Естественная освещенность на производстве

СМК Ф 7.5.0-01-33

минобрнауки россии федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

---

 

Институт	инженерно-технический
Кафедра	техносферной безопасности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           Курсовая работа

 

 

на тему

Естественная освещенность на производстве

 

                                                           

Выполнил студент группы  3ТБб-02-21оп

группа

направления подготовки (специальности)

Техносферная безопасность

шифр, наименование

Смирнова Анна Викторовна

фамилия, имя, отчество

                                                                   

Руководитель

Шестакова Е.А.

фамилия, имя, отчество

Дата представления работы

«______»_____________ 2014 г.

Оценка _______________,

Подпись преподавателя_________________

Череповец,  2014

                                              

                                    Содержание:  

Введение…………………………………………………………………..........3

Основные определения………………………………………………………..4

Виды освещения……………………………………………………………….5

Нормирование естественной освещенности………………………………...8

Виды естественного освещения….………………………………………….13

Задача………………………………………………………………………….15

Основные требования к производственному освещению………………….17

Заключение…………………………………………………………………....20

Литература…………………………………………………………………….21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                

 

                                               Ведение.

Правильно выполненная система освещения играет существенную роль в снижении производственного травматизма. Она уменьшает потенциальную опасность многих производственных факторов, создает нормальные условия работы органам зрения и повышает общую работоспособность организма.

Анализ производственного травматизма показывает, что в более светлые месяцы года при равных условиях – травматизм на производстве значительно снижается. Уличное освещение снижает число аварий на 20-30%. В данной работе рассмотрим  естественное освещение, его недостатки и достоинства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Основные определения.

Освещение — получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения.

Сила света. Свет разных источников может различаться качественно (иметь различные спектры) и количественно — по силе света. Сила света выражается в свечах.

 Яркость — световая величина, непосредственно воспринимаемая глазом и определяющаяся плотностью светового потока, испускаемого в данном направлении единицей светящейся поверхности. Величину яркости выражают в нитах (нт) и стильбах (сб). 1 сб= 104 нт.

Световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Величина светового потока выражается в люменах (лм).

Освещенность численно равна световому потоку, падающему на единицу поверхности. Величина освещенности выражается в люксах (лк).

Для определения величины освещенности применяется специальный прибор — люксметр.

Неблагоприятные условия освещения вызывают ухудшение общего самочувствия и понижение физической и умственной работоспособности. Недостаточное освещение рабочих мест повышает утомляемость и снижает производительность труда.

Организация рационального  освещения имеет   большое   оздоровительное  и культурное значение.

Адаптация - приспособление глаза к изменению условий освещения (уровня освещенности).

Аккомодация - приспособление глаза к понятному видению предметов, находящихся от него на неодинаковом расстоянии за счет изменения кривизны хрусталика.

Конвергенция-способность глаза при рассматривании близких предметов занимать положение, при котором зрительные оси обоих глаз пересекаются на предмете.

 

Виды освещения.

 Различают следующие виды освещения:

1. естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода;

2. искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света;

3. совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение, дополняется искусственным.

 

Естественное освещение. Источниками естественного света являются солнце и атмосфера.

Освещенность помещений естественным светом зависит от светового климата данной местности, ориентации окон, качества и содержания оконных стекол, окраски стен помещения, затемняющих свет предметов, расположенных внутри и вне помещения, глубины помещения и величины световой поверхности окон. Высокие предметы, находящиеся вне здания перед окнами, для того чтобы не затемнять свет, должны отстоять от окон на расстоянии не менее своей удвоенной высоты. Глубина помещения (расстояние от стены с окнами до противоположной стены) в помещениях с боковым односторонним освещением не должна превышать более чем в 2 раза расстояние от пола до верхнего края оконных проемов. О достаточности световых проемов судят по величине светового коэффициента.

Световым коэффициентом называют отношение световой поверхности окон (площади застекления) к площади пола помещения.

В жилых и общественных зданиях величина светового коэффициента колеблется в зависимости от назначения помещения от 1/5 до 1/15.

Световой коэффициент имеет значение в строительном проектировании, но не может в достаточной степени характеризовать освещенность помещений естественным светом.

Искусственное освещение:

Искусственное освещение предусматривается во всех производственных и бытовых помещениях, где недостаточно естественного света, а также для освещения помещений в темное время суток. При организации искусственного освещения необходимо обеспечить благоприятные гигиенические условия для зрительной работы и одновременно учитывать экономические показатели.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях регламентируется СНиП II-4-79 и определяется, в основном, характеристикой зрительной работы (табл. 2.5). Нормы носят межотраслевой характер. На их основе, как правило, разрабатывают нормы для отдельных и отраслей промышленности.

В СНиП II-4-79 восемь разрядов зрительной работы, из которых первые шесть характеризуются размерами объекта распознавания. Для I-V разрядов, кроме того есть еще и по четыре подразряда (а, б, в, г), нормированные значения зависят не только от наименьшего размера объекта распознавания, но и от контраста объекта с фоном и характеристики фона . Самая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд Иа), а наименьшая - 30 лк (разряд VIIIb).

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов - общее и комбинированное.

Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных) в местах, где оборудование создает глубокие резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное.

Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением.

Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 

         

 

 

 

 Нормирование естественного освещения.

Освещенность, создаваемая в помещениях естественным светом, изменяется в чрезвычайно широких пределах. Изменения эти обусловливаются временем дня, временем года и метеорологическими факторами: состоянием облачности и отражающими свойствами земного покрова. При переменной облачности величина освещенности, создаваемой дневным светом, может за короткий промежуток времени изменяться десятки раз.

Непостоянство в помещениях естественного освещения во времени вызвало необходимость ввести отвлеченную единицу измерения естественной освещенности, называемую коэффициентом естественной освещенности.

Коэффициент естественной освещенности представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной освещенности точки, находящейся на горизонтальной плоскости вне помещения и освещенной рассеянным светом всего небосвода.

Аналитически коэффициент естественной освещенности выражается формулой e = Ем / Eн * 100%,

где

е — коэффициент естественной освещенности;

Ем — освещенность внутри помещения в точке М в лк;

Eн — освещенность наружная  на горизонтальной поверхности  в лк.

Следовательно, коэффициент естественной освещенности показывает, какую долю от одновременной горизонтальной освещенности на открытом месте при диффузном свете небосвода составляет освещенность в рассматриваемой точке помещения.

Достаточность естественного освещения в помещениях регламентируется нормами, которыми установлены значения коэффициентов естественной освещенности в зависимости от условий зрительной работы.

Таблица1.Нормированные значения коэффициентов естественной освещенности в помещениях производственных зданий.

Согласно действующим в настоящее время нормам освещенности естественным светом (табл. 1) производственные помещения разбиты на девять разрядов по роду производимых работ. Точность зрительной работы определяется размерами объектов различения. Под объектом различения подразумевается наименьший объект (элемент), требующий различения в процессе работы (нить проволоки, линия на чертеже, царапина на металлической поверхности, размерные линии измерительных приборов и т. д.).

Рис. 1. Схема распределения коэффициентов естественной освещенности по разрезу помещения:

(а — для одностороннего бокового освещения при разных уровнях рабочей плоскости; б — для двустороннего бокового освещения; в — для верхнего освещения; г — для комбинированного освещения; 1 — уровень рабочей плоскости; 2 — кривая светового профиля; 3 — уровень среднего значения коэффициента естественной освещенности.)

 

В помещениях с боковым односторонним освещением нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в точке на рабочей плоскости, наиболее удаленной от светового проема.

При боковом двустороннем освещении и симметричных световых проемах нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности в середине помещения, а при наличии в середине помещения свободного прохода — на границах этого прохода. Если световые проемы несимметричны, за минимальное значение коэффициента естественной освещенности принимается наименьшее значение коэффициента из числа вычисленных для различных точек помещения с предполагаемой наименьшей освещенностью.

В помещениях, освещаемых верхним или комбинированным светом, нормируется среднее значение коэффициента естественной освещенности в пролете или помещении, который определяется по формуле:

где

е1 е2,. . ., еN—значения коэффициента естественной освещенности в отдельных точках, находящихся на равном расстоянии друг от друга;

N — количество точек, в которых определяется коэффициент естественной освещенности (таких точек берется не менее пяти).

В помещениях с комбинированным освещением суммарное значение среднего коэффициента естественной освещенности определяется по формуле:

eср = eф +eо

где

еф — среднее значение коэффициента естественной освещенности от фонаря;

ео— среднее значение коэффициента естественной освещенности от окон.

Кроме интенсивности естественного освещения, нормируется равномерность естественного освещения, которая в производственных помещениях 1 и 2-го разрядов работ с верхним освещением должна быть не менее 0,5, а для работ 3 и 4-го разрядов — не менее 0,3.

Равномерность освещения характеризуется отношением минимального коэффициента естественной освещенности emin к максимальному его значению еmax на рабочей плоскости в пределах характерного разреза помещения (обычно посредине помещения по оси светового проема или по оси простенка между световыми проемами).

Для производственных помещений с боковым и комбинированным освещением неравномерность естественного освещения не нормируется.

Размеры и расположение световых проемов в помещениях, а также соблюдение норм освещенности проверяются расчетом. При этом руководствуются следующими соображениями.

Световой поток, падающий в ту или иную точку помещения (рис. 49), суммируется из прямого диффузного света от небосвода ен (с учетом светопотерь), света, отраженного от внутренних поверхностей помещения ео, и света, отраженного от поверхности земли ез. Таким образом,

e= ен +ео+ез.

Освещенность ен, получаемая в помещении от диффузного света небосвода, зависит от величины световых проемов и их размещения. Она увеличивается с увеличением площади световых проемов, а также при размещении световых проемов в верхней части стен и в покрытии зданий.

Освещенность ео, получаемая за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения, зависит от цвета пола, окраски стен и потолка. В помещениях со светлыми полами, с потолком и стенами, окрашенными белой краской, освещенность повышается в 2 и более раза.

Освещенность eз учитывается только для зданий с боковым освещением. Отраженный свет от поверхности территории, прилегающей к зданию, при боковом освещении помещений, имеющих светлую окраску потолка, увеличивает освещенность в помещениях на 30% и более при светлом грунте (песок) или при покрытии грунта светлой керамической плиткой.

 

 

 

 

 

 

 

       Виды естественного освещения.

Естественное освещение — освещение помещений прямым или отраженным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. Без естественного освещения допускается проектировать отдельные виды производственных помещений согласно Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий.

Различают следующие виды естественного освещения помещений:

· боковое одностороннее — когда световые проемы расположены в одной из наружных стен помещения

 

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

1. назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;

2. требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической зрительной работы;

3. климатических и светоклиматических особенностей места строительства зданий;

4. экономичности естественного освещения.

При ширине помещения до 12 метров рекомендуется боковое одностороннее освещение, при ширине 12…24 метра - боковое двухстороннее.

 

· боковое — световые проемы в двух противо­положных наружных стенах помещения

· верхнее — когда фонари и световые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания,

· комбинированное — световые проемы, предус­мотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнего освещения. Комбинированное освещение рекомендуется при ширине помещения более 24 метров. Оно является наиболее рациональным, так как создает относительно равномерное по площади освещение.

 

 

 

 

 

 

 

 

  Задача.

Естественная освещенность участка предприятия, измеренная с помощью люксметра на четырех рабочих местах составила Е1, Е2, Е3, Е4 при наружном освещении Енар. Рабочие места находятся на расстоянии 1 м, 2 м, 3 м и 4 м от окна. Определить коэффициент естественной освещенности (КЕО) на каждом рабочем месте и построить график распределения КЕО по глубине помещения.

 

Дано:	Решение: E1 / Енар = (150 лк/3500 лк) * 100% = 4,3 % E2 / Енар  =(75 лк/3500лк) * 100% = 2,1 % E3 / Енар  =(34 лк/3500лк) * 100% = 0,97 % E4 / Енар  =(17 лк/3500лк) * 100% = 0,5 % Коэффициент естественной освещенности (КЕО) на 1 рабочем месте равен -4,3 %, на 2 - 2,1 %, на 3 - 0,97 % и на 4 - 0,5 %. График распределения КЕО по глубине помещения выглядит следующим образом:
Е1 = 150 лк Е2 = 75 лк Е3 = 34 лк Е4 = 17 лк Енар = 3500 лк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные требования к производственному освещению.

Для создания благоприятных условий зрительной работы, исключающих быструю утомляемость глаз, возникновения профессиональных заболеваний, несчастных случаев и способствовали повышению производительности труда и качества продукции, производственное освещение должно отвечать следующим требованиям: - создавать на рабочей поверхности освещенность, соответствует характеру зрительной работы и не ниже установленных норм; -

1. не должно оказывать ослепляющего действия как от самих источников освещения, так и от других предметов, находящихся в поле зрения, -

2. обеспечить достаточную равномерность и постоянство уровня освещенности в производственных помещениях, чтобы избежать частой переадаптации органов зрения, -

3. не создавать на рабочей поверхности резких и глубоких теней (особенно подвижных) -

4. должен быть достаточен для различения деталей контраст поверхностей освещаются, -

5. не создавать опасных и вредных производственных факторов (шум, тепловые излучения, опасное поражение током, пожаро-и взрывоопасность светильников) -

6. должно быть надежным и простым в эксплуатации, экономическим и эстетическим.

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. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75лк производительность труда повысилась на 8%. При дальнейшем повышении до 100 лк - на 28% (по данным профессора А.Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей 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.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение, 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, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.

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.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый 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.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Заключение

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения.

Недостаток естественного света восполняется искусственным освещением.

Основные гигиенические требования к искусственному освещению производственных помещений сводятся к тому, чтобы:

1. света было достаточно (он не должен слепить и оказывать иного неблагоприятного влияния на человека и на среду);

2. осветительные приборы были бы легко управляемыми и безопасными, а их расположение способствовало функциональному зонированию помещений;

3. выбор источников света производился с учетом восприятия цветового решения интерьера, спектрального состава света и благоприятного биологического воздействия светового потока.

 

 

 

 

 

 

                  

 

 

 

 

 

                                        Литература:

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. Ч.2 / Е.А. Резчиков, В.Б. Носов, Э.П. Пышкина, Е.Г. Щербак, Н.С. Чверткин / Под редакцией Е.А. Резчикова. М.: МГИУ, - 1998.
2. Иванов Б.С. Человек и среда обитания: Учебное пособие, М.: МГИУ, - 1999.
3. http://delta-grup.ru/bibliot
4. СП 52.13330.2011
5. СНиП 23-05-95
6. Алексеев С.В., Усенко В.Р. Гигиена труда. М: Медицина, - 1998.
7. ГОСТ ИСО 8995-2002 Принципы зрительной эргономики. Освещение рабочих систем внутри помещений.