Основная задача освещения на производстве--создание наилучших условий для видения. Эту задачу возможно решить только осветительной системой, отвечающей следующим требованиям.
I. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы, который определяется следующими тремя параметрами:
объект различения-- наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельная его часть или дефект, который необходимо различить в процессе работы (например, при работе с приборами--толщина линии градуировки шкалы; при чертежных работах--толщина самой тонкой линии на чертеже);
фон--поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается; характеризуется коэффициентом отражения, зависящим от цвета и фактуры поверхности, значения которого находятся в пределах 0,02--0,95; при коэффициенте отражения поверхности более 0,4 фон считается светлым;0,2--0,4--средним и менее 0,2--темным;
контраст объекта с фоном К характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точка, линия, знак, пятно, трещина, риска, раковина или другие элементы, которые требуется различить в процессе работы) и фона. Контраст определяют по формуле:
где Lф и Lo--яркость соответственно фона и объекта.
Контраст объекта с фоном считается большим при значениях К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости), средним при значениях К=0,2--0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при значениях К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении операции точной сборки увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить повышение производительности труда на 25% и даже при выполнении работ малой точности, не требующих большого зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места повышает производительность труда на 2--3%. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности почти не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.
- 2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден пере адаптироваться, что ведет к утомлению зрения. |
- 3. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение поверхностей с различной яркостью в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомляемость, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами.
В механических цехах, лабораториях, в помещениях точной сборки, технологических и конструкторских отделах необходимо предусматривать на окнах солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки, светорассеивающие стеклопластики), предотвращающие проникновение прямых солнечных лучей, которые создают на рабочих местах резкие тени.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость -- повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т. е. ухудшение видимости объектов.1
Видимость V характеризует способность глаза воспринимать объект; зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном:
где (Кпор--пороговый контраст, т. е. наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличимым на фоне.
Прямая блескость связана с источниками света, отраженная возникает на поверхности с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению к глазу. Ослепленность приводит к быстрому утомлению и снижению работоспособности. Критерием оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой, является показатель ослепленности Ро значение которого определяют по формуле
Ро== (V1/V2-- 1) * 1000
где V1 и V2-- видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения. Экранирование источников света осуществляют с помощью щитков, козырьков и т. п.
Прямую блескость ограничивают уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников. Отраженную блескость ослабляют правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, следует заменять блестящие поверхности матовыми.
5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные резким изменением напряжения в сети, имеют большую амплитуду, каждый раз вызывая переадаптацию глаза, приводят к значительному утомлению. Пульсация освещенности связана также с особенностью работы газоразрядных ламп.
Коэффициент пульсации освещенности Kп--критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.
Коэффициент пульсации освещенности Кп(%) следует определять по формуле
Кп= 100 (Emax--Emin)/2Ecp”
где Emax, Emin и Ecp--максимальное, минимальное и среднее значения освещенности за период ее колебания, лк.
Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп. Например, снижение коэффициента пульсации освещенности люминесцентных ламп с 55 до 5% (при трехфазном включении) приводит к уменьшению утомления и повышению производительности труда на 15% для работ высокой точности.
- 6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других-- различить рельефность элементов рабочей поверхности.
- 7. Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.
Правильную цветопередачу обеспечивают естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
- 8. Все элементы осветительных установок--светильники, групповые щитки, понижающие трансформаторы, осветительные сети--должны быть достаточно долговечными, электробезопасными, а также не должны быть причиной возникновения пожара или взрыва.. Обеспечение указанных условий достигается применением зануления или заземления, ограничением напряжения для питания местных и переносных светильников до 42 В и ниже (36, 24, 12 В), выбором оборудования, соответствующего условиям среды в помещениях, и защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений при эксплуатации. Кроме того, необходимо уменьшить до минимума теплоту, выделяемую осветительной установкой, и шум.
- 9. Установка должна быть удобной и простой в эксплуатации, отвечать требованиям эстетики.
Напряжение прикосновения. Напряжение шага.
Прикосновение к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением. Указанные части электроустановок (корпуса, оболочки, кабеля) могут оказаться под напряжением лишь случайно в результате повреждения изоляции. При случайном касании этих частей человек будет находиться под воздействием напряжения прикосновения. Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009). При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю будет проходить через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение).
Расчет искусственного освещения.
Основной задачей светотехнических расчетов является: для искусственного - требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.
При проектировании искусственного освещения необходимо выбрать тип источника света, систему освещения, вид светильника; наметить целесообразную высоту установки светильников и размещения их в помещении; определить число светильников и мощность ламп, необходимых для создания нормируемой освещенности на рабочем месте, и в заключение проверить намеченный вариант освещения на соответствие его нормативным требованиям.
Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока.
Световой поток (лм) одной лампы или группы люминисцентных ламп одного светильника:
где Ен - нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95, лк;
S - площадь освещаемого помещения, м2;
z - коэффициент неравномерности освещения, обычно z= 1,1- 1,2;
kз, - коэффициент запаса, зависящий от вида технологического процесса и типа применяемых источников света, обычно kз = 1,3 - 1,8;
n - число светильников в помещении;
И - коэффициент использования светового потока.
Коэффициент использования светового потока, давший название методу расчета, определяют по СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, отражательной способности стен и потолка, размеров помещения, определяемых индексом помещения.
где А, В - длина и ширина помещения в плане, м;
H - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239-79* и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10...20 %.
Для поверочного расчета местного освещения, а также для расчета освещенности конкретной точки наклонной поверхности при общем локализованном освещении применяют точечный метод. В основу точечного метода положено уравнение:
где ЕA - освещенность горизонтальной поверхности в расчетной точке А, лк;
Jа - сила света в направлении от источника к расчетной точке А; определяется по кривой распределения светового потока выбираемого светильника и источника света;
Угол между нормалью к поверхности, которой принадлежит точка, и направлением вектора силы света в точку А;
r - расстояние от светильника до точки А, м.
Учитывая, что r = H/соs ? и вводя коэффициент запаса kз, получим
EA=Jacos3 ? /(Hk3).
Критерием правильности расчета служит неравенство ЕA ? Ен.
Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы.
1. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75 лк производительность труда повысилась на 8 %. При дальнейшем повышении до 100 лк -на 28 % (по данным проф. А.Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.
2. При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на раб. поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.
3. Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами, при естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).
4.Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость- это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильном направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона раб. поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.
5. Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например. резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.
6. При организации производственного освещения следует выбирать видимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
7. Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, элекгробезопасности а также не дб причиной возникновения взрыва или пожара . Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.
4.Источники света и осветительные приборы. Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы - газоразрядные лампы и лампы накаливания.
1.Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.
2. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.
При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами: номинальное напряжение питания U (В), электрическая мощность лампы Р (Вт); световой поток, излучаемый пампой Ф (лм), или максимальная сила света J(кд); световая отдача y = Ф/Р (лм/Вт), т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности; срок службы лампы и спектральный состав света.
1. «+»Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, низкой инерционности при включении, отсутствии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях окружающей среды лампы накаливания находят широкое применение в промышленности.
«-» существенные недостатки: низкая световая отдача (для ламп общего назначения y = 7...20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.
В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы -лампы накаливания с йодным циклом. Наличие в колбе паров иода позволяет повысить температуру накала нити, т.е. световую отдачу лампы (до 40 лм/Вт). Пары вольфрама, испаряющиеся с нити накаливания, соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити и увеличивая срок службы лампы до 3 тыс. ч. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному.
2. «+»Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача 40...110 лм/Вт. Они имеют значительно большой срок службы, который у некоторых типов ламп достигает 8...12 тыс. ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток любого желаемого спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы, пары металлов, люминоформ. По спектральому составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневдого света с улучшенной цветопередачей (ЛЛД), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ).
«-» -пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия. При кратности или совпадении частоты пульсации источника света и обрабатываемых изделий вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается направление и скорость движения, что делает невозможным выполнение производственных оп раций и ведет к увеличению опасности травматизм К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести также длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых присгкк соблений, облетающих зажигание ламп; зависимость работоспособности от температуры окружающей среды. Газоразрядные лампы могут создавать радиопомехи исключение которых требует специальных устройств.
При выборе источников света для производственных помещений необходимо руководствоваться общими рекомендациями: отдавать предпочтение газоразрядным лампам как энергетически более экономичным и обладающим большим сроком службы; для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наименьшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения.
Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников. Электрический светильник - это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждений, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения.
Для характеристики светильника с точки зрения распределения светового потока в пространстве строят график силы света в полярной системе координат (рис. 1.16). Степень предохранения глаз работников от слепящего действия источника света определяют защитным углом светильника. Защитный угол - это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противопо^ ложным краем отражателя (рис. 1.17). Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия - отношение фактического светового потока светильника Ф ф к световому потоку помещенной в него лампы Ф п, т.е. h св = Ф ф /Ф п.
По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света. Конструкция светильника должна надежно защищать источник света от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электро-, пожаро- и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях виях среды, удобство монтажа, соответствовать эстетическим требованиям. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные (а -д - для ламп накаливания, е-ж - для газоразрядных ламп).
Рис. 1.18. Основные типы светильников: а-«Универсаль»; б- «Глубокоизлучатель»; в-«Люцета»; г- «Молочный шарик»; д - взрывобезопасный типа ВЗГ; е - типа ОД; ж-типа ПВЛП
5. Нормирование и расчет производственного освещения. Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами-толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах -толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.
Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью E min) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности k Е. Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.
Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20...80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсаций не должна превышать 10...20 % в зависимости от характера выполняемой работы.
При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I...IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых, случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.
Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина-коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО -это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е вн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е н , создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах, т.е. КЕО = 100·Е вн /Е н.
Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхним и комбинированным освещением -по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны. Нормированное значение КЕО с учетом характеристики зрительной работы, системы освещения, района расположения зданий на территории страны
е н = КЕОmc ,
где КЕО - коэффициент естественной освещенности; определяется по СНиП 23-05-95; т - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории страны; с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света; коэффициенты m и с определяют по таблицам СНиП 23-05-95.
Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков, электропрецизионного оборудования). При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а нормы освещенности повышаются на одну ступень.
Расчет производственного освещения. Основной задачей светотехнических расчетов является: для естественного освещения определение необходимой площади световых проемов; для искусственного - требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.
6. Цветовое оформление производственного интерьера. Рациональное световое оформление производственного интерьера -действенный диктор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека. Усыновлено, что цвета могут воздействовать на человека по-разному: одни цвета успокаивают, а другие раздражают. Например, красный цвет - возбуждающий, горячий, вызывает у человека условный рефлекс направленный на самозащиту. Оранжевый воспринимается людьми так же как горячий, он согревает, бодрит, стимулирует к активной деятельности. Желтый- теплый, веселый, располагает к хорошему настроению. Зеленый - цвет покоя и свежести, успокаивающе действует на нервную систему, а в сочетании с желтым благотворно влияет на настроение. Синий и голубой цвета свежи и прозрачны, кажутся легкими, доздушными. Под их воздействием уменьшается физическое напряжение, они могут регулировать ритм дыхания, успокаивать пульс. Черный цвет -мрачный и тяжелый, резко снижает настроение. Белый цвет -холодный, однообразный, способный вызывать апатию.
Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях. Поэтому при оформлении интерьера производственного помещения цвет используют как композиционное средство, обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования, как фактор, создающий оптимальные условия зрительной работы и способствующий повышению работоспособности; как средство информации, ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда.
Поддержание рациональной цветовой гаммы в производственных помещениях достигается правильным выбором осветительных установок, обеспечивающих необходимый световой спектр. В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо предусматривать Регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов, своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы, онтроль напряжений питания осветительной сети, регулярную и Рациональную окраску стен, потолка, оборудования.
Сроки очистки светильников и остекления зависят от степени запыленности помещения: для помещений с незначительными выделениями пыли -2 раза в год; со значительным выделением пыли- 4…12 раз в год. Для удобства и безопасности очистки осветительных установок применяют передвижные тележки, телескопические лестницы, подвесныеные люльки. При высоте подвеса светильников до 5 м допускается обслуживание их с приставных лестниц и стремянок. Очищать светильники следует при отключенном питании.
Похожая информация.
Создание благоприятных условий труда, исключающих быстрое утомление зрения, возникновение несчастных случаев и способствующих повышению производительности труда, возможно только осветительной установкой, отвечающей следующим требованиям.
1. Освещенность на рабочем месте должна соответствовать зрительным условиям труда согласно гигиеническим нормам. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении точных зрительных работ, увеличение освещенности с 50 до 1000 лк позволяет получить прирост производительности труда до 25% и даже при выполнении грубых работ, не требующих зрительного напряжения, увеличение освещенности рабочего места с 50 до 300 лк повышает производительность труда на 5—8%. Однако имеется предел, при котором дальнейшее увеличение освещенности почти не дает эффекта, поэтому необходимо улучшать качественные характеристики освещения.
2. Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Если в поле зрения находятся поверхности, значительно отличающиеся между собой по яркости, то при переводе взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения.
Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов (литейных, механосборочных) осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует созданию равномерного распределения яркостей в поле зрения.
3. На рабочей поверхности должны отсутствовать резкие тени. Наличие резких теней создает неравномерное распределение яркостей в поле зрения, искажает размеры и формы объектов различения, в результате повышается утомление, снижается производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, способствующие увеличению травматизма. Тени необходимо устранять или смягчать.
При естественном освещении должны предусматриваться солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки, светорассеивающие стеклоблоки и стеклопластики), предотвращающие проникновение в помещение прямых солнечных лучей, которые создают резкие тени.
4. В поле зрения должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость — повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность). Прямая блескость создается поверхностями источников света, отраженная — поверхностями с большим коэффициентом отражения или отражением по направлению к глазу. Ослепленность приводит к быстрому утомлению человека и снижению его работоспособности.
Ограничение прямой блескости достигается уменьшением яркости источников света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников.
Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, следует заменять блестящие поверхности матовыми.
5. Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, особенно если они часты и имеют большую амплитуду, каждый раз вызывают переадаптацию глаза и ведут к значительному утомлению.
Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией питающего напряжения, жестким креплением светильников; применением специальных схем включения газоразрядных ламп. Например, снижение коэффициента пульсации освещенности люминесцентных ламп с 55 до 5% приводит к уменьшению утомления и росту производительности труда до 30% для работ высокой точности.
6. Следует выбирать оптимальную направленность светового потока, что позволяет в одних случаях рассмотреть внутренние поверхности деталей, в других — различить рельефность элементов рабочей поверхности.
В машиностроении, например, для освещения расточных станков применяют специальный светильник с оптической системой. Такой светильник направляет внутрь обрабатываемой полости концентрированный световой поток лампы. Образовавшееся световое пятно имеет освещенность до 3000 лк и позволяет проводить контроль качества обработки, не останавливая станка.
Образование микротеней от рельефных элементов облегчает различение вследствие повышения видимого контраста этих элементов с фоном. Этот метод повышения контраста используют при браковке пиломатериалов, при определении качества обработки поверхностей деталей на строгальных и фрезерных станках. Оказалось, что наибольшая видимость достигается при падении света на рабочую поверхность под углом 60° к ее нормали, а наихудшая — при 0°.
7. Следует выбирать необходимый спектральный состав света. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.
Правильную цветопередачу обеспечивает естественное освещение и искусственные источники света со спектральной характеристикой, близкой к солнечной. Для создания цветовых контрастов применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.
8. Осветительная установка не должна быть источником дополнительных опасностей и вредностей. Необходимо свести до минимума тепловыделения, излучаемый шум, опасность поражения током и ее пожароопасность.
9. Установка должна быть удобной, надежной и простой в эксплуатации.
Задача – создание наилучших условий для зрительной работы.
Требования:
1. Освещенность на рабочем месте должна соотв. характеру зрительной работы.
2. Достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и отсутствие резких теней
3. Отсутствие блесткости
4. Величина освещенности должна быть постоянной во времени (отсутствие пульсации)
5. Оптимальная направленность светового потока
6. Все элементы осветительных установок (светильники, щитки управления, трансформаторы и осветительная сеть) должны быть достаточно долговечны, а также электро-, пожаро- и взрывобезопасны.
Основы расчета освещения
При расчете естественного освещении основной решаемой задачей является определение потребной площади световых проемов по соотв. методике.
При расчете искусственного освещения является определение потребной мощности осветительной электроустановки.
Наиболее распространенный метод – метод коэф. использовании светового потока. Выбирается лампа с известным световым потоком, которая удовлетворяет условиям технологии при известной площади помещения и необходимой нормативной освещенности в соотв. с условиями зрительной работы по определенной методике рассчитывается необходимое и достаточное кол-во ламп, которые должны обеспечить требуемую освещенность.
При расчете местного освещения применяется точечный метод, который позволяет определить требуемую освещенность конкретной точки освещения.
Эксплуатация осветительных установок
Включает регулярную очистку остекленных проемов и светильников от загрязнений, своевременная замена ламп, контроль напряжения в осветительной сети, систематический ремонт элементов осветительных частей установок, регулярный косметический ремонт помещений.
Для удобства обслуживания светильников применяются передвижные телескопические платформы, лестницы со страховкой др. При высоте подвеса светильников до 5 м их допускается обслуживать с приставных лестниц и стремянок, но не менее 2 человеками.
Все манипуляции с освещением осущ. только при снятом напряжении!
Контроль освещения
Осуществляется не реже 1 раза в год, а при изменении условий зрительной работы всякий раз.
Сила света контролируется фотометрами, а освещенность люксметрами. Измеренные фактические значения освещенности сравниваются с предельно допустимыми по санитарным нормам.
Виброакустические вредные факторы
· Производственный шум – любой нежелательный для человека звук, оказывающий неблагоприятное воздействие на здоровье и работоспособность (производительность).
· Вибрация
· Инфразвук
· Ультразвук
Звук как ФЗ. явление представляет собой механические колебания упругой среды, воспринимаемые человеком через орган слуха в интервале частот 16-20кГц (слышимый диапазон). до 1
6 кГц – инфразвук, более 20кГц – ультразвук.
В кач. звука мы воспринимаем колебания упругой среды, которые распространяются волнообразно.
Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды под воздействием возмущающей силы.
Параметры шума:
1. Частота (Гц)
2. Звуковое давление (Па) – переменная составляющая атмосферного давления, возникающее при прохождении звуковой волны.
3. Интенсивность I(Вт/м 2) – энергия, переносимая звуковой волной к единице площади поверхности, перпендикулярно распространению звуковой волны. I=P 2 /rС
С – скорость распространения звука в среде
r- плотность среды
4. Уровень звукового давления
Пороговое значение – минимальное значение величин, при которых начинается восприятие ухом. (Закон Вебера-Фехнера)
Нормирование шума
С целью нормирования весь диапазон разбивается на октавные полосы (по увеличению в 2 раза). В каждой октавной полосе определены средние геометрические значения частот.
Если F1=45Гц, F2=90Гц, то Fср=63Гц.
Т.о. определен частотный спектр средних геометрических частот: 31,5; 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц.
Контроль шума
Осуществляется приборами – шумомерами отечественными и зарубежными (ИШВ1, ВШВ003, Октава, «Брюль и Кьер»)
Контроль сводится к измерению фактических уровней звукового давления в децибелах, которое определяется по формуле 20lgР/Р0 Р0=2*10Е-5.
L – нормируемая величина, служащая для гигиенической оценки потому что: абсолютные величины изменяются в очень широких пределах, поэтому манипулировать ими не удобно; человеческое ухо идеально отвечает логарифмической зависимость восприятия шума.
Для быстрой (экспрессной) оценки уровня шума в помещении в шумомерах имеется специальная шкала А, значение которой эквивалентно всему спектру.
Бологическое действие шума
Шум является общебиологическим фактором, который действует на весь организм. Он раздражает нервную систему человека, является причиной преждевременного утомления, ослабления внимания и памяти.
У человека замедляются психические реакции, изменяются скорость реакции и пульса, нарушается обмен веществ, возникают заболевания сердечнососудистой системы. Вся совокупность этих патологических изменений организма квалифицируется как «шумовая болезнь». В некоторых случаях возникает тугоухость и резкая потеря слуха (вплоть до полной потери). Может возникать воспаление слухового нерва с потерей слуха.
Шум обладает свойством кумуляции (накапливания).
Звуковые колебания могут восприниматься не только ухом, а с уровня 120дб воздействуют непосредственно на кору головного мозга через кости черепа и защита органов слуха неэффективная, поэтому для защиты необходимы шлемофоны.
· постоянный (изменяется в течении смены не более чем на 5дб)
· непостоянный (более 5дб)
Шум более 130дб вызывает болевые ощущения в ушах, 140 и более вызывает разрушение барабанных перепонок глухоту.
Методы борьбы с шумом
Осуществляется разработкой шумобезопасной техники, применением средств и методов коллективной защиты, индивдуальной защиты, а также строительно-аккустическими методами.
Средства индивидуальной защиты по отношению к источнику возбуждения шума подразделяются на:
· средства, снижающие шум в источнике возникновения
· средства, снижающие шум на пути распространения
В зависимости от средств реализации средства коллективной защиты делятся:
· акустические (средства звукоизоляции, средства звукопоглащения)
· архитектурно-планировочные
· организационно-технические
Наиболее эффективные звукозолирующие материалы – сложные композиционные материалы с пористыми наполнителями из отходов деревоперерабатывающей, льноперерабатывающей, а также резиновой промышленности. Эффективность заключается в демпфирующем эффекте. Заключается в том, что энергия колебаний в порах материала преобразуется в тепловую энергию, поглощаемую самим материалом.
Наиболее эффективные звукопоглощающие материалы – мрамор, бетон, кирпич, гранит, ДВП, ДСП, керамзит, войлок, минераловатные изделия, картон и фанера с перфорацией. Применяются звукопоглотители и глушители разных конструкций. Применяются также архитектурно-планировочные решения по расположению оборудования, путей движения транспорта и т.д.
Кроме того применяется активная форма борьбы с шумом, которая заключается в генерации звуковых полей в противофазе к источникам шума, которая.
Средства индивидуальной защиты от шума:
· ушные вкладыши (беруши)
· наушники
· шлемофоны (от 120 дб)
· компенсирующие костюмы скафандры (от 135дб)
Контроль шума заключается в измерения уровня с последующим сравнением с санитарными нормам.
Защита от ультразвука
Механические колебания упругой среды в диапазоне частот свыше 20 кГц не воспринимаемые ухом. Имеет ту же природу и характеризуется теми же параметрами, что и слышимый звук.
Источник ультразвука – оборудование, которое генерирует ультразвук в качестве технологического фактора для таких операций, как ультразвуковая сварка, очистка, неразрушающий контроль металлов, медицинская диагностика, физиотерапия и др.
Ультразвук:
· Низкочастотный (10Е4-10Е5Гц), распространяется воздушным путем
· Высокочастотный (10Е5-10Е9), распространяется контактным путем
Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда.
При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Для повышения равномерности естественного освещения больших помещений осуществляется комбинированное освещение. Кроме того светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.
Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов различения и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами, при естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).
Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость .
Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов.
Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильном направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.
Нормирование производственного освещения. Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном.
Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности).
Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.
Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров. КЕО - это отношение освещенности в данной точке внутри помещения к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах.
Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхним и комбинированным освещением - по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны.
