Безопасность жизнедеятельности. Искусственное освещение производственных помещений
Покупка
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 84
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-7882-2913-3
Артикул: 791838.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Приведены основные сведения по устройству электрического освещения производственных помещений, источникам света, системам и способам освещения, нормам освещенности, типам светильников, областям применения и выбору их расположения. Описаны способы выполнения светотехнических расчетов. Даны примеры решения задач с использованием изложенной методики и варианты задач для самостоятельной работы. В приложениях представлены все необходимые справочные материалы.
Предназначено для студентов всех специальностей.
Подготовлено на кафедре промышленной безопасности.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» И. В. Чепегин, Т. В. Андрияшина БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Учебно-методическое пособие Казань Издательство КНИТУ 2020
УДК 614.9(075) ББК 31.24я7 Ч-44 Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: канд. техн. наук И. Р. Хайруллин канд. хим. наук В. В. Андрияшин Ч-44 Чепегин И. В. Безопасность жизнедеятельности. Искусственное освещение производственных помещений : учебно-методическое пособие / И. В. Чепе- гин, Т. В. Андрияшина; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. тех- нол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2020. – 84 с. ISBN 978-5-7882-2913-3 Приведены основные сведения по устройству электрического освещения производственных помещений, источникам света, системам и способам освещения, нормам освещенности, типам светильников, областям применения и выбору их расположения. Описаны способы выполнения светотехнических расчетов. Даны примеры решения задач с использованием изложенной методики и вари- анты задач для самостоятельной работы. В приложениях представлены все необ- ходимые справочные материалы. Предназначено для студентов всех специальностей. Подготовлено на кафедре промышленной безопасности. ISBN 978-5-7882-2913-3 © Чепегин И. В., Андрияшина Т. В., 2020 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2020 УДК 614.9(075) ББК 31.24я7 2
В В Е Д Е Н И Е Правильно спроектированное и рационально выполненное осве- щение рабочих мест и помещений является необходимым условием, обеспечивающим нормальную производственную деятельность. Свет действует на глаза и через них на центральную нервную систему, кору больших полушарий головного мозга и на организм человека в целом. При этом усиливается деятельность дыхательных органов, увеличива- ется поглощение кислорода и выделение углекислоты. При хорошем освещении устраняется напряжение глаз, повыша- ется контрастная чувствительность, острота различения, скорость раз- личения и длительность ясного видения, что положительно влияет на производительность труда и качество работы. Недостаточное или нерациональное освещение способствует увеличению числа несчастных случаев, так как при этом затрудняется различение опасных частей машин, станков и т. п. Резкие тени, утомляя глаза, вызывают нарушение работоспособности и также могут быть непосредственными причинами несчастных случаев. К таким же нега- тивным последствиям приводит ослепление работающих слишком яр- ким источником света. Свет имеет огромное значение для здоровья и работы человека, так как примерно 90 % всей информации о внешнем мире человек по- лучает зрительным путем. Поэтому главной задачей является создание и организация рационального производственного освещения. В предлагаемом учебно-методическом пособии изложены во- просы организации системы искусственного освещения, практические приемы оценки освещенности производственных помещений, порядок и последовательность выполнения расчета искусственного освещения, варианты исходных данных для самостоятельного решения задач по ор- ганизации искусственного овещения производственных помещений, контрольные вопросы, список литературы.
1 . И С К У С С Т В Е Н Н О Е О С В Е Щ Е Н И Е 1 . 1 . О с н о в н ы е с в е т о т е х н и ч е с к и е в е л и ч и н ы и е д и н и ц ы и х и з м е р е н и я Часть электромагнитного спектра с длинами волн 0,001–400 мкм называется оптической областью спектра, которая делится на инфра- красноеизлучение с длинами волн 0,77–400 мкм, видимое излуче- ние 0,38–0,76 мкм, ультрафиолетовое излучение 0,001–0,37 мкм (рис. 1.1). Рис. 1.1. Длина волны электромагнитного излучения Освещение характеризуется количественными (световой поток, сила света, освещенность, яркость) и качественными (объект различе- ния, фон, контраст объекта различения с фоном, коэффициент пульса- ции освещенности, видимость, показатель ослепленности, спектраль- ный состав света) показателями. Световой поток F – это та часть лучистого потока, которая вос- принимается зрением человека как свет (видимое излучение), называ- ется и измеряется в люменах (лм). Сила света I – пространственная плотность светового потока, ко- торая определяется как отношение светового потока dF, исходящего от источника и равномерно распределяющегося внутри элементарного те- лесного угла d, к величине этого угла I = dF/d. За единицу силы света принята кандела (кд). Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, определяется как отношение светового потока dF, равномерно падаю- щего на освещаемую поверхность dS (м2), к ее площади, т. е. E = dF/dS. Измеряется в люксах (лк).
На рис. 1.2 схематично изображено формирование освещенности поверхности величиной 1 лк. Телесный угол измеряется в стерадианах (ср) и имеет постоян- ную величину при любых радиусах. Один стерадиан (ср) – это угол, который,имея вершину в центре сферы, вырезает на ее поверхности участок, площадью равной квадрату расстояния. Рис. 1.2. Освещенность рабочей поверхности Яркость В поверхности S в данном направлении – это отношение силы cвета Ia, излучаемого освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к проекции этой поверхности на плоскость, пер- пендикулярную данному направлению. Единица яркости – кандела на квадратный метр (кд/м2). cos = S I В a Рис. 1.3. Яркость света
Яркость освещаемой или светящейся поверхности зависит от ее световых свойств, от степени освещенности, а также от угла, под кото- рым поверхность рассматривается. Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различить в процессе работы (например, нить ткани, точка, трещина, линия чертежа, линия, образу- ющая букву или иной контур). Фон – это поверхность, на которой происходит различение объ- екта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать пада- ющий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отраже- ния) определяется как отношение отраженного от поверхности свето- вого потока Fотр к падающему на нее световому потоку Fпад, т. е. = Fотр /Fпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности, значения коэффициента отражения фон может быть светлым ( 0,4), средним ( = 0,2–0,4) и темным ( 0,2). Контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта различения Bo и фона Bф, опреде- ляется по формуле ф о ф В В В К ) ( − = и считается большим, если К 0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при К = 0,2–0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при К 0,2 (объект слабо заметен на фоне). Коэффициент пульсации освещенности КЕ – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока: КЕ = 100 − ср E E E 2 min max , где Emax, Emin, Eср − максимальное, минимальное и среднее значения освещенности на период колебаний. На практике обычно используют табличный метод определения коэффициента освещенности в зависимости от типа ламп и схемы их включения. Можно отметить, что включение двух газоразрядных ламп по схеме с расщепленной фазой (с опережающим и отстающим током) снижает коэффициент пульсации в 2–3 раза, а включение трех ламп в одном светильнике в три фазы – в 11,4 раза.
Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов вконтрасте объекта с фоном, т. е. V = K/Кпор, где Кпор – пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на данном фоне. Показатель ослепленности Ро – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой: Ро= 1000 −1 2 1 V V , где V1 и V2 – видимость объекта различения соответственно при экранировании ( отсутствии слепящих объектов) и наличии ярких источников света в поле зрения. Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т. п. Рис. 1.4. Слепящее действие источников света Показатель ослепленности не нормируется: – для помещений высотой менее 2,5 м; – с временным пребыванием людей; – для разрядов работ VIIIб, в, г (СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»).
1 . 2 . С и с т е м ы и в и д ы п р о и з в о д с т в е н н о г о о с в е щ е н и я В промышленности применяют три вида освещения: – естественное – осуществляется посредством воздействия солнечной энергии через остекление, крышу и т. п. Но не всегда энергии солнца достаточно для обеспечения качественного освещения; – искусственное достигается при помощи различного рода приборов освещения и специального оборудования; – совмещенное обеспечивается путем совмещения двух предыдущих видов. При освещении производственных помещений используют есте- ственное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рас- сеянным светом небосвода и меняющимся в зависимости от географи- ческой широты, времени года, суток, степени облачности и прозрачно- сти атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электриче- скими источниками света, т. е. устройствами, предназначеннымидля превращения какого-либо вида энергии в оптическое излучение и сов- мещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естествен- ное освещение дополняют искусственным. Совмещенное освещение предусматривается для: – производственных зданий при выполнении высокоточных ра- бот (зрительные работы I–III разрядов); – производственных и других помещений, когда по условиям технологии, организации производства или климата в месте строитель- ства требуются объемно-планировочные решения, которые не позво- ляют обеспечить нормы естественного освещения (многоэтажное зда- ние большой ширины, одноэтажные многопролетные здания с проле- тами большой ширины и т. п.); – в соответствии с нормативными документами по строитель- ному проектированию зданий отдельных отраслей промышленности. Искусственное освещение по конструктивному исполнению мо- жет быть двух видов – общее и комбинированное (общее и местное). Различают общее равномерное освещение (световой поток распределя- ется равномерно по всей площади помещения без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом располо- жения рабочих мест). При выполнении точных зрительных работ наряду с общим освещением применяют местное освещение. Совокуп- ность местного и общего освещения называют комбинированным
освещением. Применение одного местного освещения внутри произ- водственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, глаза быстро утомляются и создается опасность производствен- ного травматизма. Освещенность общего освещения в системе комби- нированного должна составлять не менее 10 % от комбинированного освещения. По функциональному назначению искусственное освещение (СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуа- лизированная редакция СНиП 23-05-95*») подразделяют на рабочее, аварийное (освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное. Устройство рабочего освещения обязательно во всех производственных помещениях для создания оптимальных рабочих условий и безопасного прохода людей и движения транспорта. Освещение безопасности предусматривается для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения в помещениях, где существуют повышенная пожароопасность, опасность травмирования, отравления и т. п. Для аварийного освещения разрешается применять лампы накаливания, светодиодные источники света и люминесцентные лампы, (последние применяются при минимальной температуре воздуха не менее +5 оС и при условии питания ламп напряжением не менее 90 % от номинального). Применение ламп ДРЛ, ДРИ и ксеноновых ламп не рекомендуетсяв связи с длительным временем (5–7 мин) их разгорания при включении. 1 . 3 . И с т о ч н и к и и с к у с с т в е н н о г о о с в е щ е н и я В современных осветительных установках, предназначенных для искусственного освещения производственных помещений, в качестве источников света используют лампы накаливания, газоразрядные лампы (дуговые люминофорные, дуговые натриевые, люминесцентные) и светодиодные: – лампы накаливания представляют собой изделия для излучения потока света посредством накаливания тугоплавкого проводника – нити, изготовленной из сплава на основе вольфрама;
– лампы ДРЛ классифицируются как дуговые люминофорные источники освещения, создающие свет высокой производительности, обладая при этом небольшими размерами; – принцип работы дуговых натриевых ламп (ДНАТ) основан на воздействии паров натрия, которые в качестве газоразрядной среды при включении, дают оранжевое свечение. Основным требованием качественного света является прозрачность керамической оболочки лампы; – люминесцентные лампы функционируют на основе дугового разряда паров ртути, при котором излучается ультрафиолет. Лампы выполнены в виде удлиненных стеклянных колб, внутри которых размещаются два электрода и катод посредине; – светодиодные лампы широко применяются в наше время благодаря уникальным свойствам и характеристикам. Основными характеристиками, используемыми при выборе и сравнении источников света, являются: электрическая мощность лампы Р (Вт); напряжение электропитания U (В); световой поток, излучаемый лампой F(лм), или максимальная сила света I (кд); световая отдача = F/Р (лм/Вт); срок службы лампы и спектральный состав света. Лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. На рис. 1.5 изображены некоторые виды ламп накаливания общего назначения (ЛОН). В настоящее время используются различные типы ламп накаливания: вакуумные (В), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (БК), галогенные (ГЛН) и др. Рис. 1.5. Лампы накаливания общего назначения: а – вакуумная (В); б – биспиральная аргоновая (Б); в – биспиральная криптоновая (БК); г – галогеновая (ГЛН) а б в г
Доступ онлайн
В корзину