Определение и оценка освещения рабочих мест в производственных помещениях

Федеральное агентство по образованию РФ

Липецкий государственный технический университет

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Лабораторная работа № 4

«Определение и оценка освещения рабочих мест в производственных помещениях»

Выполнил: ст. гр. С-01-1

Москалева Ю.В.

Принял: Санжаровская Л.Д.

Липецк 2005

Лабораторная работа № 4

«Определение и оценка освещения рабочих мест в производственных помещениях»

Цель работы: освоение методики определения и оценки освещения рабочих мест производственных помещений естественным и искусственным светом.

Теоретические положения.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого электромагнитного излучения (света) с длиной волны 0,38 - 0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,55 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам спектра.

Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест оказывает положительное влияние на психофизиологическое состояние работающих, способствует обеспечению безопасности труда, снижению утомления и травматизма, сохраняет высокую работоспособность. Острота зрения, скорость и точность распознавания объектов зависят от качества осветительных условий, определяемых количественными и качественными показателями освещения.

Световой поток ( F ) - это часть потока общей лучистой энергии (Ф), воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Сила света (I) - пространственная плотность светового потока, распространяющегося равномерно внутри единичного телесного утла, измеряемая в канделлах (кд).

,

где dФ - световой поток, исходящий от точечного источника света, лм;

- пространственный (телесный) угол, стерадиан (ср).

Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, определяется отношением светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади dS (м²). Единица измерения - люкс (лк).

Люкс - освещенность поверхности площадью в 1 м², на которой распределен световой поток в 1 лм.

Яркость (L) - световое ощущение, создаваемое силой света излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в заданном углом а направлении, измеряется в кд/м²:

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели, как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

Фон (, доли ед.) - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется как отношение отражаемого от поверхности светового потока Ф_отр к падающему на нее световому потоку Ф_пад.:

.

В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02-0,95; при р > 0.4 фон считается светлым; при р = 0,2.. .0,4 - средним; при р < 0,2 - темным.

Контраст объекта различения с фоном (К, доли ед.) - определяется отношением абсолютной величины разницы между яркостью объекта (L₀) и фона к яркости фона (L_ф):

.

Контраст объекта различения с фоном считается: большим - при К > 0,5 (объект резко выделяется на фоне); средним - при К = 0,2.. .0,5 (объект заметно выделяется на фоне); малым - при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Коэффициент пульсации освещенности (К_п,%) - это критерий оценки глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока.

где и - соответственно максимальное и минимальное значение освещенности за период ее колебания, лк;

Eср - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Для газоразрядных ламп К_п=25-65%, для обычных ламп накаливания К_п=7%, для галогенных ламп накаливания К_п=1%.

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия осветительной установки, определяемый выражением

,

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разностей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения;

V₁ и V₂ - видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Видимость (V) - способность глаза воспринимать объект. Видимость определяется отношением контраста (К) объекта с фоном к величине порогового или наименьшего различимого глазом контраста (К_пор):

.

Гигиенические требования к освещенности основаны на особенностях восприятия света и его воздействия на человека и сводятся к следующему: спектральный состав света должен приближаться к естественному; уровень освещенности должен соответствовать нормативным показателям, учитывающим условия работы; равномерность и устойчивость уровня освещенности; отсутствие блескости; показатель ослепленности и коэффициент пульсации не должны превышать нормативных величин.

Для освещения производственных, служебных, бытовых помещений используют естественный свет и свет от источников искусственного освещения.

Приборы и лабораторное оборудование:

Измерение величины освещенности производится люксметром типа Ю-116 (рис.2), состоящим из селенового фотоэлемента со светофильтрами (насадками) и измерителя, представляющего собой гальванометр с двумя шкалами измерения: 0-100 и 0-30. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений. На шкале 0-100 точка находится над отметкой 20, на шкале 0-30 - над отметкой 5. Прибор имеет корректор для установки в нулевое положение.

Селеновый фотоэлемент присоединяется к измерителю шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения (рис. 1).

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы, и непрозрачного светорассеивающего кольца сложного профиля. Насадка обозначена буквой К. Насадка применяется только совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т.

Каждая из трех насадок совместно о насадкой К образует три поглотителя светового потока с общим номинальным коэффициентом М-10, Р-100, Т-1000 и применяется для расширения диапазона измерений (табл. 1).

Таблица 1

Диапазон измерений (ЛК)

При исследовании искусственного освещения (общего и комбинированного) применяются светильники с лампами накаливания и люминесцентными лампами (рис.3).

Рис. 1. Схема фотоэлектрического селенового люксметра Ю-116:

1 - стальная пластинка; 2 - слой селена; 3 - прозрачный запирающий слой; 4 - прозрачный слой золота; 5 - металлическая рамка; 6 -светофильтр; 7 - гальванометр, градуированный в люксах

Рис.2. Фотоэлектрический селеновый люксметр Ю-1 16:

1 - гальванометр; 2 - селеновый фотоэлемент; 3 - светофильтр, 4

включатели шкал; 5 - проводник тока

Рис.3. Схема расположения светильников в лаборатории:

1 - светильники общего освещения газоразрядными лампами; 2 - светильники общего освещения лампами накаливания; 3 - светильники местного освещения газоразрядными лампам, 4 - светильники местного освещения лампами накаливания.

Порядок выполнения работы:

1. Получить вариант индивидуального задания и исходные данные вписать в таблицу исходных данных (табл.2).

Табл.2

Исходные данные для выполнения работы

2. Опробовать люксметр в работе и определить необходимость применения соответствующей насадки для измерения освещенности.

3. Измерить величину наружной (Е_нар) и внутренней (Е_вн) освещенности рассеянным боковым естественным светом. Наружная освещенность измеряется на поверхности подоконника, при этом надо следить, чтобы фотоэлемент не затенялся чем-либо.

4. Произвести расчет фактического КЕО (е_факт).

5. По размеру объекта различения или характеру зрительной работы определить разряд зрительной работы и соответствующую величину нормированного значения КЕО.

6. Рассчитать величину нормированного значения КЕО, если задан отличный от 1 номер группы административных районов, имеющий соответствующую величину коэффициента светового климата. Данные внести в отчет (табл.3).

Табл.3

Протокол исследования естественного освещения

7. По величине нормируемого КЕО (е_N, е_н) и его фактического значения (е_факт) сделать вывод о качестве естественного или совмещенного освещения (удовлетворяет или не удовлетворяет нормам).

8. Измерить поочередно освещенность рабочей поверхности (стола) источниками искусственного освещения при зашторенных (в дневное время) окнах:

а) газоразрядными лампами;

б) лампами накаливания.

9. Установить подразряд зрительной работы, если характер зрительной работы соответствует I-V и VIII разрядам (для VI и VII разрядов это не требуется) по величине значения контраста (К) и характеристике фона (р).

10. Определить нормированные значения общей и комбинированной освещенности и установить соответствующие величины допустимых значений коэффициента пульсации освещенности (К_п) и показателя ослепленности (Р).

11. Произвести оценку общего освещения в составе комбинированного (в % и в люксах).

12. Все данные по искусственному освещению внести в отчет (табл.4) и, сравнивая фактические величины искусственного освещения с нормированным, сделать вывод о качестве освещения.

13. Сформулировать общий вывод о качестве освещения для заданных по варианту условий и дать предложения по его нормализации.

Табл.4

Промокая исследования искусственного освещения