Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности

3.2.1 Защита от воздействия теплового излучения, высоких и низких температур окружающей среды

3.2.1.1. Вентиляция

3.2.1.2 Отопление

3.2.1.3 Защита от избытков тепла

3.2.2. Освещение

3.2.2.1 Основные определения

3.2.2.2 Естественное освещение

3.2.2.3 Искусственное освещение

3.2.2.4. Светильники

3.2.1 Защита от воздействия теплового излучения, высоких и низких температур окружающей среды

Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям. Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организ­ма, тепловому удару или профзаболеванию. Низкая температура воздухаможет вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения. Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительна влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м³ воздуха к их максимально возможному содержанию в этом же объеме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влаж­ность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных пу­тей работающего. Подвижность воздуха эффективно способствует тепло­отдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких. Для создания нормальных условий труда в производственных по­мещениях обеспечивают нормативные значения параметров микро­климата — температуры воздуха, его относительной влажности и скорости движения, а также интенсивности теплового излучения.

мостигается удалениемнностями технологического процесса.и набочей зоны зависит от

Рисунок 3.2.1. – Методы нормализации микроклиматических параметров в производственном помещении

Выбор средств нормализации микроклиматических параметров воздуха рабочей зоны обусловливается особенностями технологического процесса. Для создания требуемых параметров микроклимата в произ­водственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства (рис. 3.2.1.).

3.2.1.1. Вентиляция

Вентиляцией называется комплекс взаимосвязанных устройств и процессов для создания требуемого воздухообмена в производственных помещениях. В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную и искусственную (механическую). Применение вентиляции обосновывается расчетами в которых учитываются: температура, влажность воздуха, концентрации выделяемых вредных веществ, величина избытка тепла. Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30м³/час на каждого работающего (для помещений с объёмом до 20м³ на одного работающего). Рассмотрим основные виды вентиляции, применяемые для нормализации основных микроклиматических параметров.

По способу перемещения воздуха вентиля­ция может быть как естественной, так и с механическим побуж­дением, возможно также сочетание этих двух способов. Естественная вентиляция производственных помещений самый дешевый вид вентиляции, поскольку осуществляется за счет:

- разности температур в помещении и наружного воздуха (тепловой напор);

- действия ветра (ветровой напор).

Основной её недостаток заключается в том, что и приточный и удаляемый из помещения воздух не проходит предварительной очистки, что может стать источником загрязнения воздуха как внутри помещения, ток и вне его. Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной (рис.3.2.2).

В помещениях небольшого объема и в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях применяют канальную аэрацию, при которой загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах. Для усиления вытяжки на выходе из каналов на крыше здания устанавливают дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. При этом поток воздуха, ударяясь о дефлектор и обтекая его, создает вокруг него разрежение, обеспечивающее подсос воздуха из канала.

Рисунок 3.2.2 – Виды естественной вентиляции в помещениях

Бесканальная аэрация используется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты. Организованная естественная вентиляция (аэрация) обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объёмах и регулируемый в соответствии с метеорологическими условиями. Для получения расчетного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах и потолке (при бесканальной аэрации) оборудуют фрамугами, с помощью которых регулируется воздухообмен при изменении наружной температуры или скорости ветра. Тепловое давление, в результате которого воздух поступает в помещение и выходит из него, образуется за счет разности температур наружного и внутреннего воздуха. Разность этих давлений на одном и том же уровне называется внутренним избыточным давлением. Оно может быть как положительным, так и отрицательным. При отрицательном избыточном давлении воздух поступает во внутрь помещения, а при положительном – из помещения. Расчет аэрации обычно выполняется по одному из трёх вариантов:

1) при действии разности плотности воздуха внутри помещения и вне его (теплового давления);

2) при действии ветра (ветрового давления);

3) при совместном действии теплового и ветрового давлений.

При механической вентиляции воздух перемещается с помо­щью специальных воздуходувных машин-вентиляторов, создаю­щих определенное давление и служащих для перемещения воз­духа в вентиляционной сети. Чаще всего на практике использу­ют осевые и радиальные вентиляторы.

Воздух, всасываемый вентиляторами из атмосферы, после очистки и подогрева поступает в специальные каналы, называе­мые воздуховодами, и разводится по производственному поме­щению. Такая вентиляция называется приточной. Нагретый воз­дух из помещения, содержащий водяные пары, химические вещества или избытки тепла отводится из по­мещения с помощью системы вытяжной вентиляции. При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.

Приточная и вытяжная ветвь вентиляции могут быть объе­динены, в этом случае система вентиляции называется приточно-вытяжной. Большое распространение на практике получила приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией воздуха. Для нее характерно использование части воздуха, удаляемого из по­мещения и прошедшего очистку в системе приточной вентиля­ции. При этом рециркулирующий воздух разбавляется частью свежего воздуха, поступающего из атмосферы. Использование такой системы вентиляции позволяет снизить расходы на очист­ку воздуха, поступающего из атмосферы, и на его нагрев в хо­лодное время года.

По месту действия вентиляция бывает общеобмен­ной и местной. Общеобменная вентиляция обеспечивает поддер­жание требуемых параметров воздушной среды во всем объеме помещения, а местная — в определенной его части. В отличие отобщеобменной приточной вентиляции она подает воздух не во все помещения, а лишь в ограниченную часть. Различают сле­дующие устройства местной приточной вентиляции: воздушные души и оазисы, а также воздушно-тепловые завесы.

Воздушные души применяются для защиты работающих от воздействия теплового излучения интенсивностью 350 Вт/м² и более. Принцип действия этого устройства основан на обдуве работающего струей увлажненного воздушного потока, скорость которого составляет 1—3,5 м/с. При этом увеличивается тепло­отдача от организма человека в окружающую среду.

В воздушных оазисах, представляющих собой часть производ­ственного помещения, ограниченного со всех сторон перенос­ными перегородками, создаются требуемые параметры микро­климата. Указанные источники используются в горячих цехах.

Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проемах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы. Принцип их работы основан на том, что под уг­лом к холодному воздушному потоку, поступающему в помеще­ние, направлен воздушный поток (комнатной температуры или подогретый), который либо снижает скорость и изменяет направ­ление холодного воздушного потока, уменьшая вероятность воз­никновения сквозняков в производственном помещении, либо подогревает холодный поток (в случае воздушно-тепловой заве­сы). Такие воздушно-тепловые завесы установлены на входах на станции метрополитена, а также в дверях крупных магазинов.

Если загрязнения необходимо уловить непосредственно у мест возникновения, то устраивают вытяжную местную вентиляцию, которая реализуется в вытяжных шкафах, зонтах, бортовых отсосах и т.д.(табл.3.2.1)

Таблица 3.2.1 – Виды местной вытяжной вентиляции

Вид устройства	Краткая характеристика устройства
Защитно-пылевой кожух	Служит для удаления пыли при обработке материалов на шлифовальных, обдирочных, полировальных, заточных и т.д. станках
Вытяжной шкаф	Обеспечивает укрытие источников вредных выделений со всех сторон и применяется при термической и гальванической обработке металлов, окраске, развеске, расфасовке сыпучих материалов, при различных операциях, связанных с выделением вредных газов и паров
Всасывающие панели	Применяются в качестве местных отсосов на производстве при ручных операциях (сварка, пайка, резка металлов). В быту используются на кухне – кухонные вытяжки.
Вытяжные зонты	Применяются для локализации вредных веществ с тепловыделениями, создающими устойчивый восходящий поток.
Пылегазоприёмники сварочных автоматов и полуавтоматов	Служат для приемки пыли и газов при выполнении сварочных работ, монтируются непосредственно на сварочной головке.
Бортовые отсосы	Представляет собой щелевидные воздуховоды, устанавливаемые у промышленных ванн, с открытой поверхности которых выделяются вредные вещества. Затягиваемый в щель воздух, двигаясь над открытой поверхностью ванны, увлекает с собой вредные выделения, не давая им распространиться по помещению.

В настоящее время для поддержания требуемых параметров микроклимата широко применяются установки для кондицио­нирования воздуха (кондиционеры). Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производ­ственных или бытовых помещениях независимо от внешних ме­теорологических условий постоянных или изменяющихся по оп­ределенной программе температуры, влажности, чистоты и ско­рости движения воздуха, сочетание которых создает комфортные условия труда или требуется для нормального протекания техно­логического процесса. Кондиционер — это автоматизированная вентиляционная установка, которая поддерживает в помещении заданные параметры микроклимата. Эксплуатация установок для кондиционирования воздуха обычно дороже, чем вентиляцион­ных систем.

Расход приточного воздуха L м³/ч, для системы вентиляции и кондиционирования следует определять расчетом и принимать больший из расходов, требуемых для обеспечения:

а) санитарно-гигиенических норм;

б) норм взрывопожарной безопасности.

Расход воздуха определяют отдельно для теплого и холодного периодов года и переходных условий, принимая большую из величин, полученных по формулам (3.2.1) — (3.2.7) (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м³):

а) по избыткам явной теплоты:

(3.2.1)

б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ;

(3.2.2)

в) по избыткам влаги (водяного пара):

(3.2.3)

г) по избыткам полной теплоты:

(3.2.4)

д) по нормируемой кратности воздухообмена:

(3.2.5)

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

(3.2.6)

(3.2.7)

L_w,z – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м³/ч.

Q, Q_h,f – избыточный явный и полный тепловой потоки в помещение, Вт;

с – теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м³×°С);

t_w,z – температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов, и на технологические нужды, °С;

t_l – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С;

t_in – температура воздуха, подаваемого в помещение, °С, определяемая в соответствии с п. 6;

W – избытки влаги в помещении, г/ч;

d_w,z – влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг;

d_l – влагосодержание воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, г/кг;

d_in – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг;

I_w,z – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг;

I_l – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг;

I_in – удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение. кДж/кг, определяемая с учетом повышения температуры;

m_po – расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч;

q_w,z, q_l – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом соответственно из обслуживаемой или рабочей зоны помещения и за ее пределами, мг/м³;

q_in – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м³;

V_p – объем помещения, м³; для помещений высотой 6 м и более следует принимать V_p = 6A;

A – площадь помещения, м²;

N – число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования;

n – нормируемая кратность воздухообмена, ч^-1;

k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м² пола помещения, м³/(ч×м²);

m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м³/ч, на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования.

3.2.1.2. Отопление

Для поддержания заданной температуры воздуха в помещении в холодное время года используют различные системы отопления: водяная, паровая, воздушная, комбинированная. В системах водяного отопления в качестве теплоносителя используется вода, нагретая либо до 100ºC либо перегретая выше этой температуры. Эти системы отопления наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении. Системы парового отопления, чаще всего, используются в промышленных помещениях. Теплоносителем является водяной пар высокого или низкого давления. В воздушных системах для отопления используют нагретый в специальных устройствах (колориферах) воздух. Комбинированные системы отопления используют в качестве элементов описанные выше системы отопления.

3.2.1.3 Защита от избытков тепла

Мероприятия по борьбе с теплоизбытками направляются на максимальное сокращение их выделения, так как легче предупредить избытки тепла, чем удалить их из цеха. Наиболее эффективным способом борьбы с ними является изоляция источников тепловыделений. Санитарными нормами установлено, что температура наружных поверхностей источников тепловыделений в зоне расположения рабочих мест не должна превышать 45^oС, а при температуре внутри них менее 100^oС — не более 35^oС. Учитывая, что инфракрасная радиация действует не только на рабочих, а нагревает все окружающие предметы и ограждения и создает тем самым весьма значительные источники вторичного выделения тепла. Промышленная теплозащита достигается:

- герметизацией оборудования;

- максимальной механизацией и автоматизацией технологических процессов с применением дистанционного управления производственным процессом;

- оптимальным размещением оборудования и рабочих мест;

- автоматическим контролем и сигнализацией;

- применением средств коллективной и индивидуальной защиты.

На рисунке 3.2.3 представлены виды средств коллективной защиты от избыточного инфракрасного излучения.

Рисунок 3.2.3 – Виды средств производственной теплозащиты

Дистанционное управление процессом увеличивает расстояние между работником и источником тепла и излучения, что снижает интенсивность влияющей на человека радиации.

Для изоляции источников тепла применяются обычные термоизоляционные материалы, обладающие низкой теплопроводностью. К ним относятся пористый кирпич, асбест, специальные глины с примесью, асбеста и т. д. Теплоизоляция горячих поверхностей снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает и общее выделение теплоты и его лучистой части. Достоинством теплоизоляции является возможность снижения топлива и повышения производительности агрегатов, однако при этом резко сокращается срок службы изолированных элементов оборудования.

Лучший гигиенический эффект дает водяное охлаждение наружных поверхностей горячего оборудования (радиационное охлаждение). Оно применяется в виде водяных рубашек или системы труб, покрывающих снаружи горячие поверхности. Вода, циркулирующая по системе труб, отбирает тепло с горячей поверхности и не допускает выделения его в помещение цеха. Для экранирования примеряются щиты высотой не менее 2 м, поставленные параллельно горячей поверхности на небольшом расстоянии от нее (5 — 10 см). Подобные щиты препятствуют распространению конвекционных токов нагретого воздуха от горячей поверхности в окружающее пространство. Конвекционные токи направляются вверх по щели, образованной горячей поверхностью и щитом, и нагретый воздух, минуя рабочую зону, уходит наружу через аэрационные фонари и другие проемы. Для удаления тепловыделений от небольших источников тепла или от локализованных (ограниченных) мест его выделения можно использовать местные укрытия (зонты, кожухи) с механическим или естественным отсосом.

Наиболее распространенный и эффективный способ защиты от излучений - экранирование источников излучений и экранирование рабочих мест. Экраны могут быть стационарными и переносными. По принципу действия экраны подразделяются на теплоотражающие, теплопоглощающие, теплоотводящие. Это деление условно, т.к. любой экран обладает способностью отражать, поглощать или отводить тепло. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от того, какое свойство отражено в нем наиболее сильно.

В зависимости от возможности наблюдения за производственным процессом экраны можно разделить на 3 типа: непрозрачные, прозрачные и полупрозрачные. Непрозрачные теплоотражающие экраны состоят из несущего каркаса, отражающей поверхности и деталей крепления к экранируемому оборудованию. Они могут быть выполнены из непрозрачных теплоотражающих материалов (белая жесть, листовой алюминий и др.). Их достоинствами являются: высокая эффективность, малая масса, экономичность. Среди основных недостатков выделим следующие: они не устойчивы к высоким температурам, механическим воздействиям, их эффективность зависит от состояния поверхности материала (копоть, окисление). В качестве непрозрачных теплопоглощающих экранов могут использоваться металлические заслонки и щиты, обложенные огнеупорным или теплоизоляционным кирпичом, асбестовые щиты на металлической раме, сетке или листе. Они применяются при значительной интенсивности облучения (до 10 кВт/м²). Не прозрачные экраны радиационного охлаждения – это сварные или литые (с замкнутым змеевиком) конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой. Применяются такие экраны при любых встречающихся в практике интенсивностях облучения. Позволяют поглощенное тепло отводить в место потребления, что обеспечивает хорошее энергосбережение. Экраны могут быть постоянными и временными. В зависимости от интенсивности излучения может быть применено одностороннее футерование экрана, т.е поверхность, обращенную к источнику излучения, покрывают полированной жестью, алюминием или оклеивают алюминиевой фольгой во избежание нагрева под действием инфракрасных лучей. Экраны из жести, как и щиты у нагретых поверхностей, делаются двух или (лучше) трехслойными с воздушной прослойкой между каждым слоем в 2 — 3 см.

Полупрозрачные экраны применяют в тех случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению или вводу через него материалов и инструментов. Полупрозрачные экраны представляют собой металлические сетки с размером ячейки 3-3.5 мм, цепные завесы, армированной стальной сеткой стекло. Сетки применяют при интенсивности облучения 0.35 – 1.05 кВт/м², их коэффициент эффективности около 0.67. Цепные завесы применяют при интенсивности облучения 0.7 – 4.9 кВт/м², их коэффициент эффективности зависит от толщины цепей. Армированное стальной сеткой стекло применяют для экранирования тех поверхностей кабин и пультов управления, которые должны пропускать видимый свет, но четкого различения объектов через них не требуется. Эффективность таких экранов схожа с эффективностью цепной завесы. С целью повышения эффективности защитных свойств применяют завесы водяной пленкой и устраивают двойные экраны.

Прозрачные теплопоглощающие экраны создаются из силикатного, кварцевого или органического стекла. Все эти стекла обладают спектральной селиктивностью и поэтому их эффективность зависит от спектрального состава излучения. Эффективность теплозащиты стекол зависит от температуры источника излучения. Так, например, наибольшую эффективность при температуре 1100ºC имеет органическое стекло толщиной 6 -8 мм, а выше этой температуры – закалённое стекло, окрашенное в массе с коэффициентом светопропускания 0.4. Для повышения эффективности этого виды экранов применяют двойное остекление с вентилируемой воздушной прослойкой. Прозрачные теплоотводящие экраны (водяные и вододисперсные завесы) применяют для экранирования рабочих окон. Тонкие водяные плёнки (толщиной до 15 мм) пригодны для экранирования источников с температурой до 800 ºC. С увеличением толщины слоя воды, повышается температурный диапазон защитного устройства.

Для снятия тепла и конвекционного и лучистого, воздействующего на рабочего, в горячих цехах широко применяется воздушное душирование, начиная от настольного вентилятора и кончая мощными промышленными аэраторами и приточными вентиляционными системами с подачей воздуха непосредственно на рабочее место. Для этой цели используются как простые, так и аэраторы с распылением воды, повышающей охлаждающий эффект за счет ее испарения.

В целом, выбор средств защиты от избытков тепла обусловливается значениями максимальных и требуемых уровней теплового излучения.

К системам отопления, вентиляции и кондиционирования предъявляются ряд общих требований. Они должны обеспечивать:

а) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий предприятий;

б) нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений в зданиях любого назначения;

в) нормируемые уровни шума и вибраций от работы оборудования и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, кроме систем аварийной вентиляции и систем противодымной защиты, для которых при работе или опробовании согласно ГОСТ 12.1.003-83* в помещениях, где установлено это оборудование, допустим шум не более 110 дБА, а при импульсном шуме не более 125 дБА;

г) ремонтопригодность систем отопления, вентиляции и кондиционирования;

д) взрывопожаробезопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

3.2.2. Освещение

3.2.2.1 Основные определения

Производственное освещение — неотъемлемый элемент ус­ловий трудовой деятельности человека. При правильно органи­зованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производитель­ность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения.

Видимый свет — это электромагнитные волны с длиной вол­ны от 770 до 380 нм. Он входит в оптическую область электро­магнитного спектра, который ограничен длинами волн от 10 до 340 000 нм. Кроме видимого света в оптическую область входит ультрафиолетовое излучение (длины волн от 10 до 380 нм) и инфракрасное (тепловое) излучение (от 770 до 340 000 нм). Основными световыми величинами, позволяющими количественно описать видимое излучение, являются:

Световой поток (Ф) – часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет. С физической точки зрения это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за единицу времени. Измеряется в люменах (лм).

Сила света (J) – пространственная плотность светового потока, характеризующая неравномерность распространения светового потока в пространстве. Измеряется в канделах (кд). Сила света точечного источника определяется по формуле:

(3.2.2.1)

Освещенность (Е) - величина, измеряемая отношением светового потока, падающего на поверхность к величине поверхности. Измеряется в люксах. Освещенность может быть выражена и через силу света (для точечного источника):

(3.2.2.2)

где J – сила света в направлении от источника на данную точку поверхности, кд;

r – расстояние от светильника до поверхности, м;

α – угол между нормалью поверхности и направлением светового потока от источника, град.

Яркость (L) используется для характеристики протяженного источника света и определяется отношением силы света в данном направлении (J_а) к площади проекции этой поверхности на плоскость(S), перпендикулярную этому направлению:

(3.2.2.3)

Измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м²).

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как:

· Фон - поверхность, прилегающая непос­редственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

· Контраст объекта с фоном определяется отношением абсолютной вели­чины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

· Коэффициент пульсации освещенности - это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока, измеряется в процентах.

· Видимость – характеризует способность глаза воспринимать объект. Зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции:

(3.2.2.4)

где k – контраст объекта с фоном;

k_пор – наименьший (пороговый) различимый глазом контраст.

· Показатель ослеплённости - критерий оценки слепящего действия осветительной ус­тановки, определяемый выражением:

(3.2.2.5)

где S — коэффициент ослеплённости, рав­ный отношению пороговых разнос­тей яркости при наличии и отсутст­вии слепящих источников в поле зре­ния.

· Спектральный состав света.

Различают следующие виды производственного освещения: естественное, искусственное, совмещенное (рис. 3.2.2.1).

Рисунок 3.2.2.1 – Виды производственного освещения

3.2.2.2 Естественное освещение

Естественное освещение осуществляется за счет прямого и отраженного света неба. С физиологической точки зрения это наиболее благоприятный для человека вид освещения, поскольку он обладает благоприятным спектральным составом (наличие ультрафиолетовых-УФ лучей, высокая диффузность). В то же время при естественном освещении освещенность во времени и в пространстве

непостоянна и зависит от погодных условий, возможно тенеобразование, ослепление при ярком солнечном свете. Естественное освещение по конструктивному исполнению бывает:

- боковое, осуществляемое через оконные проемы;

- верхнее, когда свет в помещение проникает через аэрационные и зенитные фонари, проемы в перекрытиях;

- комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

Для систем естественного освещения нормируемыми параметрами являются коэффициент естественного освещения (КЕО) и неравномерность естественного освещения. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение естественной освещен­ности, создаваемой в некоторой точке задан­ной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизон­тальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

В небольших помещениях при односторон­нем боковом естественном освещении нор­мируется минимальное значение КЕО в точ­ке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помеще­ния и условной рабочей поверхности на рас­стоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боко­вом освещении — в точке посередине поме­щения. При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется сред­нее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости ха­рактерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

При определении достаточности естественного освещения в производственном помещении при правильной расстановке оборудования и распределении рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения используются следующие методы аналитического определения КЕО:

1) расчетным методом;

2) графо-аналитическим методом (метод Данилюка).

Расчетное значение КЕО (е _р) — значение, полученное расчетным путем при проектиро­вании естественного или совмещенного осве­щения помещений; выражается в процентах и определяется:

а) при боковом освещении по формуле

(3.2.2.6)

б) при верхнем освещении по формуле

(3.2.2.7)

в) при комбинированном (верхнем и боко­вом) освещении по формуле

(3.2.2.8)

где ε^б_н- значение КЕО в расчетных точках при боковом освещении, создава­емое прямым светом участков неба, видимых через световые про­емы (с учетом распределения яр­кости по облачному небу МКО);

β_а- коэффициент ориентации свето­вых проемов, учитывающий ресур­сы естественного света по кругу горизонта;

ε_зд - геометрический КЕО участка фа­сада противостоящего мания, ви­димого из расчетной точки через световой проем;

b_ф- средняя относительная яркость фасадов противостоящих зданий;

γ_а- коэффициент ориентации фасада здания, учитывающий зависимость его яркости от ориентации по сто­ронам горизонта;

k_зд- коэффициент, учитывающий изме­нение внутренней отраженной со­ставляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий;

r₀- коэффициент, учитывающий по­вышение КЕО при боковом осве­щении благодаря свету, отражен­ному от поверхностей помещения и подстилающего слоя при откры­том горизонте (отсутствии проти­востоящих зданий);

ε^в_н- - значение КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создава­емом прямым светом неба (с учетом распределения яркости по об­лачному небу МКО);

ε^в_отр - значение КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создава­емом светом, отраженным от внут­ренних поверхностей помещения;

r₀ k_з - общий коэффициент светопропускания и коэффициент запаса за­полнения светового проема;

е^к_р - суммарное значение КЕО в рас­четных точках при боковом и верх­нем освещении.

Сущность графо-аналитического метода заключается в следующем. Полусферу небосвода условно разбивают на 10000 участков (секторов), равной световой активности и определяют, какое количество участков небосвода видно из расчетной точки помещения через световой проем, т.е. графически определяют, какая часть светового потока от всей полусферы небосвода непосредственно попадает в расчетную точку помещения. Более подробно метод описан в методических указаниях к выполнению практических работ по дисциплине.

3.2.2.3 Искусственное освещение

Поскольку естественное освещение изменяется в течение дня в широких диапазонах, оно обычно дополняется искусственным освещением. Искусственное освещение помогает оптимизировать световую среду в помещении и такое освещение называется совмещенным.

Для освещения помещений могут использоваться две различные системы искусственного освещения: одного общего или комбинированного освещения. При системе одного общего освещения различают два способа размещения светильников: равномерное и локализованное. При равномерном размещении светильников расстояние между ними устанавливается одинаковое и обеспечивается равномерное освещение всего помещения без учета расположения оборудования. При локализованном размещении светильники устанавливаются в зависимости от расположения оборудования и рабочих мест. Это позволяет обеспечить лучшее качество освещения рабочей поверхности, создать необходимое направление светового потока, избежать резких теней и т.п.

Преимущества системы общего освещения наиболее существенны при освещении производственных помещений, в которых должны создаваться условия для выполнения работы в любой точке или располагаться оборудование с большой площадью рабочей поверхности.

Система общего освещения обеспечивает более благоприятное распределение яркости в поле зрения работающих, позволяет применять источники света большей мощности, обладающие повышенной световой отдачей по сравнению с лампами малой мощности, используемыми в светильниках местного освещения.

Система комбинированного освещения включает, помимо общего освещения, местные светильники, расположенные на рабочих местах.

Преимущества комбинированного освещения перед общим определяются следующими показателями:

- повышением видимости благодаря возможности создания резких собственных теней от рельефных объектов различения за счет выбора соответствующего направления световых лучей;

- возможностью обеспечения одинаковых условий освещения на однотипных рабочих поверхностях,

- создания высоких уровней освещенности на вертикальных и наклонных поверхностях, освещения внутренних полостей обрабатываемых изделий,

- изменения цветности излучения на ограниченном участке рабочих поверхностей,

- снижение эксплуатационных расходов при больших уровнях освещенности.

В отношении распределения яркости в окружающем пространстве комбинированное освещение менее благоприятно, так как непосредственная близость светильников местного освещения к освещаемой поверхности создает значительно более сосредоточенное освещение пространства. В ряде случаев качество местного освещения выше, чем общего, что особенно резко выявляется для случаев с рельефными объектами различения, а также с поверхностями, обладающими направленным отражением (металл, лакированные ткани, дерево, стекло и пр.).

Систему комбинированного освещения рекомендуется применять:

- при выполнении точных зрительных работ, относящихся к I, II, III и IV разрядам по СНиП, на рабочих поверхностях, где общее освещение создает тени;

-при оборудовании, имеющем вертикальные и наклонные рабочие поверхности; если производственный процесс требует сравнительно высокой освещенности (электро- и радиомонтажные работы);

- на рабочих местах, занимающих небольшую часть цеха (столы ОТК, измерительные приборы и т.п.), а также на рабочих поверхностях, требующих переменного направления падающего света.

Систему общего освещения рекомендуется применять:

- при высокой плотности расположения оборудования, если оно не создает теней на рабочих поверхностях и не требует переменного направления света (сборочные цехи);

- в помещениях, где рабочей поверхностью может служить каждая точка пола (литейные цехи, сборочные) или где основное оборудование имеет протяженную рабочую поверхность (прядильные, крутильные цехи ткацких фабрик и т.п.);

- где не требуется значительного напряжения зрения и работы относятся к разряду V и ниже по СНиП (общее наблюдение за ходом производственного процесса, вспомогательные, в том числе санитарно-бытовые, административно-конторские и складские помещения), в помещениях общественного назначения (залы заседания, комнаты отдыха и т.п.), а также в помещениях, где выполняются точные зрительные работы, относящиеся к I-IV разрядам, когда устройство местного освещения невозможно по техническим и конструктивным соображениям.

Локализованное размещение светильников при системе одного общего освещения следует применять

- в том случае, если рабочие места расположены группами (группы станков, рабочие места у конвейеров);

- когда на разных участках выполняются работы различной точности, требующие разных уровней освещенности. Локализованное размещение светильников может применяться при освещении рабочих мест на открытых пространствах, где требуется повышенная освещенность по сравнению с общим уровнем освещения всей территории.

По функциональному назначению искусственное освещение бывает:

- Рабочее – предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений;

- Дежурное освещение — освещение в нера­бочее время

- Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ тер­риторий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть не менее 0,5 лк на уров­не земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вер­тикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.

- Медицинское: бактерицидное создается для обеззараживания воздуха, воды, продуктов питания; эритемное - создается в производственных помещениях, где наблюдается недостаток солнечного света (северные широты, подземные сооружения).

- Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности пре­дусматривается в случаях если отключение ра­бочего освещения и связанное с этим наруше­ние обслуживания оборудования и механиз­мов может вызвать:

-взрыв, пожар, отравление людей;

-длительное нарушение технологического процесса;

-нарушение работы таких объектов, как электрические станции, узлы радио- и телеви­зионных передач и связи, диспетчерские пун­кты, насосные установки водоснабжения, ка­нализации и теплофикации, установки венти­ляции и кондиционирования воздуха для производственных помещений, в которых недо­пустимо прекращение работ и т.п.;

-нарушение режима детских учреждений не­зависимо от числа находящихся в них детей.

Освещение безопасности должно соз­давать на рабочих поверхностях в производ­ственных помещениях, наименьшую ос­вещенность в размере 5 % освещенности, нор­мируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий.

Эвакуационное освещение в помеще­ниях или в местах производства работ вне зда­ний должно быть:

-в местах, опасных для прохода людей;

-в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 чел.;

по основным проходам производствен­ных помещений, в которых работают более 50 чел.;

-в лестничных метках жилых маний высо­той 6 этажей и более;

-в производственных помещениях с посто­янно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при аварийном отклю­чении нормального освещения связан с опас­ностью травматизма из-за продолжения рабо­ты производственного оборудования;

-в помещениях общественных и вспомога­тельных зданий промышленных предприятий, если в помещениях могут одновременно нахо­диться более 100 чел;

-в производственных помещениях без естес­твенного света.

Эвакуационное освещение должно обеспе­чивать наименьшую освещенность на полу основных проходов (или на земле) и на ступе­нях лестниц: в помещениях — 0,5 лк, на от­крытых территориях — 0,2 лк.

Нормируемыми параметрами систем искусственного освещения являются (СНиП 23-05-95):

- величина минимальной освещенности;

- допустимая яркость в поле зрения;

- показатель ослеплённости;

- коэффициент пульсации.

Величина минимальной освещенности задается для наиболее темного участка рабочей поверхности. Нормируемое значение освещенности выбирается по таблицам СНиП 23-05-95 в зависимости от: разряда зрительной работы; коэффициента отражения рабочей поверхности; продолжительности напряженной зрительной работы в общем бюджете времени; характеристики качества освещения и технико-экономических показателей применяемой системы освещения.

При расстоянии от объекта различения до глаз работающего более 0,5 м разряд работ по таблице (3.2.2.1) устанавливают с учетом угло­вого размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объ­екта различения d к расстоянию от этого объ­екта до глаз работающего l.

Таблица 4.3.2.1 – Разряд зрительной работы при расстоянии более 0.5 м до объекта разчения

Разряд зрительной работы	Пределы отношения
I	Менее 0,3 × 10^-3
II	От 0,3 × 10^-3 до 0,6 × 10^-3
III	Св. 0,6 × 10^-3 «1 × 10^-3
IV	«1 × 10^-3 «2 × 10^-3
V	«2 × 10^-3 «10 × 10^-3
VI	«10 × 10^-3

Объекты различения классифицируются по размерам на шесть разрядов: от I наивысшей точности (размер объекта менее 0.15 мм) до VI – грубые работы (размер объекта различения более 5 мм). Последние VII, VIII, IX разряды не учитывают размеры объекта, т.к. к этим работам относятся те, за которыми необходимо только наблюдение за ходом производственного процесса или работа с самосветящимися объектами.

3.2.2.4. Светильники

Качественные показатели освещения в производственных помещениях во многом определяются правильным выбором светильников. Светильники классифицируются по назначению, конструктивному исполнению, распределению светового потока (рис. 3.2.2.2).

Электрический светильник – это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для выполнения ряда функций (рис.3.2.2.3.). Светильник обеспечивает крепление лампы, присоединение к ней электрического питания.

Рисунок 3.2.2.2 – Классификация светильников

Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяется защитным углом светильника, под которым понимают угол между горизонталью и линией, соединяющей край светящей нити (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя. Чем больше защитный угол, тем лучше защитное действие светильника. Снижение слепящего действия люминесцентных ламп достигается применением в светильниках разнообразных экранирующих решеток.

Рисунок 3.2.2.3 – Функции защитной арматуры светильника.

По распределению светового потока различают следующие типы светильников:

- светильники прямого света, когда в нижнюю полусферу излучается не менее 80 процентов всего потока;

- светильники преимущественно прямого света, когда в нижнюю полусферу излучается от 60 процентов до 80 процентов светового потока;

- рассеянного света, когда в каждую полусферу излучается от 40 до 60 процентов светового потока;

- преимущественно отраженного света, когда в нижнюю полусферу излучается от 20 до 40 процентов светового потока;

- отраженного света, когда в нижнюю полусферу излучается менее 20 процентов светового потока.

В зависимости от степени защиты от окружающей среды согласно ГОСТу 13828-68 "Светильники. Виды и обозначения" различают светильники по степени защиты от пыли: незащищенные, незащищенные (перекрытые); пылезащищенные и пыленепроницаемые, а по степени защиты от воды - незащищенные, брызгозащищенные, струезащищенные, водонепроницаемые и герметичные.

При выборе светильников руководствуются следующими параметрами:

- условиями производственной среды (например, микроклиматические параметры ограничивают возможность использования газоразрядных ламп в светильнике, поскольку они чувствительны к температуре воздуха и при 0ºC их зажигание затруднено);

- требованиями безопасности в зависимости от особенностей производственного процесса (наличие в помещении химически активной среды, характеристики помещения по пожарной и взрывной опасности обусловливают необходимость использования взрывозащищенного светильника);

- требованиями к освещению в соответствии с разрядом зрительных работ;

- размеры помещения (в высоких помещениях используют светильники концентрированного светораспределения);

- вид отделки помещения (если в помещении стены и потолок обладают высокими отражающими свойствами, используют светильники преимущественно прямого света, направляющие часть светового потока на потолок);

- удобство эксплуатации и обслуживания;

- экономичность;

- эстетическими требованиями.

Светильники местного освещения предназначены для освещения места выполнения работы. Они крепятся на шарнирных кронштейнах, обеспечивающих возможность их перемещения и изменения направления светового потока. Т.к. светильники местного освещения располагаются в непосредственной близости от глаз работающего, необходимо чтобы защитный угол светильника был не менее 30 градусов, а при расположении светильника на уровне глаз – не менее 10 градусов, что исключит ослепление и будет правильно освещать рабочую поверхность.

Особую группу осветительных приборов составляют прожекторы, в которых с помощью системы линз и зеркал свет концентрируется узким лучом. Прожекторы широко используются для освещения открытых пространств, карьеров, территорий предприятий, строительных площадок, складов и т.д.

Для создания искусственного освещения применяют различные электрические источники света: лампы накаливания и газоразрядные лампы (рис. 3.2.2.4). При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами:

1) Излучение источника (световой поток, излучаемый лампой (лм) или максимальная сила света (кд); яркость и ее распределение, спектральный состав потока, световая отдача (лм/Вт));

2) Электрический режим источника (номинальное напряжение питания (В); электрическая мощность лампы (Вт); сила тока и род тока (постоянный, переменный с определенной частотой и т.д.));

3) Конструктивные характеристики (габаритные и присоединительные размеры; высота светового центра; форма колбы, ее оптические свойства (прозрачная, матированная, зеркализованная и т.д.); конструкция ввода и т.д.);

4) Эксплуатационные параметры (эффективность, надежность, экономичность).

Рисунок 3.2.2.4 – Классификация источников света

Лампа накаливания – это лампа, в которой свечение создается путем подогрева тела накаливания (вольфрамовой спирали). Подогрев в лампе накаливания осуществляется пропусканием через спираль электрического тока. Впервые световую энергию таким образом получил русский ученый А.Н.Лодыгин в 1872 году. В 1879 году американский изобретатель Т.А. Эдисон создал удобную для промышленного изготовления и достаточно долговечную конструкцию – лампу накаливания с угольной нитью. В начале 20 века появились лампы накаливания с зигзагообразной вольфрамовой нитью, а затем появились лампы накаливания, наполненные различными газами, вольфрамовая нить же стала спиралеобразной. Лампы накаливания делятся на следующие типы:

- лампа накаливания с угольной нитью;

- лампа накаливания с танталовой нитью;

- лампа накаливания с вольфрамовой нитью (вакуумная);

- лампа накаливания с вольфрамовой биспиралью (газополная, технический криптон);

- лампа накаливания с вольфрамовой биспиралью (галогенная);

- лампа накаливания с вольфрамовой плоской спиралью (галогенная).

Для увеличения температуры тела накала и снижения его скорости распыления,

вместо угольной нити в современных лампах применяется спиральная или биспиральная вольфрамовая нить и в подавляющем большинстве типов ламп вместо вакуума используются инертные газы: криптон или аргон. Также разработан класс ламп с зеркальным отражателем. Их называют лампами- светильниками. Лампы накаливания очень чувствительны к колебаниям напряжения в сети. При скачках напряжения резко снижается срок службы, а недостаточное напряжение ведёт большой потере светового потока, хотя срок службы при этом возрастает. Стабильная работа ламп обеспечивается при колебаниях напряжения не более чем на 5 %. Для сетей с постоянным перенапряжением в России производятся лампы с маркировкой 230-240 В. Лампы накаливания одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе.

Практически для всех типов ламп средний срок службы составляет примерно 1000 ч. На самом деле он может быть меньшим в зависимости от условий эксплуатации и конструктивного исполнения светильника. При работе в среднем 8 ч в день лампа служит обычно 3-5 месяцев.

Лампы имеют относительно невысокую световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт. Этот показатель возрастает при повышении мощности лампы и снижении напряжения, на которое она рассчитана. Выделить лучшую по энергоэкономичности лампу можно по её белому излучению.

Лампы накаливания – источник света в жилых помещениях и общественных зданиях. Их невысокий срок службы и световая отдача бывают не имеют большого значения в помещениях с кратковременным пребыванием людей и при низких нормированных значениях освещённости.

В последнее время большое распространение получили галогенные лампы. По принципу действия они такие же, как и другие лампы накаливания. Основное отличие в том, что внутренний объём лампы заполнен парами йода или брома – т.е. галогенных элементов, что и выражено в названии ламп. В этих лампах применяется химическая способность этих элементов непрерывно «собирать» осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама и возвращать их на вольфрамовую спираль. Этот «галогенно-вольфрамовый цикл» дает возможность повысить температуру и срок службы тела накала и тем самым повысить в 1,5-2 раза световую отдачу. Другим важным отличием является то, что колба выполнена не из обычного, а из кварцевого стекла, более устойчивого к высокой температуре и химическим взаимодействиям. В результате, размеры галогенных ламп можно уменьшить в несколько раз по сравнению с обычными лампами такой же мощности. Некоторые типы ламп имеют также фильтры, не пропускающие УФ лучи. Как и все лампы накаливания, галогенные лампы резко реагируют на изменение напряжения в сети. Увеличенное на 5-6% напряжение может привести к почти двукратному сокращению срока службы. Энергоэкономичность в 1,5-2 раза выше, чем у других ламп накаливания. Большинство ламп имеют срок службы 2000 ч. Это в 2 раза больше, чем обычные лампы накаливания.

Люминесцентные (газоразрядные) лампы – наиболее распространенный источник света для создания общего освещения в помещениях общественных зданий: офисах, школах, учебных и проектных институтах, больницах, магазинах, банках, предприятиях текстильной и электронной промышленности и др.. Так же целесообразно их применение в жилых помещениях для освещения рабочих поверхностей на кухне, общего или местного освещения прихожей и ванной комнаты. Нецелесообразно применение ламп в высоких помещениях, при температуре воздуха ниже 5°C и при затруднённых условиях обслуживания. Лампы характеризуются высоким сроком службы, достигающим 15000 ч. В режиме частых включений срок службы лампы резко снижается. Главное преимущество люминесцентных ламп – энергоэкономичность. Их световая отдача, в зависимости от цветности, качества цветопередачи, мощности и типа ПРА расположена в пределах от 50 до 90 лм/Вт. Наименее экономичны лампы небольшой мощности и высоким качеством цветопередачи.

Газоразрядная лампа представляет собой стеклянную, керамическую или металлическую (с прозрачным выходным окном) оболочку цилиндрической, сферической или иной формы, содержащую газ, иногда некоторое количество металла или др. вещества (например, галоидной соли) с достаточно высокой упругостью пара. Принцип действия газоразрядных ламп состоит в применении электролюминесценции и фотолюминесценции. Электролюминесценция – это свечения паров металлов и газов при прохождении через них электрического тока. Фотолюминесценция – это свечение вещества люминофора при его облучении другим, например, невидимым УФ светом. В люминесцентной лампе электрический разряд образуется при низком давлении ртути и некоторых инертных газов. Электролюминесценция характеризуется очень слабым видимым и сильным УФ излучением. Световой поток лампы создается в основном за счёт фотолюминесценции – преобразования УФ излучения в видимый свет слоем люминофора, который покрывает изнутри стенки трубчатой стеклянной колбы. В результате, лампа является своеобразным трансформатором невидимого света в видимый.

Горелки лампы содержат зажигающий газ аргон или ксенон, а так же пары металлов при высоком давлении:

- ртути (у дуговых ртутных люминесцентных ламп),

- ртути и смеси галоидов некоторых металлов (у металлогалогенных – отсюда название этих ламп),

- ртути и паров натрия (у натриевых ламп высокого давления).

В оболочку лампы герметично вмонтированы (например, впаяны) электроды, между которыми под действием приложенного к электродам горелки напряжения происходит разряд. Существуют и газоразрядные лампы с электродами, работающими в открытой атмосфере или протоке газа, например угольная дуга.

В большинстве газоразрядных ламп используется излучение положительного столба дугового разряда (реже тлеющего разряда, например в газосветных трубках), в импульсных лампах – искровой разряд, переходящий в дуговой. Существуют лампы дугового разряда с низким давлением, например натриевая лампа низкого давления; с высоким и сверхвысоким давлением, например ксеноновые газоразрядные лампы

Традиционные области применения дуговых ртутных люминесцентных ламп: освещение открытых территорий, производственных, сельскохозяйственных, складских помещений. Если речь идет о необходимости большой экономии электроэнергии, эти лампы постепенно вытесняются натриевые лампы высокого давления. Их область применения: освещение городов, больших строительных площадок, высоких производственных цехов. Основные области применения металлогалогенных ламп: открытые и закрытые спортсооружения, некоторые помещения зального типа в общественных зданиях, высокие производственные цеха с высокими требованиями к цветопередаче. Все типы ламп зачастую используются для наружного освещения и светового оформления городов: фасады зданий, фонтаны, памятники, зелёные насаждения.

В газоразрядных лампах для общего освещения важны: высокая световая отдача, приемлемый цвет, простота и надёжность в эксплуатации. Для специальных же целей важны такие характеристики газоразрядных ламп как:

- яркость и цвет (например, газоразрядные ксеноновые лампы сверхвысокого давления для киноаппаратуры),

- спектральный состав и мощность (газоразрядные ртутно-таллиевые лампы погруженного типа для промышленной фотохимии),

- мощность и идентичность спектрального состава излучения солнечному (газоразрядные ксеноновые лампы в металлической оболочке для имитаторов солнечного излучения),

- амплитудные и временные характеристики излучения (газоразрядные импульсные лампы для скоростной фотографии, стробоскопии и т. д.).

Для расчета искусственного освещения применяют 3 метода: метод светового потока, точечный метод и метод удельной мощности (рис. 3.2.2.5).

Рисунок 3.2.2.5 – Методы расчета искусственного освещения

1. Метод коэффициента использования позволяет рассчитать среднюю освещенность поверхности в зависимости от вида отделки и чистоты помещения. Световой поток от источника света рассчитывают по формуле:

, лм

(3.2.2.9)

где Е_н – нормативная освещенность, лк;

S - освещаемая площадь помещения, м²;

z – коэффициент минимальной освещенности E _ср/ E_min. Его значения для ламп накаливания и ДРЛ 1,15, а для люминесцентных 1,1;

К₃ – коэффициент запаса, учитывающий ухудшение характеристик источников при эксплуатации (принимается по табл. 3 СНиП 23-05-95 для ЛН =1.3; для ЛЛ =1.5);

η- коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения, высоты подвеса светильников и коэффициентов отражения от стен и потолка. Коэффициенты отражения оцениваются субъективно. Так, например свежепобеленный потолок имеет коэффициент отражения 70 %, оклеенные светлыми обоями стены – 30%.

Индекс помещения определяют по формуле:

(3.2.2.10)

(3.2.2.11)

где h_р – расчетная высота, м

h_с – высота подвеса светильников, м

h_г – высота расчетной горизонтальной поверхности.

2. Точечный метод позволяет определить освещенность в конкретной точке пространства. Освещенность какой-либо точки горизонтальной поверхности выражается формулой

(3.2.2.12)

Освещенность какой-либо точки вертикальной поверхности выражается формулой

(3.2.2.13)

Где р – расстояние от центра проекции до вертикальной плоскости, м

Вычерчивается в масштабе план помещения со светильниками. На план наносится расчетная точка и находится расстояние от нее до проекций светильников (d). Расчетную точку выбирают в зависимости от схемы размещения светильников. Так, если светильники расположены рядами, расчетную точку располагают на расстоянии расчетной высоты светильников (h_р) от торца стены (между рядами светильников). Если же светильники расположены в ряд, расстояние от торца стены до расчетной точки равно: b/5. Затем вычисляется общая условная о

Дата добавления: 2014-01-07