  размеры, Комбинированное через  окна и световые фонари.

     Совмещённое освещение применяют в помещениях с недостаточным естественным светом, который дополняется искусственными источниками света

     Искусственное освещение устраивается для работы при недостаточном естественном освещении или в темное время  суток, также в местах, где отсутствует  естественное освещение.

     По  назначению все системы искусственного освещения подразделяют на: общее, местное  и комбинированное, а также устраиваются специальное освещение безопасности (аварийное или эвакуационное), дежурное и переносное.

     При общем равномерном освещении  применяются однотипные одинаковой мощности источники света и осветительные  приборы, которые должны располагаться  на одинаковой высоте и одинаковом расстоянии друг от друга.

2 Естественное освещение 

     При естественном освещении создаваемая  освещенность изменяется в очень  широких пределах. Эти изменения  обусловлены временем дня, года и  метеорологическими факторами: характером облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому естественное освещение нельзя количественно  задавать величиной освещенности. В  качестве нормируемой величины для  естественного освещения принята, относительная величина коэффициент  естественной освещенности КЕО.

     КЕО есть выраженное в процентах отношение  освещенности в данной точке внутри помещения Е_в к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом всего небосвода;

     Таким образом, КЕО оценивает размеры  оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, т.е. способность  системы естественного освещения  пропускать свет.

     Естественное  освещение в помещении регламентируется нормами СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение". Нормативное  значение КЕО с учетом характера  выполняемой зрительной работы, системы  естественного освещения, района расположения здания следует рассчитывать по формуле:

     где Е_н - нормированное значение КЕО (%);

     Е_т – табличное значение КЕО (%), определяемое по СНиП 23-05-95

     m - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания;

     с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света.

     Освещенность  помещения естественным светом характеризуется  коэффициентом естественной освещенности ряда точек, расположенных в пересечении  вертикальной плоскости характерного разреза помещения и горизонтальной плоскости, находящейся на высоте 0,8 м над уровнем пола и принимаемой  за условную рабочую поверхность.

     При боковом естественном освещении  минимальное значение освещенности нормируется :

     - при одностороннем - в точке,  расположенной на расстоянии 1 м  от стены, наиболее удаленной  от световых проемов;

     - при двустороннем - в точке посередине  помещения на пересечении вертикальной  плоскости характерного разреза  помещения и условной рабочей  поверхности.

     При верхнем и комбинированном естественном освещении нормируется среднее  значение КЕО.

     Расчет  естественного освещения производится путем определения КЕО в различных  точках характерного разреза, помещения. Учитывается световой поток прямого  диффузного света небосвода, а также  света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий.

     Результат расчета естественного освещения - определение площади световых проемов  и их размещение.

     Для расчета естественного освещения  необходимо иметь следующие данные: длину и ширину помещения, количество проемов, значение коэффициента отражения  стен и потолка, коэффициентов светопропускания и затенения окон противостоящими  зданиями, а также степень точности выполняемой работы.

     Таблица 1 - Коэффициенты естественной освещенности для производственных помещений. В таблицн приведены значения КЕО для зданий, расположенных в III поясе светового климата (е_н^III ).

     Для обеспечения нормированного значения КЕО площадь световых проемов  определяется по формуле:

     - при боковом освещении 

     где ей - нормированное значение КЕО;

     S_o, S_ф - площадь окон и фонарей соответственно;

     S_n - площадь пола;

      - общий коэффициент светопропускания, характеризующий потерю света,  в материале остекления;

     r₁,r₂ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света; Ориентировочно значение r₁ можно принимать в пределах 1.5-3.0; причем большее значение при боковом одностороннем освещении, меньшее при боковом двухстороннем; r₂ выбирают в пределах 1.1-1.4

      - световая характеристика окна  и фонаря;

     К_зд - коэффициент, характеризующий затенение окон от противостоящих зданий 1.0-1.5

     К_р - коэффициент запаса (принимается равным 1,5-2), причем меньшее значение используется при вертикальном светопропускании

     Определив площадь световых проемов S_np и зная площадь окон S_ок. определяют количество окон . 
 
 
 

     3 Искусственное освещение 

     Искусственное освещение предусматривается в  помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для  освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

     Искусственное освещение может быть общим (все  производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное  освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.).

     Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между  ярко освещенными и неосвещенными  участками утомляет глаза, замедляет  процесс работы и может послужить  причиной несчастных случаев и аварий.

     По  функциональному назначению искусственное  освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

     Аварийное освещение предусматривается для  обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

     В современных многопролетных одноэтажных  зданиях без световых фонарей  с одним боковым остеклением  в дневное время суток применяют  одновременно естественное и искусственное  освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения  гармонировали одно с другим. Для  искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

     В современных осветительных установках, предназначенных для освещения  производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы  накаливания, галогенные и газоразрядные.

     Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева  вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные  типы ламп накаливания:

     вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп—малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10—13%; срок службы 800—1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.

     Основные  характеристики ламп—световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы — регламентированы ГОСТ 2239—79 «Лампы накаливания общего назначения. Технические условия» ГОСТ 19190—84 «Лампы электрические. Общие технические условия».

     Галогенные  лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).

     Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах  газа. На внутреннюю поверхность колбы  нанесен слой светящегося вещества—люминофора, трансформирующего электрические  разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

     Люминесцентные  лампы создают в производственных и других помещениях искусственный  свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

     К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых  видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее  ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

     Несмотря  на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые  недостатки: пульсация светового  поток, вызывающая стробоскопический  эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия—вместо одного предмета видны изображения нескольких, а  также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая  регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20— 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

     В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают  несколько типов люминесцентных ламп:

     ЛБ—лампы  белого света, ЛД—лампы дневного света, ЛТБ — лампы тепло-белого света, ЛХБ—лампы холодного света, ЛДЦ—лампы  дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы  ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются  в случаях, когда выполняемая  работа предполагает цветоразличение.

     Характеристика  люминесцентных ламп приведена в  ГОСТ 6825—74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания.

     К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5— 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1—2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.

     Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные  лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается  использование ламп накаливания. Источники  света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4—79.

     Для искусственного освещения нормируемый  параметр—освещенность. СНиП 11-4—79 устанавливают  минимальные уровни освещенности рабочих  поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта  и фона, яркости фона, системы  освещения и типа используемых ламп.

     Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется  степень равномерности освещения  источниками общего и местного освещения  при комбинированном освещении  с целью обеспечения более  полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

     Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны в табл. 2. Деление разрядов на подразряды дает возможность более оптимально выбрать освещенность для каждой зрительной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с фоном.

     Нормы освещенности для ламп накаливания  меньше, чем для газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности согласно СНиП 11-4—79.

     Расчет  электрического освещения выполняют  при проектировании осветительных  установок для определений общей  установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех светильников.

     Существует  несколько методов расчета освещения, наиболее простой — метод удельной мощности, но он менее точен и  им пользуются только для ориентировочных  расчетов.

     Удельную  мощность вычисляют по формуле

     где n—число светильников; Р—мощность лампы, Вт; S—освещаемая площадь, м².

     Значение  удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости  от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.

     Обычно  при расчете задаются всеми параметрами  установки и числом светильников п, по таблице находят W и выбирают мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения W*S/n.

     Таблица 2. Hopмы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных источников света

     Основной  метод расчета— по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам: