Эргономические требования к организации рабочего места. Точечный метод расчета освещения. Расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе депо

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС (ОмИИТ))

Контрольная работа

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Эргономические требования к организации рабочего места. Точечный метод расчета освещения. Расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе депо

Студент гр.73 СП

Целищев Вадим Вячеславович

Омск 2016

Содержание

1. Эргономические требования к организации рабочего места

2. Точечный метод расчета освещения

3. Пример расчета освещения точечным методом

4. Расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе депо

Используемая литература

1. Эргономические требования к организации рабочего места

антропометрический рабочий спецодежда

Рабочее место - это зона пространства, оснащена необходимым оборудованием, где происходит трудовая деятельность одного работника или группы работников.

Прежде всего, рабочее место должно отвечать требованиями безопасности труда. Кроме того, оно должно быть удобным, то есть соответствовать антропометрическим, физиологическим и психологическим требованиям, а также типу работы.

В связи с этим при проектировании рабочего места необходимо учитывать:

1) рабочую позу;

2) пространство для размещения работника;

3) возможность охватить взглядом все элементы рабочего места и пространство за его пределами;

4) возможность вести записи, размещать документацию и материалы, необходимые для работы.

Рабочее место следует организовать так, чтобы работник мог легко перемещаться в процессе трудовой деятельности, совершать все движения, необходимые для обслуживания оборудования, хорошо воспринимать звуковую и зрительную информацию.

Работника нужно защитить от воздействия опасных и вредных факторов, при этом спецодежда и средства индивидуальной защиты, если они используются, не должны мешать работе. Помимо всего прочего работник должен иметь возможность экстренно покинуть рабочее место в случае, например, аварийной ситуации. Условия для экстренного ухода с рабочего места также необходимо предусмотреть.

При проектировании оборудования и организации рабочего места следует учитывать антропометрические показатели женщин (если работают только женщины) и мужчин (если работают только мужчины); если же оборудование обслуживают и женщины, и мужчины - учитываются общие средние показатели для тех и других.

Рабочее пространство: правила и нормы

Рабочие места различаются в зависимости от того, в каком положении осуществляется деятельность - сидя или стоя. Это также учитывает производственная эргономика.

Рабочее место

С точки зрения эргономики оптимальное рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах моторного поля - пространства, в котором работник совершает действия, необходимые для управления оборудованием.

Оптимальное положение работника

Подставка для ног должна иметь рифленую поверхность, бортик по переднему краю высотой 10 мм, ширину не менее 300 мм, длину не менее 400 мм. Если работы выполняются сидя, высота подставки для ног не должна быть менее 500 мм. Для удобного, возможно близкого подхода к столу или оборудованию необходимо предусмотреть пространство для стоп размером не менее 150 мм по глубине, 150 мм по высоте и 530 мм по ширине.

Форма рабочей поверхности зависит от характера выполняемой работы. Она может быть прямоугольной, иметь вырез для корпуса работника или углубление для настольного оборудования и т.д. При необходимости на рабочую поверхность устанавливаются подлокотники.

Органы управления необходимо размещать с учетом следующих требований:

Эргономические требования к размещению органов управления

При работе двумя руками органы управления размещают с таким расчетом, чтобы не происходило перекрещивания рук. Операции, не требующие точности и быстроты выполнения, можно «доверить» ножным органам управления. Аварийные органы управления следует располагать в пределах зоны досягаемости моторного поля.

Чтобы исключить возможность их самопроизвольного включения, необходимо предусмотреть специальные блокировки и выключатели. Важный элемент рабочего места - средства отображения информации, то есть табло, часы, дисплеи, мониторы и т.д. К их расположению также предъявляются конкретные требования.

Если средства отображения информации, требующие точного и быстрого считывания показаний, используются очень часто, их располагают по вертикали под углом ±15° от линии взгляда и по горизонтали под углом ±15° от сагиттальной плоскости («сагиттальная плоскость» (от лат. sagitta - стрела) - термин, применяемый в анатомии животных и человека для обозначения плоскости, идущей через тело в переднезаднем направлении).

Если они требуют менее быстрого и точного чтения показаний и используются часто, допустимо расположить их под углом ±30°. Редко используемые средства отображения информации помещают под углом ±60°. Именно эти общие принципы сформулированы в правилах по охране труда, а также санитарных правилах и нормах. Если этого требует сфера деятельности, они могут быть конкретизированы и дополнены.

Например, сейчас большое значение приобрели эргономические правила по использованию компьютера. Они подробно описаны в ГОСТе «Эргономические требования при выполнении офисных работ с использованием видеодисплейных терминалов».

Освещение, эстетика и другое

Правильная организация зоны моторного поля - это далеко не все, чем занимается эргономика. Она призвана решить целый ряд разнообразных задач. Существуют два основных подхода к их решению. Первый, прежде всего, рассчитан на повышение эффективности труда, а значит, нацелен на приспособление человека к условиям работы. Второй - на создание комфортных условий для работы, а значит, на приспособление работы к человеку. Как правило, эти подходы сосуществуют, но одному из них уделяется большее, другому меньшее внимание.

На повышение эффективности труда, безусловно, повлияет правильное распределение функций между работником и техническими средствами. Этому же будут способствовать такой отбор работников и такая их подготовка, которые позволят им точно, быстро, согласованно и качественно выполнять необходимые задачи. Вместе с тем работник должен получать достаточную и достоверную информацию обо всех происходящих процессах.

Чтобы сделать работу комфортной, необходимо предусмотреть такое положение тела работника в процессе деятельности, которое позволяет экономить физические силы, равномерно распределять физическую нагрузку. Акустические, визуальные и другие сигналы должны легко опознаваться, органы управления легко перемещаться, инструменты обязаны быть удобными, расположение элементов рабочего места - соответствовать логике действий работника. Во избежание ошибок документация, регламентирующая деятельность работника, должна быть наглядной и доступной восприятию. И наконец, необходимо создать такие условия труда, при которых работники могли бы взаимодействовать друг с другом.

Пренебрежение опасно

Ошибки при конструировании рабочего места зачастую приводят к опасным последствиям. Вредные для здоровья позы, чрезмерное напряжение тела, скованность, недостаток или избыток освещения, неудобное расположение органов управления или средств отображения информации - это далеко не безобидные следствия пренебрежения принципами эргономики. Каждый из этих факторов или тем более их сочетание могут привести к заболеваниям, психическим стрессам, ошибкам в поведении людей, к авариям, порче оборудования, несчастным случаям.

Не случайно один из основных ГОСТов включает вопросы эргономики в задаче охраны труда: «Организация должна определять те операции и виды деятельности, которые связаны с выявленными опасностями и факторами охраны труда, согласующимися с ее политикой и целями в области охраны труда.

Организация должна планировать эти виды деятельности, включая техническое обслуживание, эксплуатацию и ремонт оборудования, с тем чтобы гарантировать выполнение соответствующих нормативных требований охраны труда путем... разработки и использования методов проектирования оснащения рабочих мест, производственных процессов, оборудования с учетом требований эргономики, обеспечивая исключение или снижение производственного риска непосредственно в месте его проявления».

Таким образом, невыполнение требований эргономики может расцениваться как нарушение требований охраны труда и наказываться привлечением виновных к административной (ст. 5.27 КоАП РФ) или уголовной ответственности (ст. 143 УК РФ).

2. Точечный метод расчета освещения

Точечный метод дает возможность определить в любой точке помещения освещенность как в горизонтальной, так и в вертикальной или наклонной плоскостях.

В основном точечный метод расчета освещения применяется при расчете локализованного и наружного освещения в случаях, когда часть светильников закрывается расположенным в помещении оборудованием, при освещении наклонных или вертикальных поверхностей, а также для расчета освещения производственных помещений с темными стенами и потолком (литейные, кузнечные цехи, большинство цехов металлургических заводов и т.п.).

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:

где: Iб - сила света в направлении от источника на заданную точку рабочей поверхности (определяют по кривым силы света или по таблицам выбранного типа светильника), б - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением силы света к расчетной точке, м - коэффициент, учитывающий действие удаленных от расчетной точки светильников и отраженного светового потока от стен, потолка, пола, оборудования, падающего на рабочую поверхность в расчетной точке (принимают в пределах м = 1,05...1,2), k - коэффициент запаса, hp - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Перед началом расчета освещения точечным методом необходимо вычертить в масштабе схему размещения светильников для определения геометрических соотношений и углов.

Расчет точечным методом более сложен, чем расчет по удельной мощности и методом коэффициента использования. Расчет ведется по специальным формулам, номограммам, графикам и вспомогательным таблицам.

Наиболее простым является определение освещенности в горизонтальной плоскости от светильников с ЛН с помощью графиков пространственных изолюкс. Такие графики строятся для светильников каждого типа и имеются в справочных книгах по проектированию электроосвещения. «Изолюксой» называется линия, соединяющая точки с одинаковой освещенностью.

На рис.1 по вертикальной оси отложена высота установки светильника над расчетной поверхностью h в метрах, а по горизонтальной оси - расстояние d в метрах 30, 20, 15, 10, 7 ... - у каждой кривой нанесена освещенность в люксах от светильника, имеющего лампу со световым потоком равным 1000 лм.

Чтобы понять назначение пространственных изолюкс и сущность расчета по ним, сделаем простой рисунок (рис. 2). Пусть в помещении установлен светильник С на высоте h над расчетной поверхностью, например, над полом. Возьмем на полу точку А, в которой необходимо определить освещенность. Обозначим расстояние от проекции светильника на расчетную плоскость О до точка А через d.

Чтобы определить освещенность в точке А, необходимо знать величины h и d. Предположим, что h = 4 м, d = 6 м. Проведем на рис. 2 горизонтальную линию от цифры 4 на вертикальной оси и вертикальную линию от цифры 6 на горизонтальной оси. Линии пересекаются в точке, через которую проходит кривая, обозначенная числом 1. Это означает, что в точке А светильник С создает условную освещенность е =1 лк.

Рис. 1. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности от светильника с матированным стеклом

Рис. 2. К расчету освещения точечным методом. С - светильник, О - проекция светильника на расчетную плоскость, А - контрольная точка

Рис. 3. К расчету освещенности точечным методом

Расчет освещенности точечным методом от светильников с симметричным светораспределением (рис. 3) рекомендуется вести в такой последовательности:

1. По соотношению d / hp определяют tga и, следовательно, угол б и cos³б, где d - расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую через расчетную точку.

2. По кривой силы света (или табличным данным) для выбранного типа светильников и угла a выбирают Ia.

3. По основной формуле подсчитывают горизонтальную освещенность от каждого светильника в расчетной точке.

4. Определяют суммарную освещенность в контрольной точке, создаваемую всеми светильниками.

5. Вычисляют расчетный световой поток (в люменах), который должен быть создан каждой лампой для получения в расчетной точке требуемой (нормированной) освещенности.

6. По найденному расчетному световому потоку подбирают лампу требуемой мощности.

3. Пример расчета освещения точечным методом

Помещение площадью 100 м2 высотой 5 м освещается четырьмя светильниками типа РСП113-400 с лампами ДРЛ мощностью 400 Вт. Светильники расположены по углам квадрата со стороной 5 м (рис. 2). Высота подвеса светильников над рабочей поверхностью hp = 4,5 м. Нормированная освещенность в контрольной точке А равна 250 лк. Определить, соответствует ли освещенность в контрольной точке требуемой норме.

1. Определяем tgб (рис. 3), б и cos³б , б=37°, cos³б=0,49.

2. Определяем Ia. По кривой силе света светильников РСП13 (ДРЛ) при условной лампе со световым потоком Ф_Л = 1000 лм, находим силу света Ia при б = 37° (интерполируя между значениями силы света для угла б = 35° и 45°), Ia1000 = 214 кд.

Световой поток установленной в светильнике лампы ДРЛ мощностью 400 Вт равен 19000 лм. Поэтому Ia= 214 Ч (19000 / 1000) = 214 Ч 19 = 4066 кд.

3. Рассчитываем освещенность от одного светильника в горизонтальной плоскости в контрольной точке А. Принимая коэффициент запаса k = 1,5 для одного светильника и м = 1,05 получим

Так как в расчетной точке каждый из четырех светильников создает одинаковую освещенность, то суммарная горизонтальная освещенность в точке А будет ?Е_А = 4 Ч 68,8 = 275,2 лк

Фактическая освещенность повышает нормированную (250 лк) примерно на 10%, что находится в допустимых пределах.

Для рационализации техники расчетов освещенности точечным методом используют справочные кривые пространственных изолюкс, построенные для каждого типа светильника.

4. Расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока в цехе депо

В помещении размерами А=15 м, В=5 м, H=4 м, hp=0,8 м и коэффициентами отражения потолка rп=70 %, стен rc=30 %, определить методом коэффициента использования светового потока освещение светильниками "Астра" с лампами накаливания для создания освещенности Емин=50 лк.

В цехе депо осветительную установку с лампами накаливания рассчитывают при коэффициенте запаса k=1,5. В светильнике "Астра" косинусное светораспределение. Поэтому оптимальное относительное расстояние между светильниками следует взять л=1,6. Приняв высоту свеса светильников hc=0,5 м, получим расчетную высоту

h_p = H - h_c - h_p.п

hр=4-0,8-0,5=2,7 м

и расстояние между светильниками

L=2,7 Ч 1,6=4,32 м.

Число рядов светильников в помещении

Nb=5/4,32=1,15.

Число светильников в ряду

Na=15/4,32=3,472.

Округляем эти числа до ближайших больших Na=4 и Nb=1.

Общее число светильников

N= Na Ч Nb=4 Ч 1=4.

Размещаем окончательно светильники.

По ширине помещения расстояние от ряда светильников до стены меньше L, а именно 2,5 м. В ряду расстояние между светильниками примем также La=4,32 м, а расстояние от крайнего светильника до стены будет

15-(4,32*3)/2=1,02

Это составляет 0,23 L.

Индекс помещения

i=15 Ч 5/[2,7(15+5)]=75/(2,7 Ч 20)=1,38.

По справочнику выбираем коэффициент использования светового потока з=0,5. Так как расстояние между светильниками практически равно оптимальному, то принимаем коэффициент минимальной освещенности z=1,08. Определяем необходимый световой поток лампы.

Фл = (50 Ч 75 Ч 1,5 Ч 1,08)/(4 Ч 0,5) = 3037,5лм

Выбираем по таблице ближайшую стандартную лампу ДРЛ 80, имеющую поток Флт=3200 лм, что больше расчетного значения на ДФ=(3200-3037,5)100/3037,5= 5,34 %

Рассчитаем действительную освещенность

Едейств=(3200*4*0.5)/(75*1.5*1.08)=52.67

Едейств больше Емин следовательно количество светильников и мощность ламп выбраны достаточные для создания требуемого уровня освещенности.

Используемая литература

1. http://electricalschool.info/main/lighting/772-tochechnyjj-metod-rascheta-osveshhenija.html.

2. http://studopedia.ru/2_86414_obshchie-ergonomicheskie-trebovaniya-k-organizatsii-rabochih-mest.html.

3. http://malahit-irk.ru/index.php/2011-01-13-09-04-43/202-2011-07-07-12-57.

4. Безопасность жизнедеятельности. Часть 1. Безопасность жизнедеятельности на железнодорожном транспорте: Учебник / Под. ред К.Б. Кузнецова. М., 2005.

5. Безопасность жизнедеятельности. Часть 2. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник / Под ред. К.Б. Кузнецова. М., 2006.

6. Безопасность жизнедеятельности в машиностроении: Учебное пособие/ред. Ю.Н. Соломенцева. М., 2002.

7. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ред. С.В. Белов. Высшая школа, 2005.

Размещено на Allbest.ru