Повышение эфективности

В зависимости  от источников света освещение может  быть естественным, искусственным и  совмещенным.

Все зрительные работы (ЗР) можно разделить на три  основных вида.

К первому  виду следует отнести все ЗР, при  выполнении которых не требуется  использование оптических приборов. При этом объект различения может  находиться как близко, так и далеко от глаз.

Ко второму  виду ЗР относятся такие работы, при выполнении которых требуется  использовать оптические приборы (лупы, микроскопы и т.д.), так как размер рассматриваемого объекта не может  быть воспринят глазом даже при высоких  уровнях яркости.

К третьему виду ЗР относятся работы, связанные с восприятием информации с экрана, при которых имеются особые требования к организации производственного освещения.

Характеристиками  зрительной работы являются:

– размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) – наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы;

– контраст объекта различения с фоном (К) – определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона Контраст объекта различения с фоном считается: большим – значение К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним – значение К находится в промежутке от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым – значение К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости);

– светлота фона – светлота поверхности, прилегающей непос-редственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при r больше 0,4 (r – коэффициент отражения поверхности); средним – при r от 0,2 до 0,4, темным – при r меньше 0,2.

Чем меньше размер объекта различения (до определенного  предела) и контраст его с фоном  и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся  далеко, но плохо освещенный. Следовательно, для нормальной работы зрительного  анализатора ему необходимо предъявлять  объекты не менее определенного  размера и контраста с фоном  и при достаточной освещенности.

В соответствии со СНиП 23 – 05 – 95 «Естественное и  искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования  оптических приборов характеризуются:

– разрядом зрительной работы, который определяется в зависимости от размера объекта различения, то есть в зависимости от точности выполняемой зрительной работы;

– подразрядом зрительной работы, который определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном – малый, а характеристика фона – темный.

Для различных  видов освещения нормируемые  показатели различны.

При искусственном  освещении в соответствии со СНиП 23 – 05 – 95 для каждого разряда и подразряда зрительной работы нормируются:

– освещенность в лк,

– показатель ослепленности Р,

– коэффициент пульсации Кп, %.

Нормированные значения освещенности в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать  в соответствии со СНиП 23 – 05 – 95 по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Освещенность  при использовании ламп накаливания  следует снижать по шкале освещенности:

– на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;

– то же при системе общего освещения для разрядов I – V, VI;

– на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII.

Нормы освещенности по СНиП 23 – 05 – 95 следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:

– при работах I – IV разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня;

– при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах и т.п.);

– при специальных повышенных санитарных требованиях на предприятиях пищевой и химико-фармацефтической промышленности), если освещенность от системы общего освещения – 500 лк и менее;

– при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения – 750 лк и менее;

– при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0,1 м.кв. и более;

– в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет [32].

Электрическое освещение при недостаточном  естественном освещении и в темное время суток выполняют с помощью  ламп накаливания (ЛН) и газоразрядных ламп (ГЛ).

На качество освещения влияют: световой поток  лампы; тип и свет светильника; цвет окраски помещения и оборудования; их состояние (свежесть окраски, запыленность).

Основные  характеристики ламп: номинальное напряжение, электрическая мощность, световой поток, световая отдача (КПД), срок службы.

В лампах накаливания используют способность  нагретого до высокой температуры  тела излучать свет: электрический  ток, проходя через тонкую нить тугоплавкого металла (вольфрама), раскаляет ее, благодаря  чему она начинает ярко светиться. Вольфрамовую нить для повышения температуры  и уменьшения распыления помещают в  стеклянную колбу, наполненную при  изготовлении инертным газом (аргоном, ксеноном, криптоном и их смесями).

Достоинства ламп накаливания: просты в изготовлении и эксплуатации; работают в широком  диапазоне температур и атмосферного давления при любом положении  в пространстве; в спектре света  отсутствует ультрафиолетовое излучение; материалы, из которых они изготовлены, экологически безопасны.

В газоразрядных  лампах видимое излучение возникает  в результате электрического разряда  в атмосфере инертных газов или  паров металлов, которыми заполняется  колба лампы. Газоразрядные лампы  называют люминесцентными, т.к. изнутри  колбы покрыты люминофором, который  под действием ультрафиолетового  излучения электрического разряда  светится; таким образом люминофор  преобразует невидимое УФ-излучение  в видимый свет.

Газоразрядные лампы по сравнению с лампами  накаливания имеют преимущества: высокая светоотдача, в несколько  раз большая, чем у ламп накаливания; продолжительный срок службы – 8000-14000 часов; благоприятный и разнообразный  спектральный состав Наиболее распространенными  газоразрядными лампами являются лампы  низкого давления, люминисцентные, имеющие форму цилиндрической трубки: лампы дневного света (ЛД), холодно-белого цвета (ЛХБ), белого цвета (ЛБ), тепло-белого (ЛТБ) и улучшенной цветопередачей (ЛУЦ) [33].

Светильники – это комплект лампы (источника  света) и осветительной арматуры. Основные назначения светильников: перераспределение  светового потока источников света  в требуемых для осветительных  установок направлениях; защита ламп, оптических элементов и электрических  аппаратов светильников от воздействия  окружающей среды.

Светильники классифицируют: по назначению - для общего и местного освещения; по конструктивному исполнению - открытые, закрытые, защищенные, пыле - и влагонепроницаемые, взрывозащищенные и т.п.; по распределению светового потока – прямого, рассеянного или отраженного света. Выбор светильника осуществляют с учетом особенностей помещения. Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно [34].

Выполнение  расчета искусственного освещения  можно проводить с помощью  метода светового потока (метода коэффициента использования).

Метод светового  потока предназначен для определения  средней освещенности. При расчете  этим методом минимальная освещенность оценивается лишь приблизительно, без  выявления точек, в которых она  имеет место. Метод коэффициента целесообразен во всех случаях, когда  расчет ведется по средней освещенности.

Произведем  расчет освещенности в Бюро оформления документов на отгрузку тракторов в страны СНГ и РБ РУП «МТЗ»:

Ширина  помещения 4 м., длина – 6 м.

Размещение  светильников определяется следующими размерами:

высота  помещения (Нпом.) равна 3 м.;

расстояние  светильников от перекрытия (Hc) – 0,25 м.

Высота светильников над полом найдем по формуле:

 

Hп = Hпом – Hc = 3 – 0,25 = 2,75 м   (9)

 

Для помещений, связанных с работой ПЭВМ высота расчетной поверхности (Hp) равна 0,7 м.

Определим расчетную высоту по формуле 10:

 

H = Hп - Hp = 2,75 - 0,7 = 2,05 м  (10)

 

Тип светильника ЛПО 18 (2х40-002), степень защиты IP20, габаритные размеры 1240х164х72, масса 4,5 кг.

Светильники с люминесцентными лампами в  помещениях для работы рекомендуют  устанавливать рядами.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии крупных  затемняющих предметов. Потребный  поток ламп в каждом светильнике рассчитаем по формуле:

 

(11)

 

 

где Е – заданная минимальная освещенность равна 300 лк., т.к. разряд зрительных работ равен 3;

k – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации. Для помещений, связанных с работой ПЭВМ равен 1,3;

S – освещаемая площадь равна 24 м².

r – коэффициент неравномерности освещения, зависит от типа ламп. Для люминесцентных ламп r равно 1,1.

N – число светильников, намечаемое до расчета. Первоначально намечается число рядов n, которое подставляется вместо N. Тогда Ф – поток ламп одного ряда.

 

N = Ф/Ф1, (12)

 

где Ф1 - поток ламп в каждом светильнике.

h - коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю общего светового потока, приходящуюся на расчетную плоскость и зависящий от типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника, размеров помещения, определяемых индексом помещения. Для его нахождения выбирают индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения r_{потолок} = 70%, r_стены = 50%, r_пол. = 30%[35].