Реферат: Естественное и искусственное освещение
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный технический университет»
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности
и гидромеханики „
Контрольная работа
по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности „
тема “Естественное и искусственное освещение»
Руководитель:
д. т. н. проф. Руденко М.Ф.
Выполнил:
студент гр. ЗХТ-51
Кулагин А.П.
Астрахань 2009
Влияние освещенности на безопасность жизнедеятельности и основныесветотехнические единицы
Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, обладаетвысоким биологическим и тонизирующим действием. Хорошее освещениепроизводственных помещений — одно из условий снижения утомляемости и повышениепроизводительности и безопасности труда. Установлено, что как при низком, так ипри слишком высоком уровне освещенности быстро утомляются органы зрения — глаза.В первом случае из-за постоянного напряжения, а во втором от частой адаптации (приспособляемости).
В производстве функции освещения различаются следующимобразом: утилитарные, биологические, эстетические и экономические.
Утилитарность заключается в улучшении качества освещенности,которое зависит от направленности световых потоков, соотношения между прямым ирассеянным светом, а также от яркости окружающего человека пространства,цветности освещения. Биологические действия света оказывает на кожный покровтела человека, повышая сопротивляемость организма влиянию вредных микробов. Эстетическоевоздействие оказывается путем цветораспределения окраски интерьера в помещениях.Экономические функции освещения связаны с преобразованием электрической энергиив световую — высокой светоотдачей источников освещения и сроком их работы.
Рациональное освещение, как правило, обеспечивает высокоекачество выполняемых работ, безопасность, улучшает условия и повышает производительностьтруда, а, следовательно, сказывается на психологическом состоянии работающих.
Качество освещения рабочих мест оценивается условиямивидения и характеризуется:
постоянством освещенности во времени;
отсутствие резких контрастов;
достаточной и равномерно распределенной яркости освещенияповерхности и окружающего пространства;
отсутствие ослепляемости;
исключением резких и глубоких теней на освещаемыхповерхностях. Для определения качественной характеристики систем освещения установленыследующие светотехнические единицы: световой поток, сила света, освещенность,яркость и светимость.
Световой поток — мощность лучистой энергии в 1 Вт по производимомусветовому ощущению на глаза. За единицу измерения принят люмен (лм). Обозначаетсясимволом Ф.
Сила света — пространственная плотность светового потока илиотношение светового потока к телесному углу. За единицу силы света принята кандела(кд) — это сила света точечного источника, испускаемого световым потоком в 1 лмв пространстве (ω), равная одному стерадиану (кд=1лм*1ср-1), определяетсяпо формуле:
/>
Освещенность — поверхностная плотность светового потока или отношениесветового потока к площади. За единицу измерения принят люкс (лк) определяетсяформулой:
/>
Яркость — отношение силы света или отраженной поверхности квеличине освещаемой поверхности. За единицу измерения принята кд/м 2определяется выражением:
/>
Светимость — отношение светового потока к поверхностиизлучаемого источника света, выражается в лм/м2:
/>
Указанные светотехнические единицы используются для ихнормирования в соответствии со СНиП 23.05. Основной задачей в поддержании этихпоказателей является распределение световой энергии.
Для решения этой задачи существенную роль играет отражение,пропускание и поглощение светового потока поверхностями помещения и частямиосветительных установок, которые выражены коэффициентами (ρ,τ,α)соответственно.
Коэффициент отражения ρ = Фот/Фп;τ = Фпр /Фп; α = Фпог /Фп.По закону сохранения энергии сумма этих коэффициентов равна единицеρ+τ+α=1, где Фп — падающий световой поток; Фот,Фпр, Фпог -световой поток отражённый, пропускаемый,поглощенный.
Эти коэффициенты учитываются при проектированийосветительных систем, а также используются при окраске потолков, стен, полов иоборудования офисов, цехов и участков.
Системы освещения производственных помещенийВсе системы освещения на предприятиях, в офисах, кабинетах ина производственных участках по принципу их устройства делятся на естественные,совмещённые и искусственные.
Естественное освещение осуществляется через световые проемыи может быть боковым, верхним или комбинированным. Боковое освещениеосуществляется через окна. Верхнее — через световые фонари, иллюминаторыразмещающееся в перекрытиях, имеющие различные формы и размеры, Комбинированноечерез окна и световые фонари.
Совмещённое освещение применяют в помещениях с недостаточныместественным светом, который дополняется искусственными источниками света
Искусственное освещение устраивается для работы принедостаточном естественном освещении или в темное время суток, также в местах,где отсутствует естественное освещение.
По назначению все системы искусственного освещенияподразделяют на: общее, местное и комбинированное, а также устраиваютсяспециальное освещение безопасности (аварийное или эвакуационное), дежурное ипереносное.
При общем равномерном освещении применяются однотипныеодинаковой мощности источники света и осветительные приборы, которые должны располагатьсяна одинаковой высоте и одинаковом расстоянии друг от друга.
Местное освещение применяют в тех случаях когда оборудованиерасставлено несимметрично и когда оно разнотипно и требует различнойосвещенности.
Комбинированное освещение предназначено для создания большейосвещенности на отдельных рабочих местах. При таком освещении тип светильникови мощность источника света могут быть различными расстояния между ними такжеразличны. Это сочетание общего и местного освещения.
Освещение безопасности устраивается на объектах с повышеннойопасностью на случай отключения стационарного освещения. Оно должно бытьавтономным и составлять 5% от нормируемой световой мощности, но не менее 2 лк впомещениях и не менее 1 лк дл территории предприятия. Эвакуационное освещениеустраивается в помещениях, где работает 50 человек и более в одну смену.
Дежурное — минимальное освещение при отсутствии надобности вобычном освещении. Переносное — создает временное местное освещение, гдеотсутствует общее освещение или его нельзя установить стационарное.
Электрические источники света и осветительные приборыПо принципу преобразования электрической энергии в световуюисточники света подразделяются на тепловые, к которым относятся лампы накаливания;газоразрядные — люминесцентные лампы низкого и высокого давления. Все источникисвета характеризуются: напряжением, электрической мощностью, световым потоком,световой отдачей и сроком службы.
Лампы накаливания имеют невысокую светоотдачу (7 — 30 лм/Вт)относительно небольшой срок работы — до 1 000 ч. поэтому эксплуатацияэкономически невыгодна. Для повышения светоотдачи в нашей стране в 30-х годахсоздается новый тип источника света газоразрядный.
Газоразрядные источники света — люминесцентные трубчатыелампы типа ЛБ, ЛДЦ, ЛБЦТ, ЛДЦУФ (ЛХЕ) и др. низкого давления могут работать взакрытых помещениях при температуре до 4°С, их применение открытых площадкахневозможно. На открытых производственных площадках широко используются дуговыертутные люминесцентные лампы высокого давления. Преимущество этих источниковсвета перед лампами накаливания заключается в высокой светоотдаче (от 40 до 80 лм/В)и большой продолжительности работы (до 2000 ч). В последние годы появилисьновые галогенно-натриевые газоразрядные лампы высокого давления типа МГЛ, НЛВД,ДНаТ, которые имеют высокую светоотдачу.
Газоразрядные источники света по эксплуатационным качествамв 4 — 10 раз экономичнее ламп накаливания.
Осветительные приборы — устройства, состоявшие из источникасвета и арматуры. Они бывают ближнего действия — светильники и дальнегодействия — прожекторы.
Все светильники делятся на три класса прямого, рассеянного иотраженного света. Основное назначение осветительной арматуры — рациональноераспределение светового потока, защита глаз от чрезмерной яркости света,предохранение лампы то повреждений (механических, тепловых и т.д.). К арматурепредъявляются дополнительные требования: по взрывобезопасности,пылезащищенности, водозащищенности и др.
Для прожекторов используют арматуру типа ПЗС, ПКН, ПСМ и др.
Светильники характеризуются светораспределением, кпд изащитным углом (угол между горизонталью, проходящий через нить накала лампы, илинией, соединяющей крайнюю точку накала с противоположным краем отражателясветильника).
Сила света определяется на вертикальной осисветораспределения светильника и зависит от арматуры и мощности лампы. Кривыесветораспределения (изолюксы) указываются в паспорте светильника.
Защитный угол, создаваемый отражателем, должен быть впределах 15 — 30º. Чем больше защитный угол, тем меньше слепящее действиесветильника. Применяемые на производстве и в офисах светильники имеют кпд впределах 0,4-0,9.
Нормирование естественного и искусственного освещенияПри проектировании, устройстве и эксплуатации системосвещения руководствуются СНиП «Естественное и искусственное освещение».
Основными принципами нормирования освещенности являются: обеспечениехорошей видимости деталей различия, зависящее от разряда зрительной работы (угловойразмер, контраст с фоном и яркостью) на расстоянии 0,5 м от объекта различия.
При нормировании освещенности учитывают разряды зрительнойработы учётом размера деталей различия. Естественное освещение оцениваетсякоэффициентом естественной освещенности (КЕО) при боковом, верхнем икомбинированном освещении, который определяется по формуле:
/>
где ЕВ — освещенность внутри помещения; ЕН — освещенность наружная.
По нормам искусственное освещение на рабочих местах с лампаминакаливания при системе общего освещения должно быть: для работ наивысшейточностью 1000-1250 лк; грубых работ (очень малой точности) — 200 лк; общеенаблюдение за ходом производственного процесса 200 лк; на рабочих столахофисов, аудиторий, лабораторий — 300 лк. Общее освещение должно обеспечиватьравномерную освещенность всего помещения.
Расчет искусственного освещения. Светотехнический расчетсводится к выбору систем освещения, источников света, определению норм иосветительных приборов, высоты подвеса и расчету уровня освещенности.
Расчет уровня освещенности производится: точечным методом; методомкоэффициента использования светового потока; метод удельных мощностей.
При расчете точечным методом отраженная световая энергияучитывается. Освещенность для горизонтальной плоскости рассчитывается по формуле:
Ег=I*cos3α/Н2 *К3,
для вертикальной плоскости
ЕВ= I*cos3 (90-α) /Н2 *К3, гдеI –
сила света, определяется по кривым светораспределения, кд;
Н — высота подвеса светильника, м;
К3 — коэффициент запаса, 1,1 5 — 1,8.
Если точка А освещается несколькими светильниками, топодсчитывают её освещенность отдельно от каждого светильника, полученныерезультаты суммируют. Тогда уровень освещенности определяется по формуле:
Е=n*ФлμΣЕг/1000*К3
где n — число ламп;
Фл — световой поток лампы, лм;
μ — коэффициент дополнительной освещенности от светильников,которые светят в данную точку, от 1,1 до 1,2;
ΣЕг — сумма условных освещенностей отсветильников, которые светят в данную точку;
1000 — светильник с условным световым потоком, равным 1000лм.
Расчет методом коэффициента использования светового потокаопределяется η =ФΣ/Фл, где ФΣ=Фл+Фо в пределах 0,6-2,0. числовое значение этогокоэффициента зависит от размера помещения, высоты подвеса светильников иоценивается индексом помещения по формуле i = ab/H1 (a+b). По полученному значению и с учетом коэффициентовотражения от стен и потолка по таблице находят вышеуказанный коэффициент,подставляя его значение в формулу:
/>
где Еmin — уровень минимальной освещенности по нормам, лк;
S — площадьосвещаемого помещения, м2;
Z — коэффициент неравномерности светильника, 1,1 — 1,15;
К3 — коэффициент запаса;
N — суммарный световой поток ламп, установленных в светильнике;
Фл — световой поток лампы, лм;
η — коэффициент использования светового потокаосветительной установки.
Расчет методом удельных мощностейВ основе этого метода лежит использование специальных таблицудельной мощности, с помощью которых приближенно можно определить количествосветильников определенного типа. Светотехнический расчет обычно завершаетсяопределением удельной мощности.
Удельная мощность определяется по формуле:
/>,
где Рл — мощность лампы, Вт;
S — площадьосвещаемого помещения, м2;
n — числоламп в светильниках.
Расчет по этому методу производится по специальным таблицамс учетом типов светильников, высоты их подвеса Нр, площадиосвещаемой поверхности и требуемой освещенности. Определяют удельную мощностьω, в отдельных случаях определяют электрическую мощность Р=ω*S или требуемоечисло светильников N = P/n*Pл.
Контроль за уровнем освещения в производственных помещенияхосуществляют не реже 1 раза в год люксметрами типа Ю — 116, Аргус — 01 Аргус-02.В процессе эксплуатации систем освещения необходимо следить за чистотойсветовых проемов (окон) и осветительных приборов, старением источниковосвещения для чего энергетики ведут журналы их учета. График очистки стеколокон и фонарей, а также осветительных приборов разрабатывается энергетикомпредприятия с учетом характера производства и интенсивности загрязнения. Яркостьизмеряется фотометром ТКА-04/3.
К индивидуальным средствам защиты зрения относятся очки, которыеиспользуются в зависимости от характера производственного процесса, а такжедлительности выполняемых операций. По конструкции очки выпускаются открытого изакрытого типов, с разными стеклами (бьющимися, небьющимися, безосколочными, стеклами-светофильтрамии отражающими ионизирующие лучи), а в зависимости от назначения разделяются наочки для защиты от механических повреждений, пыли, ветра, химическихвоздействий, лучистой энергии.