BZhD
.pdfРавномерное распределение яркости в поле зрения имеет важ ное значение для поддержания работоспособности человека. Если в доле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличаю щиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с яркона слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затруд-
г няет выполнение производственных операций.
Степень неравномерности освещения определяется коэффициентом неравномерности — отношением максимальной освещённости к ми нимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэф фициент неравномерности.
Блесткость (чрезмерная следящая яркость) — свойство светящих ся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфорт ного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия.
Колебания светового потока также оказывают влияние на рабо тоспособность, развивая утомление и снижая точность выполнения производственных операций.
Впроизводственных помещениях используется 3 вида освещения:
—естественное (источником его является солнце);
—искусственное, (когда используются только искусственные ис точники света);
—совмещенное или смешанное (характеризуется одновременным сочетанием естественного и искусственного освещения).
Естественное освещение создается природными источниками све та — прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освеще ние является биологически наиболее ценным видом освещения, к ко торому максимально приспособлен глаз человека.
Впроизводственных помещениях используются следующие виды естественного освещения: боковое — через светопроемы (окна) в на ружных стенах; верхнее — через световые фонари в перекрытиях; ком бинированное — через световые фонари и окна.
Искусственное освещение на промышленных предприятиях осу ществляется лампами накаливания и газоразрядными лампами, кото рые являются источниками искусственного света.
Взданиях с недостаточным естественным освещением применяет совмещенное освещение — сочетание естественного и искусственно го света; Искусственное освещение в системе совмещенного может фун кционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным осве щением) или включаться с наступлением сумерек.
Необходимые уровни освещенности нормируются в соответствии со СНиП 23—05—95 «Естественное и искусственное освещение» в за висимости от точности выполняемых производственных операций, све товых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, систе мы освещения.
В производственных помещениях применяются общее и комбини рованное (общее и местное) освещение. Общее — для освещения всего помещения, комбинированное — для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования. Примене ние одного только местного освещения внутри зданий не допускается.
По функциональному, назначению искусственное освещение под разделяют на следующие виды: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. ^
Рабочее освещение — освещение, обязательное для всех помеще ний и освещаемых территорий для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение — Освещение, устраиваемое для продолже ния работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего осве щения (при аварии) и связанное ,Ь этим нарушение нормального об служивания могут вызвать взрыву пожар, отравление людей, длитель ное нарушение технологического процесса и т.п., т.е. те ситуации, в которых недопустимо прекращение работ. Аварийное освещение дол жно обеспечивать не менее 5% освещенности рабочих поверхностей от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и 1 лк для территорий предприятия.
Эвакуационное освещение следует предусматривать для эвакуа ции людей из помещений при аварийном отключении рабочего осве щения в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов в производственных помещениях, в которых работает более 50 человек.
Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую осве щенность в помещениях, на полу основных проходов и на ступеньках не менее 0,5 лк, а на открытых территориях — 0,2 лк. Выходные двери общественных помещений общественного назначения, в кото рых могут находится более 100 человек, должны быть отмечены свето выми сигналами-указателями. ч
Светильники аварийного освещения для продолжения работы при соединяются к независимому источнику, а светильники для эвакуа ции людей — к сети, независимо от рабочего освещения, начиная от
фи та на подстанции.
Внерабочее время, совпадающее с темными временами суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное искусственное рсвещение для несения дежурств и охраны.
гДля охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяется часть светильников рабочего или
аварийного, освещения. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.
Электрическими источниками света являются лампы накалива ния (рис. 70) и газоразрядные лампы (рис. 71).
Основными параметрами электрических источников света явля ются номинальные значения напряжения (В), мощности (Вт), светово-
Рис, 70. Лампы накаливания |
^ис-71• ГазоРазРяДные лампы |
го потока (лм), световой отдачи (лм/Вт) и срока службы (ч). Эти пара метры устанавливаются соответствующими ГОСТами.
Принцип действия ламп накаливания основан на тепловом дей ствии электрического тока: вольфрамовая нить лампы, раскаленная до 2500—2700°С, излучает световой поток. Лампы накаливания в на стоящее время являются наиболее массовым источником света. Их основные достоинства: широкий диапазон мощностей, напряжений и типов, приспособленных к определенным условиям применения; не посредственное включение в сеть без дополнительных аппаратов; рабо тоспособность прй значительных отклонениях напряжения в сети от номинального; почти полная независимость от условий окружающей среды (вплоть до возможности работать погруженными в воду), в том числе от температуры, компактность. К недостаткам ламп накалива ния относятся: низкий энергетический КПД (видимое излучение со ставляет не более 4% потребляемой электроэнергии); в спектре света преобладают инфракрасные лучи; изменение в сторону снижения све тового потока и КПД в процессе эксплуатации; высокая температура на поверхности колбы (до 250-300°С через 10-12 мин после включе ния), малый срок службы (до 1000 ч) и резкое его снижение при не значительных превышениях напряжения питающей сети.
В газоразрядных лампах видимое излучение создается электри ческим разрядом в газах или парах металлов. В большинстве случаев такое излучение имеет ту или иную цветность и непосредственно для целей освещения малопригодно. Этот недостаток был устранен приме нением в газоразрядных лампах порошкообразных кристаллических светосоставов — люминофоров, набор которых позволяет получить из лучение любой цветности. Основными типами газоразрядных ламп являются трубчатые люминесцентные лампы низкого давления и лампы типа ДРЛ (дуговая, ртутная, люминесцентная).
2 4 2
Отечественной промышленностью выпускаются люминесцентные лампы различной мощности, напряжения,-формы и цветности излу чения. Трубчатые люминесцентные лазйгы имеют ряд преимуществ: высокая световая отдача, достигающая 76 лм/Вт (при максимум 18 лм/Вт у ламп накаливания); большой срок службы, доходящий до 10000 ч у стандартный ламп; возможность иметь различный спект ральный состав света, в iroM числе и близкий к естественному дневно му свету; незначительный нагрев поверхности трубки (до 50°С); отно сительно малая яркость светящей поверхности. Основными недостат ками этих ламп являютс^ сложность схемы включения; ограничен ная единичная мощность й больщие размеры при данной мощности; зависимость характеристик' ламй от температуры окружающей сре ды и напряжения питающей сетй; значительное снижение светового потока к концу срока службы (до 50%); вредные для зрения, пульса ции светового потока при питании лампы переменным током. Осве щение движущихся предметов пульсирующим потоком может приве сти к так называемому стробоскопическому эффекту, который прояв ляется в искаженном зрительном восприятии истинного характера дви жения. Так, например, в отдельных случаях движущийся предмет
:кажется неподвижным, в других — движущимся в противоположном направлении. Это крайне нежелательное и даже опасное явление ис правляется включением ламп в разные фазы сети или же при помощи специальных схем включения.
Газоразрядная лампа ДРЛ конструктивно отличается от люминес центных ламп, Она состоит из прямой кварцевой трубки (горелки), смонтированной в стеклянном баллоне, стенки которого изнутри по крыты люминофором. Внутри горелки находятся дозированная капель ка ртути и газ аргон; в торцы ее впаяны вольфрамовые активирован ные электроды. Лампа имеет резьбовой цоколь.
Электрический разряд в парах ртути высокого давления, возника-
. ющий в лампе под действием приложенного'к ней напряжения, со провождается интенсивным излучением света, в спектре которого по чти полностью отсутствуют оранжево-красные лучи. Этот недостаток
:устраняется люминофором, покрывающим внутренние стенки балло на и подобранным таким образом, что он под действием ультрафиоле товых лучей разряда излучает свет оранжево-красного цвета. Смеши
ваясь с основным световым потоком лампы, он исправляет его интён-
. сивность и делает лампу пригодной для целей освещения.
Лампы ДРЛ рекомендуется применять для общего освещения про-
,изводетвенных помещений преимущественно высотой 6 м и более, если по характеру работы не требуется точное различие цветов и оттенков, основных проходов и проездов с интенсивным движенцем транспорта и людей на территории предприятия, других участков открытых, про странств, требующих повышенной освещенности.
Световой поток большинства источников света излучается в про странстве по всем направлениям. Для рационального освещения поме
щения или открытого пространства требуется обычно распределить
2 4 3
световой поток источника света вполне определенным образом: напра вить его вниз (в нижнюю полусферу) или вверх (верхнюю полусферу), в одних случаях распределить его более или менее равномерно на боль шой площадй, в других — сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте) и т.д. Для такого перераспределения светового потока применяют осветительную арматуру.
Основным назначением осветительной арматуры является перерас пределение светового потока источника света. Кроме того, она предох раняет зрение работающих от чрезмерной яркости источников света, защищает лампу от механических повреждений, защищает полости расположения источника света и патрона от воздействия окружаю щей среды, служит для крепления источника света, проводов, пуско регулирующих аппаратов (для газоразрядных источников) и других конструктивных узлов и деталей светового прибора.
Осветительная арматура рассчитывается на использование лампы оп ределенной мощности, допустимой для данного типа светового прибора.
Различают две группы осветительных приборов: ближнего действия (светильники) и дальнего действия (прожекторы).
Светильники — источники света, заключенные в арматуру, — пред назначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.
По конструктивному исполнению светильники бывают (рис. 72) открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащи щенные, взрывозащйщенные.
По распределению светового потока светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светиль ники прямого света более 80% светового потока направляют в ниж нюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой поверхнос ти. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни — 40—60% светового потока вниз, другие — 40 - 60% вверх. Светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет на правляется вниз в рабочую зону.
В помещениях с невысокими отражающими свойствами стен и потолков целесообразно применять светильники прямого света. В по мещениях, стены и потолки которых обладают высокими отражаю щими свойствами, надлежит устанавливать светильники отраженно го света. В помещениях с большой площадью и небольшой высотой целесообразно использовать светильники рассеянного света.
Для защиты глаз от блесткости светящейся поверхности ламп слу жит защитный угол светильника — угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити) и линией, проходящей через край арматуры.
ууг^ггт a
|
|
|
|
e X |
|
|
|
|
|
ж |
i = l |
f * 5 b |
|
|
|
■1 |
|
£*=1 |
|
ДМ.1И |
6 |
||
|
k i s |
я т г т |
T C T T v |
7 |
|
|
1 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|||
Рис. 72. Светильники:
a - УПД; б - УПМ-15; в - НСП-07; г -ЛО-02; д - ВЗГ; е -ЛОУ; ж - ПВЛП; з - вентилируемый; и - щелевой световод; 1- воздухопроводы; 2 - люминесцент ная лампа; 3 - оптическая система; 4 -источники света; 5 - канал световод; 6 - отражающее покрытие; 7 - щель
Светильники для люминесцентных ламп в основном имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блесткости служат за щитный угол, экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.
С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным. Общее размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для созда ния рациональной освещенности производят прй выполнении однотип ных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревоотделочные и др). Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термичес кая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них уста навливается дополнительный светильник (например, кососвет), а так же при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.
Правила и нормы искусственного освещения основываются на за кономерностях, определяющих работоспособность органов зрения. Глаз непосредственно реагирует на яркость, и именно яркость объекта (при прочих равных условиях) определяет условия видения. Однако расчет и измерение яркости весьма затруднительны, поэтому в качестве нор мируемой велцчины принята освещенность, которая в большинстве случаев пропорциональна яркости.
§ 3 . К о нтроль п арам етро в м икро клим ата и о с в ещ ен и я
Для определения параметров микроклимата используются различ ные измерительные приборы: термометры, термографы, гигрографы, психрометры, гигрометры.
Термометры (ртутные и спиртовые) применяют для измерения тем пературы воздуха. При этом ртутные термометры применяются обыч но при измерениях температуры воздуха выше 0°С, а спиртовые — ниже 0°С. Для измерении температуры воздуха в условиях теплового излучения пользуются парным термометром: один термометр с зачер ненной поверхностью резервуара с ртутью, другой — с покрытием из серебра. Для регистрации температуры воздуха во времени применя ют термограф.
Относительную влажность воздуха измеряют психрометрами и гигрометрами. Простейшим психрометром является статический психрометр. Он состоит из сухого и влажного термометров (рис. 73).
Для более точных измерений применяется аспирационный псих рометр (психрометр Асмана) — сухой и влажный термометр с встро енным вентилятором (рис. 74). Сухой термометр показывает темпера туру воздуха. Показания влажного термометра зависят от относитель ной влажности воздуха: температура его тем меньше, чем ниже отно-
Рис. 73. Статический психрометр
Рис. 74. Психрометр Асмана:
1 - металличёские трубки, в которых помещаются резервуары термометров; 2—термометры; 3 - ас пиратор; 4 - предохранитель от ветра; 5 - пипетка для смачивания влажного термометра
2 4 6
сительная влажность, поскольку с уменьшением влажности возраста ет скорость испарения воды с увлажненной ткани, которой покрыт ртутный резервуар влажного термометра, и поверхность резервуара охлаждается более интенсивно. }
Чтобы исключить влияние подвижности воздуха в помещении на показания влажного термометра (движение воздуха повышает скорость испарения воды с поверхности увлажненной ткани, что ведет к допол нительному охлаждению ртутного баллона с соответствующим зани жением измеряемой величины влажности по сравнению с ее истин ным значением), оба термометра помещены в металлические защит ные трубки. С целью повышения точности и стабильности показаний прибора в процессе измерения температуры сухим и влажным термо метром через обе трубки пропускаются постоянные потоки воздуха, создаваемые вентилятором, размещенным в верхней части прибора.
Перед измерением в специальную пипетку набирают воду и ув лажняют ею тканевую оболочку влажного термометра. При этом при бор держат вертикально, затем взводят часовой механизм и устанав ливают (подвешивают или удерживают в руке) в точке измерения.
Через 3—5 мин показания сухого и влажного термометров устанав ливаются на определенных уровнях, по которым с помощью специаль ных таблиц рассчитывается относительная влажность воздуха.
Для записи изменения влажности во времени применяется гиг рограф (рис. 75).
Скорость движения воздуха измеряется анемометрами (рис. 76): от 0,3 до 5 м/с применяются крыльчатые анемометры, от 1 до 35 м/с — чашечные.
Принцип действия крыльчатого и чашечного анемометров — ме ханический. Под воздействием аэродинамической силы движущего ся потока воздуха ротор прибора с закрепленными на нем крыльями (пластинками) начинает вращаться со скоростью, величина которой соответствует скорости набегающего потока. Через систему зубчатых колес ось соединена с подвижными стрелками. Центральная стрелка
Рис. 75. Гигрограф |
1 - крыльчатый анемометр; |
2 - чашечный анемометр |
2 4 7
показывает единицы и десятки, стрелки мелких циферблатов — сот ни ц тысячи делений. С помощью расположенного сбоку рычага мож но отключить ось от механизма зубчатых колес или подключить ее.
Перед измерением записывают показания циферблатов при отклю ченной оси. Прибор устанавливают в точке измерения, и ось с закреп ленными на ней крыльями начинает вращаться. По секундомеру засе кают время и включают прибор. Через 1 мин движением рычага ось отключают и снова записывают показания. Разность показаний при бора делят на 60 (число секунд в минуте) для определения скорости вращения стрелки — количества проходимых ею делений за 1 с. По найденной величине с помощью прилагаемого к прибору графика оп ределяют скорость движения воздуха в секунду.
Для измерения скоростей воздушного потока менее 0,3 м/с исполь зуют термоанемометр, который позволяет также определять темпе ратуру воздуха. Принцип измерения основан на изменении электри ческого сопротивления чувствительного элемента прибора при изме нении температуры и скорости воздуха. По величине электрического тока, измеряемого гальванометром, определяют с помощью таблиц скорость движения потока воздуха.
Интенсивность теплового излучения измеряется актинометрами, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и пре вращении ее в тепловую. Количество тепловой энергии регистрирует ся различными способами.
Получают все большее распространение электронные измеритель ные приборы, например, анемометры с пределом измерений от 0 до 40 м/с, измерители влажности — от 0 до 100%-ной относительной влажности, термометры — от -50 до -И00°С, а также, приборы, изме ряющие одновременно скорость движения, влажн.ость и температуру воздуха.
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соот ветствия гигиеническим требованиям должны проводиться в холод ный период года — в дни с температурой наружного воздуха, отлича ющейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С, в теплый период года — в дни с температурой на ружного воздуха, отличающейся от средней максимальной темпера туры наиболее жаркого месяца не более чем на 5°С. В помещениях, где работа выполняется сидя, температуру и скорость движения воз духа следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м, а относительную влаж ность воздуха — на высоте 1,0 м от пола. Температуру и относитель ную влажность воздуха при наличии источников теплового излуче ния и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лу чистого тепЛа и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенны ми от воздействия теплового излучения и скорости движения возду ха. Могут использоваться также приборы, позволяющие раздельно измерять температуру и влажность воздуха.
2 4 8
Малые величины скорости движения воз |
|
|||
духа (менее 0,5 м/с), особенно при наличии |
|
|||
разнонаправленных потоков, можно измерять |
|
|||
термоэлектроанемометрами, а также цилин |
|
|||
дрическими и шаровыми кататермометрами |
|
|||
при защищенности ихчот теплового и зу ч е |
|
|||
ния.--'- У |
s |
: ; У / -!У^У'’- -//У:/- / ,/ |
\ ■- |
|
Для оценки условий рсвещения (естествен |
|
|||
ного и искусственного) с помощью люксмет |
|
|||
ров измеряют освещенность Е, лк.; |
|
|
||
Люксметр (рис. 77) представляет собой пе |
|
|||
реносной прибор, состоящий, из светочувстви |
|
|||
тельного элемента, измерительного прибора |
|
|||
и светопоглотительной насадки^ |
|
|
||
Фотоэлемент — пластина, йа поверхнос |
|
|||
ти которой |
нанесен светочувствительный |
|
||
слой, трансформирующий световую энергию |
Рис. 77. Люксметр |
|||
в электрическую. При попадании на фото элемент светового потока возникает электри
ческий сигнал, который по проводам передается в электроизмеритель ный прибор, имеющий гальванометр с зеркальной шкалой. Величина возникающего электрического тока пропорциональна интенсивности светового потока. Если на фотоэлемент надета насадка-поглотитель из молочного стекла, то световой поток, падающий на светочувствитель ный слой, ослабляется в 100 раз.
Прибор имеет три диапазона измерений: до 25; до 100 и до 500 лк (устанавливается специальным переключателем на корпусе прибора), а если на фотоэлемецт надета насадка-поглотитель, то пределы изме рений соответственно возрастают в 100 раз — до 2500,10000 и 50000 лк. Если переключатель находится против цифры 25, то без насадки цена деления шкалы (имеет 50 делений) равна 25/50 = 0,4 лк, а с насадкой
— в 100 раз больше, т.ё. 40 лк. Соответственно, в положении переклю чателя против цифры 100 цена деления равна 100/50 = 2 лк, а с насад кой — 200 лк, и, наконец, в положении против цифры 500 она равна 500/50 = 10 лк, а с насадкой — 1000 лк.
Люксметр градуирован для ламп накаливания. При измерении освещенности люминесцентных ламп и естественной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света — 0,9; для ламп белого света — 1,1; для естественного освеще ния — приблизительно 0,8.
При выполнении измерений люксметр устанавливают горизонтально и проверяют положение стрелки. Она должна быть на нуле. Если стрел ка отклонена, ее необходимо установить против нуля с помощью шли ца под гальванометром.
Естественное освещение характеризуется коэффициентом есте ственной освещенности е, %