Гигиена труда. Промышленное освещение

n1.htm

Глава 19

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для сохранения здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций организма человека. Основная информация об окружающем нас мире - около 90% поступает через зрительное восприятие. В связи с указанным гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.

Основные светотехнические понятия и единицы

Чувствительность глаза к излучениям различных длин волн неодинакова. Свойства глаза по-разному оценивать одинаковую лучистую мощность различных длин волн видимого спектра называется спектральной чувствительностью глаза.

Глаз лучше всего воспринимает ощущение желто-зеленого цвета, а именно: лучи с длиной волны (λ) = 555 нм. Таким образом, если чувствительность глаза к излучению с длиной волны 555 нм принять за единицу, то чувствительность глаза к излучениям других волн видимого диапазона при одинаковой мощности будет меньше единицы.

Cветовой поток (Ф) - мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. Измеряется в люменах (лм).

Единица светового потока - люмен (лм) - световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле (в 1 стерадиан при силе света 1 кандела). Световой поток можно оценивать в пространстве по силе света или на поверхности по освещенности.

Стерадиан (единица телесного угла) - телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату ее радиуса.

Кандела (кд) - единица силы света, равная силе света, испускаемого с площади 1/600 000 м 2 сечения полного излучателя в перпендикулярном к этому сечению направлении при температуре затвердевания платины (2042 К) и давлении 101325 н/м 2 .

Сила света - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану. Единица силы света - кандела (кд).

Освещенность (Е) представляет собой распределение светового потока (Ф) на поверхности площадью S и может быть выражена формулой E = Ф/ S.

Единицей измерения освещенности является люкс (лк) - освещенность поверхности площадью 1 м 2 световым потоком в 1 лм (лм/м 2). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.

С точки зрения гигиены труда освещенность имеет существенное значение, по ней нормируются условия освещения в производственных помещениях и рассчитываются осветительные установки. В физиологии зрительного восприятия важное значение придается не падающему световому потоку, а уровню яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Зрительное восприятие определяется не освещенностью, а яркостью, под которой понимают характеристику светящихся тел, равную отношению силы света в каком-либо направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в нитах (нт, 1 нт = 10 -4 Кд/см 2). Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается.

Светимость - величина, полного светового потока, испускаемого единицей поверхности источника света. Светимость измеряется в люменах на квадратный метр (лм/м 2).

Световой поток, падающий на поверхность, частично отражается, поглощается или пропускается сквозь освещаемое тело. Поэтому световые свойства освещаемой поверхности характеризуются не только величиной падающего на нее светового потока, но и коэффициентами отражения ρ, пропускания r и поглощения а, причем во всех случаях ρ + r + а = 1.

Коэффициент отражения (ρ) - отношение отраженного телом светового потока (Ф р) к падающему:

Отражение светового потока поверхностями зависит от их окраски, состояния и строения. Так, коэффициент отражения светлой деревянной поверхности равен 35 - 40 %, чистого побеленного потолка – 75 - 80 %.

Коэффициент пропускания равен отношению светового потока, прошедшего через среду, к падающему.

Коэффициент поглощения равен отношению поглощенного телом светового потока к падающему. Поверхности, яркость которых в отраженном или пропущенном свете одинакова во всех направлениях, называются диффузными. Близки по свойствам к диффузным поверхностям и часто приравниваются к ним в отраженном свете матовые поверхности бумаги, ткани, дерева, необработанные металлы и др.; в проходящем свете - только молочные стекла.

Основные зрительные функции и их зависимость от освещения

Способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта (детали) и фона называется контрастной (различительной) чувствительностью. Установлена зависимость контрастной чувствительности от условий освещения объекта и яркости, к которой глаз предельно адаптировался. Максимальная контрастная чувствительность обеспечивается яркостью фона в пределах 100 - 2200 нт. За пределами этих величин контрастная чувствительность понижается.

Наличие в поле зрения очень больших яркостей не только вызывает временное ослепление, но и может приводить к повреждению светочувствительных элементов сетчатой оболочки.

Острота зрения - максимальная способность различать отдельные объекты. Нормальный глаз различает две точки, видимые под углом в 1°.

В производстве наряду с другими условиями световой обстановки большое влияние на остроту зрзния оказывает освещенность. С ростом освещенности до определенного уровня растет острота зрения.

Для успешного проведения работы, связанной с необходимостью различения мелких предметов и отдельных деталей в наикратчайший период, важна скорость их различения - скорость зрительного восприятия. Эта функция также находится в прямой зависимости от уровня освещенности.

Четкое изображение рассматриваемого предмета глаз в состоянии сохранить лишь в течение какой-то части общего времени, затрачиваемого на конкретную зрительную работу. Эту функцию глаза - способность удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали, принято называть устойчивостью ясного видения.

Состояние этой функции определяется как отношение времени ясного видения к общему времени рассматривания детали. Наблюдается заметное повышение устойчивости ясного видения при увеличении уровня освещенности и ее снижение в процессе работы в результате развития зрительного утомления. При одинаковых условиях освещенности устойчивость ясного видения при менее напряженной работе будет выше, чем при более напряженной.

Определенная роль при выполнении зрительной работы принадлежит такой зрительной функции как цветоощущению. Значение этой функции возрастает при выполнении производственных операций, связанных с необходимостью цветоразличения.

Наиболее благоприятные условия цветоощущения создаются при естественном (солнечном) освещении, а также при искусственном освещении люминесцентными лампами с исправленной цветностью.

Цвет оказывает влияние также на другие зрительные функции. Доказано, что острота зрения, скорость зрительного восприятия, устойчивость ясного видения и в конечном итоге зрительная работоспособность имеют максимум в желтой зоне спектра и постепенно снижаются по направлению к краям, причем наиболее низкие показатели характерны для синего цвета.

Зона оптимальных цветов совпадает с максимумом спектральной чувствительности глаза к монохроматическим излучениям.

Для успешной зрительной работы важное значение имеет зрительная адаптация, т. е. приспособление глаза к изменившимся условиям освещения. Благодаря процессу адаптации зрительный анализатор обладает способностью работать в широком диапазоне освещенностей. Различают световую и темновую адаптации. Световая адаптация - приспособление глаза к работе в условиях высокой яркости поля зрения. Световая адаптация при повышении яркостей в поле зрения происходит быстро - в течение 5 - 10 мин; темновая адаптация - приспособление глаза к более низким яркостям поля зрения, развивается медленнее (от 30 мин до 2 ч). Процесс адаптации сопровождается фотохимическими и нервными процессами, перестройкой рецептивных полей в сетчатке глаза, изменением диаметра зрачка (зрачковый рефлекс).

Частые изменения уровней яркости приводят к снижению зрительных функций, развитию утомления вследствие переадаптации глаза. Зрительное утомление, связанное с напряженной работой и частой переадаптацией, приводит к снижению зрительной и общей работоспособности.

Гигиенические требования к производственному освещению

При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака, повышается опасность производственного травматизма. Низкая освещенность способствует развитию близорукости, нистагма.

Необходимые уровни освещенности нормируются в зависимости от точности выполняемых производственных операций, световых свойств рабочей поверхности и рассматриваемой детали, системы освещения. Достаточность освещенности является количественным показателям.

К гигиеническим требованиям, отражающим качество производственного освещения, относятся:

· равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;

· ограничение прямой и отраженной блескости;

· ограничение или устранение колебаний светового потока.

Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.

Степени неравномерности освещенности определяется коэффициентом неравномерности - отношением максимальной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности. Равномерность освещенности достигается рациональной схемой размещения светильников, системой освещения, запрещением применения только местного освещения.

Наличие теней создает резкую неравномерность освещения, особенно опасны движущиеся тени. Необходимо устранять или смягчать их, что достигается правильным выбором направления светового потока на рабочую поверхность, а также увеличением отраженной составляющей освещенности. При неустраненных тенях на рабочей поверхности отношение освещенности в тени к незатемненному участку должно быть не менее 0,3.

Чрезмерная слепящая яркость (блескость) - свойство светящихся поверхностей с повышенной яркостью нарушать условия комфортного зрения, ухудшать контрастную чувствительность или оказывать одновременно оба эти действия. Блескость вызывает слепимость, нарушает видимость, приводит к утомлению глаза и снижению общей работоспособности. Различают блёскость прямую (создается источниками света и осветительными приборами - светильники, окна), периферическую (от светящихся поверхностей, расположенных вдали от направления зрения), отраженную (от зеркальных поверхностей).

Отраженная блескость понижает контраст между деталью и фоном, вызывает ослепленность, утомление зрения и может привести к несчастным случаям. Слепящее действие зависит как от чрезмерной блескости, так и от контраста объекта различения с фоном. Чемменьше контраст, тем больше слепимость.

Способом защиты от прямой блескости является понижение яркости видимой части источников света с помощью отражателей и рассеивателей, т. е. специальной арматуры. Мерой защиты служат защитный угол светильника и высота его подвеса.

Ослабление отраженной блескости может быть достигнуто правильным выбором направления светового потока, уменынением яркости источников света, устройством отраженного освещения, изменением угла наклона рабочей поверхности, заменой блестящих поверхностей матовыми. Причинами колебаний светового потока могут быть изменение напряжения в сети, подвижное крепление источников света и пульсации светового потока газоразрядных ламп. Для сниженияколебаний светового потока следует иметь раздельно осветительную и силовую сети, предусматривать жесткое крепление светильников, особенно местного света, специальные схемы включения газоразрядных ламп (на три фазы сети, на две фазы сети, по опережающе-отстающей схеме и др.).

В последние годы возникло новое направление в гигиене освещения - создание динамического, т. е. изменяющегося в течение рабочего дня, освещения. Оно может быть динамическим по интенсивности или по спектру излучения. Такое освещение является эффективным способом профилактики утомления. Его целесообразно использовать в помещениях с недостаточным естественным освещением, а также при напряженных зрительно-эмоциональных или монотонных работах.

Виды и системы производственного освещения

Совмещенное освещение применяется в том случав, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.

Действующими строительными нормами и правилами предусмотрены две системы искусственного освещения: система общего освещения и система комбинированного освещения.

Естественное освещение создается природными источниками света - прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей, рассеянных атмосферой). Естественное освещение является биологически наиболее ценным видом освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Его действие определяется высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в области видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Естественное освещение является фактором, определяющим не только уровень освещенности и условия видимости, но и оказывает положительное психофизиологическое воздействие на человека благодаря непосредственной связи с окружающим миром через световые проемы.

В производственных помещениях используют естественное освещение: а) боковое - через светопроемы (окна) в наружных стенах; б) верхнее - через световые фонари в перекрытиях; в) комбинированное - через световые фонари и окна.

Естественное освещение верхним или комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое. При применении только бокового освещения создается высокая освещенность вблизи окон и низкая в глубине цеха и при этом возможно образование теней от оборудования больших размеров.

Однако для ряда производственных помещений естественное освещение не может быть единственным видом, так как его интенсивность и спектральный состав на уровне земной поверхности изменяются в чрезвычайно широких пределах и зависят от многих факторов: времени суток, сезона года, состояния облачности, осадков, географической широты и степени загрязнения атмосферного воздуха. Например, облачность верхнего яруса атмосферы увеличивает освещенность почти вдвое, облачность нижнего яруса снижает ее на 25 - 38%, грозовая - на 87%. Загрязнение атмосферного воздуха пылью, дымом и газами снижает естественную освещенность на 25 - 40% и в значительной степени задерживает биологически активную УФ-коротковолновую часть солнечного излучения. Практика показывает, что использование одного естественного света для промышленных зданий недостаточно из-за несовершенства применяемых светопрозрачных конструкций и неудовлетворительной их эксплуатации.

В зданиях с недостаточным естественным освещением применяют совмещенное освещение - сочетание естественного и искусственного света. Искусственное освещение в системе совмещенного может функционировать постоянно (в зонах с недостаточным естественным освещением) или включаться с наступлением сумерек.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными. Внедрение новых технологических процессов, требующих напряжения зрения, дальнейшее развитие компактности застройки, массовое применение блокирования зданий неизбежно связано с усилением искусственного освещения, которое в ряде случаев остается единственным (безоконные промышленные здания и сооружения) или дополняет недостаточное естественное освещение в удаленных от светопроемов зонах помещения (в бесфонарных и многоэтажных зданиях). В настоящее время разработаны осветительные установки, которые по яркости, характеру, спектру излучаемого света приближаются к естественному спектру, что позволяет дополнять искусственным «дневным» светом недостаток естественного света. Однако искусственное освещение связано с затратами энергии, трудностью его монтажа, высокой стоимостью и требует постоянного наблюдения за эксплуатацией осветительных установок. На производстве применяется общее и местное освещение. Общее - для освещения всего помещения, местное (в системе комбинированного) - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования.

Применение только местного освещения не допускается.

Источники искусственного света. К ним относятся лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они значительно уступают газоразрядным источникам света по световой отдаче и по цветопередаче, что ограничивает их применение на производстве. Однако они являются наиболее надежным источником света в связи с элементарно простой схемой их включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не оказывают влияние на их работу. В газоразрядных лампах используется явление люминесценции («холодное свечение»), свет возникает в результате электрического разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами. К ним относятся различные типы люминесцентных ламп низкого давления с разным распределением светового потока по спектру - лампы белого света (ЛБ), улучшенной цветопередачей (ЛДЦ) и близким по спектру к солнечному свету (ЛЕ), дуговые ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью (ДРЛ); ксеноновые (ДКсТ), основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; натриевые высокого давления (ДНаТ) и металлогалогенные (ДРИ) с добавкой йодидов металлов. Лампы ЛЕ, ЛДЦ применяются в случаях, когда предъявляются высокие требования к определению цвета, в остальных случаях - лампы ЛБ, как наиболее экономичные. Лампы ДРЛ рекомендуются для производствеиных помещений, если работа не связана с различением цветов (в высоких цехах машиностроительных, металлургических предприятий и др.) и для наружного освещения. Лампы ДРИ имеют высокую световую отдачу и улучшенную цветность, применяются для освещения помещений большой высоты и площади, строительных площадок, карьеров и т. п. Ксеноновые лампы используют для освещения проездов, горнорудных карьеров, территорий промышленных предприятий. Газоразрядные, Лампы имеют значительную световую отдачу, экономичны (срок службы 5000 ч и более), создают равномерное освещение в поле зрения, не вызывают тепловых излучений, спектр излучения близок к естественному. Люминесцентные лампы применяются при точных работах и работах, требующих правильной цветопередачи, значительного напряжения зрения и внимания (радиотехническая, полиграфическая, текстильная промышленность, приборо- и машиностроение и др.), в помещениях с недостаточным естествеиным освещением, в бесфонарных, безоконных зданиях и т. д. Газоразрядные лампы имеют и недостатки: стробоскопический эффект (своеобразное ощущение раздвоения движущихся и вращающихся предметов вследствие пульсаций светового потока), шум дросселей, слепящее действие. Они работают в нормальном режиме лишь при температуре воздуха 15 - 25ºС, при больших или меньших температурах световая отдача снижается. Ограничивается их применение в пожаро- и взрывоопасных производствах.

На ряде промышленных предприятий в производствеполупроводников, радиотехнической, микроэлектронной и других отраслях в связи с необходимостью поддержания постоянных условий микроклимата, высокой чистоты воздуха или особого светового режима работа проводится в условиях только искусственного освещения (бесфонарные и безоконные производственные помещения). Работа в таких зданиях приводит к психологическому дискомфорту, поэтому строительство таких зданий допустимо лишь при строгом техническом обосновании и соблюдении всех гигиенических требований в помещениях без естественного света.

Светильники для производственного освещения. Светильники - источники света, заключенные в арматуру, предназначены для правильного распределения светового потока и защиты глаз от чрезмерной яркости источника света. Арматура защищает источник света от механических повреждений, а также дыма, пыли, копоти, влаги, обеспечивает крепление и подключение к источнику питания.

По светораспределению светильники подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Светильники прямого света более 8 O % светового потока направляют в нижнюю полусферу за счет внутренней отражающей эмалевой или полированной поверхности. Светильники рассеянного света излучают световой поток в обе полусферы: одни 40 - 60% светового потока вниз, другие 60 - 80% вверх. Светильники отраженного света более 80% светового потока направляют вверх на потолок, а отражаемый от него свет вниз в рабочую зону. Несмотря на их гигиенические преимущества (равномерность, отсутствие блескости и др.), в производственных условиях они применяются редко, так как для них требуется высокий коэффициент отражения потолка и чистый воздух, что не всегда имеет место в условиях производства.

Для защиты глаз от блескости светящейся поверхности ламп служит защитный угол светильника - угол, образованный горизонталью от поверхности лампы (края светящейся нити) и линией, проходящей чарез край арматуры. Наиболее часто используемые для производственного освещения светильники показаны на рис. 30.

Светильники прямого света («Глубокоизлучатель», защитный угол 30 – 35º) применяют в высоких цехах с плохо отражающими перекрытиями, со значительным загрязнением воздуха (кузнечных, сталелитейных и т. п.), а в более низких цехах (холодной обработки металла) - светильники типа «Универсаль» (зашитный угол 15°). Светильники рассеянного света применяют в цехах со светлыми потолками и стенами с чистым воздухом при ограниченной высоте.

Светильники для люминесцентных ламп в основном имеют прямое светораспределение. Мерой защиты от прямой блескости служат защитный угол, экранирующие решетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.

В зависимости от назначения по конструктивному исполнению светильники подразделяют по степени защиты от пыли, влаги, химически агрессивных веществ и изготовляют в зависимости от их назначения из некоррозируемых материалов герметичными. Различают открытые, закрытые, пыленепроницаемые (герметизированы от пыли), влагозащищенные (токоведущие провода изолированы влагостойкими материалами для корпуса, патрона), взрывозащищенные (предусматриваются меры по предупреждению образования искр) и для химически активной среды используются некоррозируемые материалы. Следует отметить, что эффективность осветительных установок в процессе эксплуатации может снизиться, поэтому необходимы систематический надзор за их состоянием, своевременная очистка арматуры, ламп от пыли, копоти и остекленных поверхностей, окраска оборудования, стен, потолка.

а - для ламп накаливания: 1 - «Универсаль»; 2 - «Глубокоизлучатель»; б - для люминесцентных ламп: 1 - типа ОДО; 2 - типа ВЛВ;3 - типа РНЛ. в - для местного освещения: 1 - типа РБ; 2 - типа КГ; 3 - типа МЛ.

С помощью соответствующего размещения светильников в объеме рабочего помещения создается система освещения. Общее освещение может быть равномерным или локализованным. Общее размещение светильников (в прямоугольном или шахматном порядке) для создания рациональной освещенности производят при выполнении однотипных работ по всему помещению, при большой плотности рабочих мест (сборочные цеха при отсутствии конвейера, деревоотделочные и др.). Общее локализованное освещение предусматривается для обеспечения на ряде рабочих мест освещенности в заданной плоскости (термическая печь, кузнечный молот и др.), когда около каждого из них устанавливается дополнительный светильник (например, кососвет), а также при выполнении на участках цеха различных по характеру работ или при наличии затеняющего оборудования.

При размещении светильников для лучших условий освещения следует соблюдать определенные расстояния между светильниками и высоту подвеса над рабочей поверхностью и от потолка, иначе на потолке возникнут световые пятна, что создает неравномерность освещения. При комбинированном освещении светильники местного освещения предназначены для создания требуемой яркости на рабочей поверхности при выполнении работ высокой точности, определенного или изменяемого направления светового потока на объект наблюдения и т. д. С помощью общего освещения в системе комбинированного создается около 10% нормируемой освещенности (в помещениях без естественного света не менее 20%) и около 90% - за счет местного освещения. При газоразрядных источниках света общая освещенность должна быть не менее 150 лк, при лампах накаливания 50 лк, а в помещениях без естественного света соответственно 200 и 100 лк.

Местное освещение предназначено только для освещения рабочей поверхности и может быть стационарным и переносным, для него чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект. Светильники устанавливаются на шарнирных кронштейнах, что позволяет изменять направление светового потока. Для защиты от блескости защитный угол должен быть более 3° или иметь отражатель. С целью предупреждения электротравм для питания светильников местного освещения с лампами накаливания применяют напряжение не выше 36 В, а с люминесцентными лампами допускается напряжение до 220 В.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях (химические заводы, металлургические комбинаты и т. д.) и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемой при системе общего освещения, но не менее 2 лк внутри здания и не менее 1 лк на площадках предприятия.

Для аварийного освещения используются лампы накаливания, для которых применяется автономное питание электроэнергией. Светильники функционируют все время или автоматически включаются при аварийном отключении рабочего освещения.

Для эвакуации людей уровень аварийного освещения основных проходов и запасных выходов должен составлять не менее 0,5 лк на уровне пола и 0,2 лк на открытых территориях.

Нормативы искусственного освещения

Уровни освещенности установлены для каждого подразряда работ. При этом освещенность тем выше, чем темнее фон, меньше размер детали и контраст ее с фоном. Уровни освещенности при системе комбинированного освещения более физиологичны; они выше, чем при общем освещении. Наблюдаемые большие различия в уровне требуемой освещенности при выполнении одной и той же работы обусловлены тем, что обеспечение высоких уровней освещенности при системе общего освещения требует больших затрат энергии по сравнению с системой комбинированного освещения.

Для работ высших разрядов (от I до V значения) освещенности устанавливаются в зависимости от системы общего или комбинированного освещения. Для остальных низших разрядов (Vв - VIIIв) работ малой точности или грубых нормируется освещенность только системы общего освещения. Местное освещение при таких работах нецелесообразно или невозможно (работа со светящимися материалами, изделиями в горячих цехах, периодическое или постоянное наблюдение за ходом производственного процесса, работа на складах). Нормы и качественные характеристики искусственного освещения относятся к установкам с газоразрядными источниками света. В случаях применения ламп накаливания устанавливаются пониженные значения освещенности. Следует отметить, что в ряде случаев СНиП предусматривает как повышение, так и понижение уровней освещенности в зависимости от характера работы. Освещенность повышается не более чем ва одну ступень при непрерывной зрительной работе, повышенной опасности травматизма, высоких требований к изготовляемой продукции, отсутствии или недостаточном естественном освещении. Понижается освещенность при кратковременном пребывании людей в помещении и наличии оборудования, не требующего постоянного наблюдения.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется воспринимать глазом в процессе работы.

Нормативы естественного освещения

КЕО выражается в процентах и определяется по формуле:

На величину КЕО влияют размер и конфигурация помещения, размеры и расположение светопроемов, отражающая способность внутренних поверхностей помещения и затеняющих его объектов. КЕО не зависит от времени дня и изменчивости естественного освещения. В зависимости от назначения помещеия и расположения в нём светопроемов КЕО нормируется от 0,1 до 10%. Нормы естественного освещения помещений установлены раздельно для бокового и верхнего расположения светопроемов. При одноcтopoннeм боковом освещeнии нормируется минимальное значение КЕО на расстоянии 1 м от окон, а при двустороннем боковом освещении в середине помещения. В помещениях с верхним или комбинированным освещением нормируется среднее значение КЕО на рабочей поверхности (не ближе 1 м от стен). В бытовых помещениях производственных зданий величина КЕО должна быть не менее 0,25%.

Значения КЕО для совмещенного освещения зданий, расположенных в III поясе светового климата, составляют от 0,2 до 3%.

Уровень естественной освещенности в помещениях может снижаться вследствие загрязнения остекленных поверхностей, что уменьшает коэффициент пропускания, а загрязнение стен и потолков уменьшает коэффициент отражения. Поэтому нормы предусматривают очистку стекол световых проемов не реже 2 раз в год в помещениях с незначительным выделением пыли, дыма и копоти и не реже 4 раз при значительных загрязнениях. Побелка и окраска потолков и стен должна производиться не реже 1 раза в год.

Как известно, световые раздражители определенных участков солнечного спектра вызывают различные психологические реакции. Холодные тона в сине-фиолетовой части спектра оказывают угнетающее, тормозящее действие на организм, желто-зеленый цвет - успокаивающее, а оранжево-красная часть спектра - возбуждающее, стимулирующее влияние и усиливает чувство тепла. Это свойство спектрального состава света используется для создания светового комфорта при эстетическом оформлении цехов, окраске оборудования и стен.

При выборе цвета окраски помещений и оборудования следует пользоваться выпущенными Госстроем «Указаниями по световой отделке поверхности производственных помещений и технологического оборудования промышленных предприятий». На предприятиях, где рабочие по характеру и условиям работы или в силу географических условий (северные районы) полностью или частично лишены естественного света, необходимо предусматривать ультрафиолетовую профилактику источниками УФ-излучения (эритемные лампы), компенсирующих дефицит природных УФ-излучений и оказывающих выраженное бактерицидное и психоэмоциональное воздействие на человека. Профилактика «светового» голодания проводится ультрафиолетовыми облучательными установками длительного действия, входящими в систему общего искусственного освещения и облучающими рабочих УФ-потоком небольшой интенсивности в течение всего времени работы. Используются и ультрафиолетовые облучательные установки кратковременного действия - фотарии, в которых УФ-облучениепроисходит в течение нескольких минут.

Инсоляция промышленнных зданий через световые проемы с большой площадью остекления значительно повышает естественную освещенность помещений, оказывает слепящее действие за счет прямой или отраженной блескости от солнечных лучей, и для борьбы с чрезмерной инсоляцией приходится применять солнцезащитные устройства стационарного или регулируемого типа - козырьки, горизонтальные и вертикальные экраны, специальное озеленение, прозрачные жалюзи, шторы и др.

4. АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУЫ

1. ОСНОВНЫЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

Рациональное освещение помещении и рабочих мест - один важнейших элементов благоприятных условии 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. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций. Наилучшие условия для полного зрительного восприятия создает солнечный свет.

Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, принятые в физике.

Видимое излучение-участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F-мощность лучистой энергии, оцениваемой по сетевому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм). Световой поток, отнесенный к пространственной единице-телесному углу и, называется силой света:

где la .- сила света под углом w): df- световой поток, равномерно распределяющий в пределах телесного угла dw .

За единицу силы света принята кандела (кд). Одна кандела-сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па (760 мм рт. ст.Ф. Освещенность Е - плотность светового потока на освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят люкс (лк)

где dS - площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.

Яркость поверхности L, а данном направлении-отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости-кандела на квадратный метр (кд/м 2)

La =dIa /dSЧ cosa

где dIa -сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении a .

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения r , пропускания t и поглощения b . Эти коэффициенты безразмерные и измеряются в долях единицы (r +t + +b =1) или в процентах:

r =Fr /F; t =Ft /F; b =Fb /F

где Fr , Ft , Fb - соответственно отраженный, поглощенный и прошении через поверхность световой поток F - падающий на поверхность световой поток.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.

Различают прямую блескость, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Такое изменение нормальных зрительных функций называется слепимостью.

Слепящее действие зависит не только от блескостти поверхности, направленной к глазу, но и от контракта различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленпость.

Контраст объекта различения с фоном (К) считается:

большим-при К>0,5;

средним-при К=0,2-0,5;

малым - при К<0,2.

Чтобы избежать слепящего действия света, необходимо подвешивать лампы на определенной высоте, которую выбирают в зависимости от мощности лампы и защитного угла (угла падения света на рабочее место) с учетом отражающих поверхностей. Для повышения видимости целесообразно увеличить контраст различаемых объектов, что более эффективно и экономично в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхности. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.

фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при коэффициенте отражения поверхности r >0,4, средним при r =0,2-0,4 и темным при r <0,2.

Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки, и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.

Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части-светло-желтые, а открытые механизмы в ярко-красный цвет. Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещении фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототек, обусловливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спектральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза.

Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряется открытым фотоэлементом без насадок. Использование насадок различных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит до 100000 лк.

Для измерения яркости используют фотометры, в которых яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой поверхности.

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

2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

Источник естественного (дневного) освещения-солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания), комбинированное-сочетание верхнего и бокового освещения.

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;

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

климатических и светоклиматических особенностей места строительства здании;

экономичности естественного освещения.

В зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды уровень естественного освещения

Таблица 1. Значения коэффициента естественной освещенности для производственных помещений

может резко изменяться за очень короткий промежуток времени в довольно широких пределах. Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) -отношение (в процентах освещенности) в данной точке помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Eнар.

Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию КЕО, представлены в СНиП II-4-79. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов.

СНиП 11-4-79 устанавливают требуемую величину КЕО в зависимости от точности работ, вида освещения и географического расположения производства. В табл. 1. приведены значения КЕО для зданий, расположенных в III поясе светового климата (енIII).

Территория СССР делится на пять световых поясов, для которых значения КЕО определяются по формуле:

где m и c коэффициенты светового и солнечного климата соответственно.

Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении-в различных точках помещения с последующим усреднением; при боковом- на наименее освещенных рабочих местах. Одновременно измеряют наружную освещенность и определенный расчетным путем К.ЕО сравнивают с нормативным.

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по следующим формулам:

при боковом освещении

при верхнем освещении

где So, 5ф-площадь окон и фонарей, м 2 ; Sn-площадь пола, м 2 ; eн-нормированное значение К.ЕО; Кз-коэффициент запаса (kз=1,2-2,0); h o, h ф- световая характеристики окна, фонаря; То-общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах); r1, r2-коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении; kзд-1-1,7-коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; kф-коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СНиП 11-4-79.

3. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НОРМИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев д аварий.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания:

вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп-малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10-13%; срок службы 800-1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.

Основные характеристики ламп-световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы - регламентированы ГОСТ 2239-79 УЛампы накаливания общего назначения. Технические условияФ ГОСТ 19190-84 УЛампы электрические. Общие технические условияФ.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).

Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества-люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового поток, вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия-вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20- 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока. В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп:

ЛБ-лампы белого света, ЛД-лампы дневного света, ЛТБ - лампы тепло-белого света, ЛХБ-лампы холодного света, ЛДЦ-лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа предполагает цветоразличение.

Характеристика люминесцентных ламп приведена в ГОСТ 6825-74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания.

К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5- 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1-2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.

Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4-79.

Для искусственного освещения нормируемый параметр-освещенность. СНиП 11-4-79 устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.

Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется степень равномерности освещения источниками общего и местного освещения при комбинированном освещении с целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны в табл. 2. Деление разрядов на подразряды дает возможность более оптимально выбрать освещенность для каждой зрительной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с фоном.

Нормы освещенности для ламп накаливания меньше, чем для газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности согласно СНиП 11-4-79.

Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определений общей установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех

светильников.

Существует несколько методов расчета освещения, наиболее простой - метод удельной мощности, но он менее точен и им пользуются только для ориентировочных расчетов.

Таблица 2. Hopмы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных источников света

Удельную мощность вычисляют по формуле

где n-число светильников; Р-мощность лампы, Вт; S-освещаемая площадь, м 2 .

Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.

Обычно при расчете задаются всеми параметрами установки и числом светильников п, по таблице находят W и выбирают мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения W*S/n.

Основной метод расчета- по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам:

для ламп накаливания и ламп типов ДРЛ, ДРИ и ДНат

для люминесцентных ламп

где F-световой поток одной лампы, лм; Е-нормированная освещенность, лк; УS-площадь помещения, m 2 ; г-поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников 1,1-1,3); k - коэффициент запасяФ, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k=1,1-13) n -число светильников; и-коэффициент использования, зависящий от типа

Таблица 3. Световые и электрически параметры ламп накаливания

[по ГОСТ 2239-79)

и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6815-74)

светильника, показателя (индекса) помещения, отраженности и т. д., находится в пределах 0,55-0,60, m-число люминесцентных ламп в светильнике.

После расчета светового потока по табл. 3 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной установки.

По окончании монтажа системы освещения обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещенность отличается от расчетной более чем на -10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.

4. АВАРИЙНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Аварийное освещение предназначено для освещения производственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (парами), длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы важнейших объектов, таких, как водоснабжение электростанции, узлы радиопередачи и т. п.

Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк на открытых площадках.

Аварийное освещение для эвакуации людей применяют в следующих случаях:

в производственных помещениях, где постоянно работает персонал, если при выключении рабочего освещения возникает опасность травматизма;

в основных проходах или на лестницах, служащих для эвакуации люден из производственных и общественных зданий, в которых находятся более 50 чел.;

в местах работ на открытых пространствах, если эвакуация работающих связана с повышенной опасностью травматизма;

в непроизводственных помещениях, в которых одновременно могут находиться более 100 чел. (аудитория, красные уголки, залы кино и т. п.).

Аварийное освещение должно создавать освещенность для эвакуации людей по линиям основных проходов на уровне пола (на земле) и на ступенях лестниц не менее 0,5 лк (в помещениях) и 0,2 лк (на открытых площадках).

Светильники аварийного освещения должны быть присоединены к сети, не зависящей от сети рабочего освещения; допускается питание от сети рабочего освещения с автоматическим переключением на независимые источники питания при аварийных ситуациях. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения типом, размером или иметь специальные знаки.

Для аварийного освещения разрешается применять как лам пы накаливания, так и люминесцентные лампы (последние при минимальной температуре воздуха не менее 10°С). Применение ламп типов ДРЛ, ДРИ и ксеноновых для этих целей запрещается.

Список использованной литературы:

Охрана труда в химической промышленности./ Г. В. Макаров, А. Я. Ясин. 1989г.

Освещение - использование световой энергии солнца и искус­ственных источников света для обеспечения зрительного восприя­тия окружающего мира. Свет является естественным условием жизни человека, необ­ходимым для сохранения здоровья и высокой производительно­сти труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосред­ственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в це­лом: достаточное освещение действует тонизирующее, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказы­вает влияние на формирование суточного ритма физиологиче­ских функций организма человека. Основная информация об окружающем нас мире - около 90 % поступает через зрительное восприятие. В связи с указанным гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.

Гигиенические требования:

Равномерность

Ограничение прямой и отраженной блескости

Достаточность

Ограничение или устранение колебаний светого потока

При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность груда, возрастает количество брака, повышается опасность производственного травматизма, низкая освещенность способствует развитию близорукости, нистагма. К гигиеническим требованиям, отражающим качество произ­водственного освещения, относятся:- равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничений теней. Ограничение прямой и отраженной блескости; ограничение или устранение колебаний светового потока. Равномерное распределение яркости в поле зрения имеет важное значение для поддержания работоспособности человека. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе ­взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вы­нужден переадаптироваться. Частая переадаптация ведет к раз­витию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций. Степень неравномерности освещенности определяется коэфицентом неравномерности - отношением максималь­ной освещенности к минимальной. Чем выше точность работ, тем меньше должен быть коэффициент неравномерности. Равномерность освещенности достигается рациональной схемой размещения светильников, системой освещения, запрещением применения только местного освещения.

Виды и источники производственного освещения. Три вида освещения: естественное, искусственное, совмещенное. Действующими СНиП предусмотрены 2 системы искусственного освещения: система общего освещения и комбинированного. Естественное освещение - создается прямыми солнечными лучами и диффузным светом небосвода (от солнечных лучей рассеянных атмосферой). В производственных помещениях используют: а) боковое – через светопроемы (окна) в наружных стенах, б) верхнее – через световые фонари в перекрытиях, в) комбеированное.

Искусственное освещение промышленных предприятий осуществляется лампами накаливания и газоразрядными. Общее - для освещения всего помещения, мест­ное (в системе комбинированного) - для увеличения освещения только рабочих поверхностей или отдельных частей оборудования. Применение только местного освещения не допускается. Источники искусственного света. К ним относят­ся лампы накаливания и люминесцентные лампы. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, в их спектре преобладают желто-красные лучи, что искажает цветовое восприятие. Они значительно уступают газо­разрядным источникам света по световой отдаче и по цветопере­даче, что ограничивает их применение на производстве. Однако они являются наиболее надежным источником света в связи с элементарно простой схемой их включения, а условия внешней среды, включая температуру воздуха, не оказывают влияние на их работу. В газоразрядных лампах используется явление люминесценции («холодное свечение»), свет возникает в результате разряда в газе, парах металлов или в смеси газа с парами.

Принципы нормирования: 1) Показатель «яркость» определяется в тех случаях, когда в нормативных документах имеется указание на необходимость ее ограничения (например, ограничение яркости светлых рабочих поверхностей при местном освещении; ограничение яркости светящих поверхностей, находящихся в поле зрения работника, в частности, при контроле качества изделий проходящем свете и т.п.). 2) Показатель «отраженная блескость» определяется при работе с объектами различения и рабочими поверхностями, обладающими направленно-рассеянным и смешанным отражением (металлы, пластмассы, стекло, глянцевая бумага и т.п.). Контроль отраженной блескости проводится визуально. При наличии слепящего действия бликов отражения, ухудшения видимости объектов различения и жалоб работников на дискомфорт зрения условия труда по данному показателю относят к классу 3.1. 3) Контроль показателя «неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ» проводят для рабочих мест, оборудованных ПЭВМ (в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

104. Электромагнитные поля как профессиональная вредность. Классификация, действие на организм. Профилактические мероприятия.

Существует рабочее название патологии, обусловленной ЭМИ - "Ра­диоволновая болезнь", которое предусматривают вовлечение в патоло­гический процесс нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной систем и органа зрения.

ЭТИОЛОГИЯ . ЭМИ представляют собой взаимосвязанные, меняю­щиеся во времени электрические и магнитные поля. ЭМИ характеризу­ются частотой колебаний (Гц) и длиной волны. Спектр ЭМИ делят на следующие диапазоны: По частоте : КНЧ-3-ЗОГц, СНЧ - 30-300 Гц, ИНЧ - 0,3-3 кГц, ОНЧ - 3-30 кГц, НЧ - 30-300 кГц, СЧ - 0,3-3 МГц, ВЧ - 3-30 МГц, ОВЧ - 30-300 МГц, УВЧ - 0,3-3 ГГц, СВЧ - 3-30 ГГц, КВЧ - 30-300 ГГц, ГВЧ - 300-3000 ГГц. По длине волны : СДВ-(10-100 км), ДВ-(НЧ)- (1.0-10.0 км), СВ-(СЧ)-(100-1000 м), KB-(ВЧ)-(10-100 м), ВЧ - децимиллиметровые. Интенсивность ЭМП в диапазоне ВЧ-УВЧ оценивается электрической (в/м) и магнитной (А/м) напряженностью. Интенсивность ЭМП в диапазо­не СВЧ оценивается величиной плотности потока энергии (ППЭ) (Вт/м 2). В спектре радиоволн наибольшей биологической активностью обла­дают микроволны (УВЧ, СВЧ, КВЧ, дециметровые, сантиметровые и миллиметровые).

Дополнительные неблагоприятные производственные факторы при воз­действии ЭМВРЧ:1.Рентгеновское излучение.2.Высокая температура в кабинах РЛС.3. Эмоционально-психическое напряжение.4.Неблагоприятные условия труда (трехсменная работа).5.Химическое загрязнение воздушной среды (СО, углеводороды, СО 2 , окиси азота).6.Шум.7.Напряжение зрения.

ПАТОГЕНЕЗ Воздействию ЭМП могут подвергаться все тело рабочих (общее облу­чение) или его части (локальное облучение). Интен­сивное общее ЭМИ вызывает неспецифическое термическое действие с выделением тепла в организме, нагревом органов и тканей, термически­ми поражениями. Локальное облучение усиливает кровоток в органах, что предупреждает чрезмерное нагревание тканей. Более чувствительны к перегреву органы с менее развитой системой кровообращения (хруста­лик, семенники). При хроническом воздействии радиоволн умеренной и малой интен­сивности наблюдается специфическое (нетермическое) действие на био­физические процессы в клетках, тканях, синапсах. Вследствие кумуляции биологического эффекта ЭМИ развиваются функциональные нарушения в нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной системах. Радиоволны малой интенсивности различных диапазонов имеют оди­наковую направленность действия и приводят к лабильности нервной деятельности, а затем к ее угнетению, развитию вегетативных дистоний, извращению приспособительных реакций. КЛАССИФИКАЦИЯ Выделяют: острое, подострое, хроническое воздействие ЭМИ, Остаточные явления, Отдаленные последствия вышеперечисленных воздействий ЭМИ. Выделяют 3 степени тяжести хронического воздействия ЭМИ:Первая степень - астенические проявления (начальные, компенсиро­ванные), Вторая степень -астеновегетативные, церебральные, ангиодистонические (умеренно выраженные, субкомпенсированные),

ПРОФИЛАКТИКА «РАДИОВОЛНОВОЙ БОЛЕЗНИ» Включает:1. Совершенствование технологических процессов (экранирование, защита временем и расстоянием).

• 1. Равномерное распределение яркостей в поле зрения и отсутствие резких теней. Если в поле зрения постоянно находятся поверхности, значительно отличающиеся по яркости (освещенности), то при переводе взгляда с ярко- на слабоосвещенную поверхность глаз вынужден переадаптироваться, что ведет к развитию утомления зрения и затрудняет выполнение производственных операций.
• 2. Ограничение прямой и отраженной блескости. Показатель ослепленности глаза Р является критерием оценки слепящего воздействия большой яркости источника света или ярких бликов, которые вызывают нарушение зрительных функций глаза - его ослепленность: Р = (S - 1)1000, где S = v { /v 2 - коэффициент ослепленности, равный отношению видимостей объекта соответственно при наличии и отсутствии защиты глаза от слепящего воздействия источника. Видимость является показателем того, насколько хорошо глаз видит объект или световое поле; определяется в относительных единицах числом пороговых контрастов: v = &/& порог, где k - контраст в условиях рассматриваемой зрительной работы. Предельно допустимое значение показателя ослепленности согласно нормам должно быть не более 20-80 единиц (в зависимости от характера и длительности зрительной работы). Для ограничения отраженной блескости нормируется предельная яркость рабочей поверхности не выше 500 кд/м 2 при ее площади более 0,2 м 2 и не выше 2500 кд/м 2 при 0,01 м 2 и менее.
• 3. Ограничение или устранение колебаний светового потока.
• 4. Необходимо обеспечивать оптимальную направленность светового потока. Экспериментально установлено, что наилучшая видимость достигается при направлении света на рабочую поверхность под углом 60° к ее нормали, а наихудшая - под углом 0°.
• 5. Освещенность должна быть постоянной во времени. Для оценки условий работы глаза в мелькающем свете, который создают газоразрядные лампы, вводится коэффициент пульсации освещенности, %, который характеризует относительную глубину изменения освещенности от Е до E min в течение одного периода ее колебания и определяется по формуле

где Е - среднее значение освещенности за один период ее колебания.

Значения коэффициента пульсации нормируются (не более 10-20% в зависимости от характера зрительной работы). В мелькающем свете искажается восприятие вращающихся и движущихся предметов: возникает иллюзия их остановки или движения в обратную сторону, искажаются скорость и направление движения. Это явление называют стробоскопическим эффектом. В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, коэффициент пульсации должен быть менее 10% за счет применения источников света со специальными устройствами питания (светодиоды постоянного тока, люминесцентные лампы с электронными пускорегулирующими устройствами, ЭПРА), включения соседних разрядных источников света в три фазы питающего напряжения.

В нормах рекомендуется использовать энергоэкономичные источники света, отдавая предпочтение при равной мощности источникам света с наибольшей световой отдачей и сроком службы. Применение ламп накаливания общего назначения для освещения ограничивается Федеральным законом от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Не допускается применение для освещения ламп накаливания общего назначения мощностью 100 Вт и более.

6. Освещение должно иметь спектр света, близкий к естественному, особенно при зрительных работах, требующих цветопередачи.

В районах за Северным полярным кругом, а также и в других местностях при отсутствии естественного света в дополнение к обычному электрическому должно быть использовано эритемное освещение в целях компенсации ультрафиолетовой недостаточности.

Аварийное освещение устраивается в производственных помещениях и на открытой территории для временного продолжения работ в случае аварийного отключения рабочего освещения (общей сети). Оно должно обеспечивать не менее 5% освещенности от нормируемого рабочего общего освещения.

Специальное освещение применяется для освещения улиц, мостов, стадионов и в других случаях.

Контрольные вопросы, задания и задачи

• 1. Параметры производственного микроклимата. Нормирование. Виды нормативов. В зависимости от каких факторов устанавливаются нормативы?
• 2. Понятие и классификация пыли.
• 3. Нормирование пыли.
• 4. Влияние степени ионизации воздуха на организм человека. Нормирование.
• 5. Понятие производственной вентиляции. Классификация систем вентиляции.
• 6. Схема механической вентиляции, ее основные элементы.
• 7. Для чего применяется рециркуляция?
• 8. Как рассчитать необходимый воздухообмен для удаления вредных веществ? Избыточного тепла?
• 9. Задача. Определите кратность воздухообмена в помещении объемом 100 м 3 , если требуемое количество вентилируемого воздуха составляет 350 м 3 /ч.
• 10. Понятие электромагнитного поля (ЭМП). Зоны ЭМП в зависимости от расстояния от источника.
• 11. Источники ЭМП и виды электромагнитных излучений.
• 12. Действие ЭМП на организм человека.
• 13. Нормирование ЭМП промышленной частоты и статических полей.
• 14. Задача. Определите допустимую продолжительность работы в электростатическом поле без защитных средств, если фактическое значение напряженности поля, Д факт, составляет 30 кВ/м.
• 15. Задача. Определите допустимое время пребывания персонала без специальных средств защиты в электрическом поле промышленной частоты напряженностью 10 кВ/м.
• 16. Нормирование электромагнитных полей радиочастот.
• 17. Задача. Определите, в какой зоне ЭМП находится рабочее место, расположенное на расстоянии 5 м от источника, если частота излучения составляет 3 10 8 Гц. Какие параметры ЭМП нормируются для данного рабочего места?
• 18. Как определяется энергетическая экспозиция, создаваемая электрическим полем? Магнитным полем?
• 19. Какое требование должно выполняться при одновременном воздействии электрического и магнитного полей в диапазоне частот 0,06-3 МГц?
• 20. Методы и средства защиты от воздействия ЭМП.
• 21. Факторы риска при работе с компьютерами, нормы и рекомендации для защиты от ЭМП при эксплуатации компьютеров.
• 22. Укажите диапазон частот и свойства лазерного излучения.
• 23. Назовите классы лазеров в зависимости от степени опасности лазерного излучения.
• 24. Охарактеризуйте биологическое действие лазерного излучения на организм человека.
• 25. Какие вредные факторы могут воздействовать на работающих при эксплуатации ОКГ?
• 26. Какими параметрами характеризуется степень опасности генерируемого лазерного излучения?
• 27. Дайте краткую характеристику мероприятий по предупреждению поражений лазерным излучением.
• 28. Виды ионизирующих излучений.
• 29. Понятие активности радионуклида. Удельная и объемная активность.
• 30. Виды доз излучения.
• 31. Доза эффективная коллективная как мера коллективного риска.
• 32. Действие ионизирующего излучения на организм человека. Соматические (пороговые) и генетические (беспороговые) эффекты.
• 33. Нормирование ионизирующих излучений. Основные пределы доз в зависимости от категорий облучаемых лиц.
• 34. Принципы обеспечения радиационной безопасности.
• 35. Способы защиты от ионизирующих излучений.
• 36. Основные светотехнические характеристики: световой поток, сила света, освещенность, коэффициент отражения, яркость поверхности.
• 37. Обобщенный закон освещенности.
• 38. Виды освещения в зависимости от источника светового потока.
• 39. Источники света искусственного освещения: лампы накаливания и люминесцентные лампы, их достоинства и недостатки.
• 40. Светильники, их назначение. Защитный угол светильника.
• 41. Системы и виды искусственного освещения.
• 42. Нормирование естественного освещения. Коэффициент естественного освещения. Кривая освещенности в характерном разрезе здания.
• 43. Нормирование искусственного освещения. Разряды и подразряды зрительной работы.
• 44. Гигиенические требования к качеству освещения.
• 45. Причины пульсации светового потока и способы ее уменьшения.
• 46. Задача. Определите, соответствует ли нормам естественная освещенность, если наружная освещенность? нар = 10 000 лк; внутренняя освещенность Е ш =100 лк; нормативное значение КЕО, соответствующее разряду зрительной работы, е и = 1,2%; коэффициент светового климата m N = 0,9.

Введение

Люди обладают замечательной способностью приспосабливаться к окружающей их среде и к своему ближайшему окружению. Из всех видов энергии, которую люди могут использовать, свет является самой важной. Свет - это ключевой элемент нашей способности видеть, так как нам необходимо оценивать форму, цвет и перспективу предметов, окружающих нас в повседневной жизни. Большую часть информации, которую мы получаем через наши органы чувств, поступает к нам через свет, примерно 80%.Очень часто, и потому что мы привыкли к тому, что это у нас всегда есть, мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого самочувствия как душевное состояние или степень усталости зависят от освещения и цвета окружающих нас предметов. С точки зрения техники безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны.

Общие гигиенические требования к освещению

Основные гигиенические требования к производственному освещению заключаются в следующем:

1) освещенность рабочих поверхностей должна отвечать санитарно-гигиеническим нормам освещенности для определенных видов работ;

2) освещенность должна быть равномерной, без теней, бликов и блескостей;

3) разница яркостей не должна вызывать ослепления зрения и частой переадаптации;

4) прямой свет сильных источников должен быть конструктивно закрыт и не попадать в глаза работающим;

5) устройство светильников должно быть безопасным для работающих и соответствовать требованиям электро- и пожаробезопасности.

Назначение искусственного освещения – создать благоприятные условия видимости, сохранить хорошее самочувствие человека и уменьшить утомляемость глаз. При искусственном освещении все предметы выглядят иначе, чем при дневном свете. Это происходит потому, что изменяется положение, спектральный состав и интенсивность источников излучения подразделяется на общее, местное и комбинированное (местное и общее).

Система общего освещения дает равномерный свет всему помещению. При комбинированном освещении на долю общего освещения приходится примерно 10%, а наибольший свет дают лампы местного освещения.

Нормы искусственного освещения разработаны с учетом точности зрительной работы, размера рассматриваемых деталей и дополнены оценкой фона и контрастности изображения деталей.

В соответствии со СНиП II-4-79 могут быть две системы искусственного освещения: общее и комбинированное (к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих поверхностях). Общее освещение подразделяется на равномерное (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и локализованное (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест). Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается, так как при нем остаются не освещенными проходы, проезды и вспомогательные площади. При комбинированном освещении требуемая минимальная освещенность на рабочей поверхности обеспечивается светильниками местного освещения. Освещенность рабочей поверхности (лк), создаваемая светильниками общего комбинированного освещения, должна составлять 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения, при этом наибольшее и наименьшее значения освещенности принимаются в зависимости от ламп:

Для производственных помещений, в которых выполняются работы:

Наивысшей точности (размер объекта различения менее 0,15 мм – I разряд),

Очень высокой точности (объект различения от 0,15 до 0,30 мм – II разряд)

Высокой точности (размер объекта различения от 0,30 до 0,50 мм - III разряд) следует предусматривать совмещённое освещение.

IV - средней точности (объект различения от 0,5 до 1 мм);

V - малой точности (объект различения от 1 до 5 мм);

VI - грубая (очень малой точности) (объект различения более 5 мм);

VII - работы со светящимися материалами и изделиями (в горячих цехах) (объект различения более 0.5 мм);

VIII -общее наблюдение заходом производственного процесса: постоянное, периодическое при постоянном пребывании людей в помещении, периодическом пребывании людей в помещении.

В помещениях, где выполняются работы V и VI разрядов, при кратковременном пребывании людей или при наличии оборудования, не требующего постоянного обслуживания, нормы освещенности следует снижать на одну ступень. В помещениях, где выполняются работы I-IV разрядов, следует применять, как правило, систему комбинированного освещения. Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.

При аттестации рабочих мест по параметрам освещённости используется государственный стандарт “ГОСТ 24940-96. Здания и сооружения. Методы измерения освещённости”.

Принципы нормирования освещения

Целью нормирования освещения является создание таких норм его, которые обеспечивали бы надлежащий уровень видимости и наибольшую работоспособность зрения при длительной работе и минимальном его утомлении. На основании рассмотренных выше условий видимости в зависимости от качественных и количественных характеристик освещения представляется возможным определить следующие основные гигиенические требования к освещению:

1. достаточность уровня освещенности или яркости фона;

2. равномерность распределения яркости в поле зрения;

3. ограничение слепящего действия от источников света;

4. устранение резких и глубоких теней;

приближение спектра излучения искусственных источников к спектру дневного света.

Для зрительных работ различной точности и ответственности необходимо нормировать различные уровни освещенности. Чем меньше угловые размеры объектов, а также контраст объекта с фоном и коэффициент отражения освещаемой поверхности, тем выше должен быть уровень нормируемой освещенности. Основная задача при определении уровня освещенности - установить нормируемую величину, определяемую характеристикой объекта различения и фона и рядом дополнительных показателей: сложностью и продолжительностью зрительной работы; санитарными требованиями; требованиями безопасности работы и передвижения.

При выполнении в помещениях работ I-V разрядов освещенность проходов и участков, где работы не производятся, должна составлять не менее 25 % освещенности, создаваемой светильниками общего освещения на рабочих местах, но не менее 75 лк при газоразрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания. В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом следует предусматривать освещение для наблюдения за работой оборудования, а также дополнительно включаемые светильники общего и местного освещения для обеспечения необходимой освещенности при ремонтно-наладочных работах.

По типу систем освещения, в которых применяют светильники, они делятся на разновидности:

Естественное освещение. Нормирование и расчет

Источник естественного (дневного) освещения – солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений подразделяется на:

боковое (через световые проемы в наружных стенах),

верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания),

комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;

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

климатических и светоклиматических особенностей места строительства здании;

экономичности естественного освещения.

В зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды уровень естественного освещения может резко изменяться за очень короткий промежуток времени в довольно широких пределах. Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) - отношение (в процентах освещенности) в данной точке помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Eнар.

Нормированные значения коэффициентов естественной освещенности в помещениях производственных зданий

Согласно действующим в настоящее время нормам освещенности естественным светом (табл. 9) 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.)

Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу, вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости .