4.2.3 Расчет освещенности рабочей комнаты преподавателя

Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на рабочем месте административных помещений ИГХТУ, где преимущественно и происходит работа с документацией СМК, должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Утомляемость органов зрения зависит от ряда причин:

• недостаточность освещенности;

• чрезмерная освещенность;

• неправильное направление света.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Расчет освещенности рабочего места сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Процесс разработки документации СМК происходит в таких условиях, когда естественное освещение недостаточно. Исходя из этого, рассчитаем параметры искусственного общего освещения для комнаты преподавателя, работающего с документацией СМК.

Нормирование искусственного освещения в помещениях производится по величине освещенности (Е) с учетом вида освещения (общее и комбинированное).

Освещенность (Е)— плотность светового потока на освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)

E = dF/dS,

где dS — площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.

Общее искусственное освещение - всё помещение освещается однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности.

Комбинированное освещение - к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов.[22]

В административных помещениях ИГХТУ, где преимущественно идет работа с документами, разрешено применение системы комбинированного освещения. Но в связи с тем, что работа производится по всей поверхности и нет необходимости в лучшем освещении отдельных участков, применим систему общего равномерного освещения.

Искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света трех видов: ламп накаливания, галогенных и газоразрядных ламп.

Свечение в лампах накаливания возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), 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.

Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания и галогенными лампами имеют существенные преимущества:

• по спектральному составу света они близки к дневному, естественному освещению, поэтому более благоприятны с гигиенической точки зрения;

• обладают более высоким КПД (в 1.5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

• обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);

• более длительный срок службы.

Расчет освещения производится для комнаты преподавателя площадью 35 м² , ширина которой 5 м, высота - 5 м, длина – 7 м. Воспользуемся методом коэффициента использования светового потока.

Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:

, где

F - рассчитываемый световой поток, Лм;

Е - нормированная минимальная освещенность, Лк. Е определяем по табл. 4.6 для административных помещений в зависимости от разряда зрительной работы.

Таблица 4.6

Нормативные значения показателей, характеризующих качество световой среды [19, извлечение]

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Относ. продолжительность зрительн. работы при направлении зрения на рабочую поверхность, %	Освещенность, лк (при системе общего освещения)
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	Б	1	Не менее 70	300
			2	Менее 70	200

Работу преподавателя с документацией, в соответствии с этой таблицей, можно отнести к разряду работ высокой точности (Б-1), следовательно, минимальная освещенность будет Е = 300 Лк при газоразрядных лампах;

S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 35 м² );

Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно принимается равным 1.1-1.2 , пусть Z = 1.1);

К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его значение определяется по табл.4.7).

Таблица 4.7

Коэффициенты запаса для различных помещений

[19, извлечение]

Помещения и территории	Примеры помещений	Коэффициент запаса Кз / количество чисток светильников в году
		Группа светильников
б) с нормальными условиями среды	Кабинеты и рабочие помещения, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, читальные залы, залы совещаний, торговые залы и т.д.	1-4	5-6	7
		1,4 /2	1,4 /1	1,4 /1

В нашем случае К = 1.4

n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы). Зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (Рс) и потолка (Рп), значение коэффициентов Рс и Рп определяют по таблице зависимостей коэффициентов отражения от характера поверхности. В нашем случае потолок - свежепобеленный, а стены покрашены песочно-желтой краской, поэтому Рп=70%, Рс=50%.

Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле:

, где

S - площадь помещения, S = 35 м²;

h - расчетная высота:

h = Н – h_p – h_c, м,

где Н – высота помещения, Н = 5 м;

h_p – высота рабочей поверхности, h_p = 0,8 м;

h_c – длина подвеса светильника, h_c = 0,5 м;

h = 5 – 0,8 – 0,5 = 3,7 м

A - ширина помещения, А = 5 м;

В - длина помещения, В = 7 м.

Подставив значения получим:

Зная индекс помещения I, Рс и Рп, по табл.4.8 находим коэффициент использования.

Таблица 4.8

Коэффициент использования светового потока.

Светильники с люминесцентными лампами [20, извлечение]

Тип светильника
Индекс помещения	ЛСП-01			ЛВ001
	коэффициент отражения потолка r п, %
	70	50	30	70	50	30
i	коэффициент отражения стен r c,%
	50	30	10	50	30	10
	коэффициент использования h , %
0,5	25	23	22	13	13	10
0,6	31	29	26	17	16	13
0,7	35	33	30	19	18	15
0,8	38	36	32	21	19	17
0,9	41	38	35	23	21	18

n = 0,38

Подставим все значения в формулу для определения светового потока F:

42552,6 Лм

Для освещения выбираем люминесцентные лампы типа ЛБ-80, характеристики которых представлены в табл.4.9.

Таблица 4.9

Параметры люминесцентных ламп общего назначения

[17, фрагмент табл. 4.15]

Мощность W, Вт	Сила тока I, А	Напряжение U, В	Размеры, мм		Срок службы t, ч		Световой поток Ф, лм
			длина со штырьками цоколей, не более	диаметр	минимальный	средний
80	0,87	102± 10,2	1514,2	40–4	4800	12000	5400

F_л = 5400 Лм

Рассчитаем необходимое количество ламп по формуле:

, где

N - определяемое число ламп;

F - световой поток, F = 46200 Лм;

F_л- световой поток лампы, F_л = 5400 Лм.

шт.

При выборе осветительных приборов используем светильники ШОД рассеянного света с экранирующей решеткой и с защитным углом - 30°. Каждый светильник комплектуется двумя люминесцентными лампами мощностью 80 Вт. Размещаются светильники двумя рядами параллельно длинной стороне помещения. В каждом ряду по два светильника. Схема расположения светильников представлена на рис. 4.1.

Рисунок 4.1

Схема расположения светильников типа ШОД

Вычислим расстояние между рядами светильников L, а также расстояние крайних рядов от стены l. Расстояние l рекомендуют принимать 0,5L при наличии у стен проходов. [21]

Составим уравнение: