Понятие о микроклимате. Характеристика микроклимата.

Микроклимат - искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях (напр., в жилище) для защиты от неблагоприятных внешних воздействий и создания зоны комфорта. Зона комфорта - оптимальное для организма человека сочетание температуры, влажности, скорости движения воздуха и воздействия лучистого тепла (напр., в состоянии покоя или при выполнении легкой физической работы: температура зимой 18-22 °С, летом 23-25 °С; скорость движения воздуха зимой 0,15, летом 0,2-0,4 м/с; относительная влажность 40-60%). Тесно соприкасаясь с воздушной средой, организм человека подвергается воздействию ее физических и химических факторов: состава воздуха, температуры, влажности, скорости движения воздуха, барометрического давления и др. Особое внимание следует уделить параметрам микроклимата помещений - аудиторий, производственных и жилых зданий. Микроклимат, оказывая непосредственное воздействие на один из важнейших физиологических процессов - терморегуляцию, имеет огромное значение для поддержания комфортного состояния организма.

Терморегуляция - это совокупность процессов, обеспечивающих равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, благодаря которому температура тела человека остается постоянной.Поддержание микроклимата осуществляются разными способами:

Вентиляция - организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения отработанного воздуха и подачу на его место свежего.Естественная неорганизованная вентиляция осуществляется за счет разности давления снаружи и внутри помещения. Для жилых помещений смена воздуха (инфильтрация) может достигать 0,5-0,75 объема в час, для промышленных 1,0-1,5 объема в час.Естественная организованная, канальная вентиляция проектируется в жилых и общественных зданиях. При обтекании ветром выхода вытяжной шахты, имеющей иногда насадку-дефлектор, создается разряжение, зависящее от скорости ветра и возникает поток воздуха в вентиляционной системе.Аэрация - организованная естественная вентиляция помещений через фрамуги, форточки, окна.

Механическая вентиляция - это такая вентиляция, при которой воздух подается (приточная) или удаляется (вытяжная) с помощью специальных устройств -компрессоров, насосов и др. Различают вентиляцию общеобменную (для всего помещения) и местную (для определенных рабочих мест). При механической вентиляции воздух может предварительно проходить через систему фильтров, очищаться, а в удаляемом воздухе могут улавливаться вредные примеси. Недостатком механической вентиляции является создаваемый ею шум. Кондиционирование - искусственная автоматическая обработка воздуха с целью поддержания оптим. микроклиматич. условий независимо от характера технологич. процесса и условий внешней среды. В ряде случаев при кондиционировании воздух проходит дополнит. специальную обработку - обеспыливание, увлажнение, озонирование и др. Значительно уменьшает воздействие тепла на организм применение экранирования. Экраны могут быть теплоотражающие, теплопоглощающие, теплопроводящие.

Инфракрасное излучение.

Инфракрасное излучение , присущее любому нагретом телу, является составной солнечного излучения. Характер его воздействия на организм человека в значительной степени определяется длиной волны.

Коротковолновое инфракрасное излучение способно проникать в ткани тела на 2-3 см, в то время как длинноволновое практически полностью поглощается эпидермисом кожи. Глубоко проникает инфракрасное излучение с длиной волны 0,76-0,85 мкм. По мере увеличения длины волны проникающая способность инфракрасного излучения снижается и начиная с длины волны 2,4 мкм оно полностью задерживается кожей.

Механизм теплового воздействия инфракрасного излучения на организм человека состоит в том, что энергия инфракрасного излучения, которое глубоко проникает в ткани, превращается основном на тепловую энергию. При этом в тканях происходят фотохимические реакции, накапливаются специфические высокоактивные вещества, в частности гистамины, которые попадают в кровь. В крови увеличивается содержание общего и остаточного азота, полипептидов и аминокислот. Предполагают, что инфракрасное излучение, проникая в клетку, может влиять на резонирующие клеточные субстанции, вызывая распад белковой молекулы. Продукты распада, поступивших в кровяное русло, длительное время действуют на различные органы и системы непосредственно или через нервную систему.

Таким образом, уровень физиологических изменений в организме под воздействием инфракрасного излучения зависит от его интенсивности, спектрального состава, площади и участка облучения, продолжительности действия, степени физического напряжения, а также факторов производственного микроклимата - температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха.

Под воздействием инфракрасного излучения наряду с повышением температуры поверхности тела, облучаемого, при определенных условиях (длительного облучения значительной площади) может наблюдаться повышение температуры кожи и отдаленных участках. Повышение температуры кожи до 40-45 ° С является пределом переношуваности инфракрасного излучения.

Общая температура тела под воздействием инфракрасного излучения изменяется несущественно. Она может повыситься на 1,5-2 ° С, если инфракрасного излучения испытывает значительная площадь поверхности тела или человек выполняет тяжелую физическую работу.

Инфракрасное излучение действует, как правило, в сочетании с высокой температурой окружающего воздуха. При этом теплоотдача конвекцией и излучением практически исключена, и остается единственный путь теплоотдачи - испарением влаги с поверхности тела и дыхательных путей.

Если в производственных условиях с высокой температурой и влажностью окружающей среды теплоотдача затруднена, организм человека может перегреться. Такое явление называют гипертермией. При гипертермии существенно повышается температура тела, наблюдаются интенсивное потоотделение, головная боль, чувство слабости, жажда, нарушение восприятия цвета предметов. При быстром нарастании симптомов в особо тяжелых случаях температура тела достигает 4142 ° С, кожа становится бледной, синюшной, зрачки расширяются, дыхание становится частым, поверхностным (50-60 раз в минуту), ускоряется частота пульса (120-160 ударов в минуту), иногда возникают судороги, снижается артериальное давление, возможна потеря сознания. Если пострадавшему своевременно не подать медицинскую помощь, он может умереть.

Тяжелые формы гипертермии (тепловой удар) развиваются по особо неблагоприятных условий работы при сочетании метеорологических условий, негативно влияющих на организм, с тяжелым физическим трудом и при других вредных факторах производственной среды.

Солнечный удар является следствием влияния инфракрасного излучения как составной видимого света на центральную нервную систему. Солнечный удар вызывается непосредственным действием солнечного излучения (чаще всего страдают строители, работники карьеров, сельскохозяйственные работники). Выздоровление после солнечного удара зависит от степени теплового поражения оболочек мозга и других структур центральной нервной системы. Симптомы солнечного удара - головная боль, головокружение, ускорение частоты пульса и дыхания, потеря сознания, нарушение координации движений. Температура тела у пострадавшего, как правило, не повышается.

Проникая в ткани на значительную глубину (2-3 см), инфракрасное излучение может вызывать заболевания менингит и энцефалит. Заметим, что в условиях производства такая патология не развивается даже при высокой интенсивности инфракрасного излучения.

Вследствие перегревания организма и потери им большого количества жидкости с потом возможно нарушение водно-электролитного обмена, что проявляется судорожной болезнью. Основным симптомом этой патологии является боль в мышцах конечностей, что приводит к тонических судорог. При этом температура тела повышается незначительно. Нарушения водно-электролитного обмена под влиянием высокой температуры окружающей среды может вызывать также заболевания почек, пищеварительного тракта, печени.

Установлено, что у работников, длительно работающих в горячих цехах, наблюдается дисфункция центральной нервной системы (симптомы - головная боль, нарушение сна, раздражительность, общая слабость), в частности ее подкорковых образований - гипоталамуса, полосатого тела, продолговатого мозга (снижение резистентности капилляров, патологическая асимметрия температуры кожи и т.д.). Выявлены также изменения в вегетативной нервной системе, в частности дрожание век и пальцев вытянутых рук. Почти у трети работников горячих цехов наблюдаются значительные дистрофические изменения сердечной мышцы, угнетение функции панкреатических островков.

Учитывая приведенное к профессиональным заболеваниям начали зачислять хроническое перегрева, что часто наблюдается у работников металлургического производства и глубоких (1000 м и более) шахт и приводит к вегетососудистой дисфункции с нарушениями терморегуляции, снижением термостойкости эритроцитов, нарушением электролитного обмена. Уровень заболеваемости с временной утратой трудоспособности среди работников горячих цехов на 20-25% выше, чем у работников холодных цехов, а индекс здоровья на 48-50% ниже.

ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

При недостаточном естественном освещения или 3 темное время суток применяется искусственное освещение. Оно создается искусственными источниками света и делится на рабочее, аварийное, эвакуационное (аварийное освещение для эвакуации), охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения. Рабочее освещение делится на общее и комбинированное. При общем освещении светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее рабочее равномерное освещение) или с учетом расположения оборудования и рабочих мест (общее рабочее локализованное освещение). Комбинированное освещение - это сочетание общего освещения с местным. Местное освещение позволяет получить концентрирующий световой поток непосредственно на рабочей поверхности. При этом создаваемая на ней освещенность светильниками общего освещения должна составлять не менее 10 % нормируемой для комбинированного освещения. Аварийное освещение предназначено для обеспечения работы при аварийном отключении рабочего, если связанное с ним нарушение нормального обслуживания оборудования и механизмов может вызвать взрыв, пожар или отравление людей; длительное нарушение технологического процесса; нарушение работы диспетчерских пунктов, насосных установок водоснабжения, канализации, теплофикации, вентиляции, кондиционирования воздуха. Наименьшая освещенность при аварийном режиме в соответствии с отраслевыми нормами должна составлять не менее 5 % освещенности, нормируемой для рабочего общего освещения, при этом не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк на территории предприятий. Эвакуационное освещение предназначено для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения. Оно должно предусматриваться в местах, опасных для прохода людей; в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей; при числе эвакуирующихся более 50 человек; по основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек; в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей при аварийном отключении рабочего освещения связан с опасностью нанесения травм работающим оборудованием. Эвакуационное освещение должно обеспечивать на полу проходов и ступенях лестниц освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и не менее 0,2 Для аварийного и эвакуационного освещения не допускается применение ксеноновых ламп, ДРЛ, металлогалогенных, натриевых ламп высокого давления, а должны применяться лампы накаливания и люминесцентные (последние при минимальной температуре воздуха не менее 5"С). Светильники аварийного и эвакуационного освещения должны присоединяться к сети, не зависящей от сети рабочего освещения. Светильники аварийного освещения должны отличаться от применяемых для рабочего освещения типом, размером и иметь специальные знаки. В нерабочее время, совпадающее с темным временем суток, во многих случаях необходимо обеспечить минимальное, искусственное освещение для несения дежурств охраны. Для охранного освещения площадок предприятий и дежурного освещения помещений выделяют часть светильников рабочего или аварийного освещения. Для освещения помещений следует прежде всего использовать газоразрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные, дуговые ртутные лампы, металлогалогенные, натриевые, ксеноновые). Лампы накаливания хотя и просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть, имеют ряд существенных недостатков. К ним относятся малая световая отдача (7-20 лм/Вт), низкий КПД (10-13%), малый срок службы (800-1000 ч). Кроме того, спектр излучение отличается от дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что ведет к недостаточному восприятию человеком цветов окружающих предметов. Применение ламп накаливания допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования газоразрядных источников света. Наиболее благоприятными с гигиенической точки зрения и более экономичными являются люминесцентные лампы. Люминесцентные лампы дневного света (ЛД) и дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ) имеют голубоватый цвет свечения, по спектру наиболее приближающийся к дневному свету. Лампы белого света (ЛБ) имеют слегка желтоватый оттенок, тепло-белого цвета (ЛТБ)-розоватый, а лампы холодно-белого цвета (ЛХБ) занимают промежуточное положение между лампами ЛБ и ЛД. Лампы ЛХБ рекомендуется применять в производственных помещениях с повышенными температурами воздуха, например в пекарных за-ла\ хлебозаводов, варочных цехах пивоваренных заводов. Если по условиям технологического процесса в цехах поддерживаются низкие температуры, например лагерный цех пивоваренного завода, в них рекомендуется использовать лампы ЛТБ. Люминесцентные лампы в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания, имеют увеличенный до 5000-10000ч срок службы и до 78 лм/Вт светоотдачу. Низкая температура поверхности, на 5°С превышающая температуру воздуха в помещении, обеспечивает повышенную пожаробезопасность. Для этих ламп характерны более низкие яркость и слепящее действие. К недостаткам оросятся пульсации светового потока; стробоскопический аффект, вследствие чего одновременно видно изображение нескольких предметов, искажается представление о направлении н скорости движения, вращающиеся части машин могут казаться неподвижными; дорогостоящая и относительно сложная схема включения; значительная отраженная блесткость, снижающая видимость из-за чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуализирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном; чувствительность к колебаниям окружающей температуры (оптимальная температура 20-25°С), изменение которой сопровождается уменьшением светового потока. Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) имеют большую мощность (250-1000 Вт). Они предназначены для освещения производственных помещений высотой 6 м и более, а также открытых пространств. Современные ДРЛ обладают хорошими эксплуатационными свойствами, высокой световой отдачей (до 55 лм/Вт), большим сроком службы. Их недостатком является большой период (5-7 мин) разгорания после включения и отсутствие в спектре светового потока желто-красных составляющих. Частично это исправляется применением люминофоров на внешней колбе лампы. Весьма перспективными являются металлогалогенные дуговые ртутные лампы высокого давления типа ДРИ. В этих лампах наряду с потоком от ртутного разряда используются излучения от разряда в среде галогенных соединений щелочных и редкоземельных металлов (особенно их йодистых соединений). По своей конструкции лампы ДРИ отличаются от ДРЛ отсутствием люминофорного слоя на внешней колбе. Они характеризуются высокой световой отдачей (до 100 лм/Вт) и лучшим спектральным составом света (цветность излучения примерно соответствует цветности люминесцентных ламп ЛХБ). Срок службы ламп ДРИ до 5000 ч. При выборе источника света всегда надо иметь в виду, что разные типы газоразрядных ламп характеризуются разными коэффициентами пульсации. Например, для люминесцентных ламп ЛД этот коэффициент в среднем составляет 50 %, а для ДРЛ -65 %. Для сравнения коэффициент пульсации ламп накаливания 7%. Для люминесцентных ламп применяются преимущественно многоламповые светильники, что дает возможность использовать специальные схемы включения для уменьшения пульсации светового потока и исключающие стробоскопический эффект. Вышешие из строя люминесцентные и другие ртутные лампы не должны бесконтрольно выбрасываться, они подлежат утилизации. В каждой такой лампе.имеется то или иное количество металлической ртути, которая при механическом разрушении лампы загрязняет окружающую Среду (воздух, почву), что чрезвычайно опасно для здоровья людей. Поэтому до утилизации неисправные лампы хранят на складах. Перед вывозом ламп на свалку ртуть из них должна быть изъята или нейтрализована. Источники искусственного света должны обязательно располагаться в осветительной арматуре. Их совокупность называют светильником. Светильники обеспечивают требуемое направление светового потока на рабочие поверхности, защиту глаз от слепящего действия ламп, их предохранение от загрязнений, механических повреждений и неблагоприятного воздействия внешней среды. Светильники в зависимости от распределения светового потока в пространстве подразделяются на светильники прямого, рассеянного и отраженного света. Первые направляют вниз не менее 90 % всего светового потока, вторые - 40-60% в обе стороны, а третьи - не менее 90 % вверх. Большое значение для ограничения ослепленности, создаваемой светильниками, имеет защитный угол, создаваемый отражателем (рис. 50), а в светильниках с люминесцентными лампами-планками экранирующей решетки. Защитный угол не должен превышать 30°. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащитные, взрывобезопасные.

РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Основной задачей светотехнических расчётов для искусственного освещения является определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости.

В расчётном задании должны быть решены следующие вопросы:

Выбор системы освещения;

Выбор источников света;

Выбор светильников и их размещение;

Выбор нормируемой освещённости;

Расчёт освещения методом светового потока.

I. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Для производственных помещений всех назначений применяются системы общего (равномерного или локализованного) и комбинированного (общего и местного) освещения. Выбор между равномерным и локализованным освещением проводится с учётом особенностей производственного процесса и размещения технологического оборудования. Система комбинированного освещения применяется для производственных помещений, в которых выполняются точные зрительные работы. Применение одного местного освещения на рабочих местах не допускается.

В данном расчётном задании для всех помещений рассчитывается общее равномерное освещение.

2. ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы – газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Для общего освещения, как правило, применяются газоразрядные лампы как энергетически более экономичные и обладающие большим сроком службы. Наиболее распространёнными являются люминесцентные лампы. По спектральному составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), тёплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ) . Наиболее широко применяются лампы типа ЛБ. При повышенных требованиях к передаче цветов освещением применяются лампы типа ЛХБ, ЛД, ЛДЦ. Лампа типа ЛТБ применяется для правильной цветопередачи человеческого лица.

Основные характеристики люминестцентных ламп приведены в таблице 1.

Кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления) в производственном освещении применяют газоразрядные лампы высокого давления, например, лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) и др., которые необходимо использовать для освещения более высоких помещений (6-10м).

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных ламп.

3. ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

При выборе типа светильников следует учитывать светотехнические требования, экономические показатели, условия среды.

Наиболее распространёнными типами светильников для люминесцентных ламп являются:

Открытые двухламповые светильники типа ОД, ОДОР, ШОД, ОДО, ООД – для нормальных помещений с хорошим отражением потолка и стен, допускаются при умеренной влажности и запылённости.

Светильник ПВЛ – является пылевлагозащищённым, пригоден для некоторых пожароопасных помещений: мощность ламп 2х40Вт.

Плафоны потолочные для общего освещения закрытых сухих помещений :

Л71Б03 – мощность ламп 10х30Вт;

Л71Б84 – мощность ламп 8х40Вт.

Основные характеристики светильников с люминесцентными лампами приведены в таблице 2.

Размещение светильников в помещении определяется следующими размерами, м:

Н – высота помещения;

h c – расстояние светильников от перекрытия (свес);

h n = H - h c – высота светильника над полом, высота подвеса;

h p – высота рабочей поверхности над полом;

h =h n – h p – расчётная высота, высота светильника над рабочей поверхностью.

Для создания благоприятных зрительных условий на рабочем месте, для борьбы со слепящим действием источников света введены требования ограничения наименьшей высоты светильников над полом (табл.3);

L – расстояние между соседними светильниками или рядами (если по длине (А) и ширине (В) помещения расстояния различны, то они обозначаются L A и L B),

l – расстояние от крайних светильников или рядов до стены.

Таблица 2

Основные характеристики некоторых светильников

с люминесцентными лампами

Оптимальное расстояние l от крайнего ряда светильников до стены рекомендуется принимать равным L/3.

Наилучшими вариантами равномерного размещения светильников являются шахматное размещение и по сторонам квадрата (расстояния между светильниками в ряду и между рядами светильников равны).

При равномерном размещении люминесцентных светильников последние располагаются обычно рядами – параллельно рядам оборудования. При высоких уровнях нормированной освещённости люминисцентные светильники обычно располагаются непрерывными рядами, для чего светильники сочленяются друг с другом торцами.

Интегральным критерием оптимальности расположения светильников является величина l = L/h, уменьшение которой удорожает устройство и обслуживание освещения, а чрезмерное увеличение ведёт к резкой неравномерности освещённости. В таблице 4 приведены значения l для разных светильников.

Таблица 3

Наименьшая допустимая высота подвеса светильников

с люминесцентными лампами

Таблица 4

Наивыгоднейшее расположение светильников

Расстояние между светильниками L определяется как:

Необходимо изобразить в масштабе в соответствии с исходными данными план помещения, указать на нём расположение светильников (см. рис. 1) и определить их число.

4. ВЫБОР НОРМИРУЕМОЙ ОСВЕЩЁННОСТИ

Основные требования и значения нормируемой освещённости рабочих поверхностей изложены в СНиП 23-05-95. Выбор освещённости осуществляется в зависимости от размера объёма различения (толщина линии, риски, высота буквы), контраста объекта с фоном, характеристики фона. Необходимые сведения для выбора нормируемой освещённости производственных помещений приведены в таблице 5.

Таблица 5

Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений

при искусственном освещении (по СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зритель-ной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение
Освещённость, лк
При системе комбинированного освещения	при системе общего освещения
всего	в том числе от общего
Наивысшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000 4500		- -
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Тёмный			- -
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый Светлый Средний
Высокой точности	Св. 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Тёмный
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний

Продолжение таблицы 5

Средней точности	Св. 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Тёмный
б	Малый Средний	Средний Темный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-
Малой точности	Св. 1 до 5	V	а	Малый	Темный
б	Малый Средний	Средний Темный	-	-
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	-	-
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-

5. РАСЧЁТ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Расчёт общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента светового потока, учитывающим световой поток, отражённый от потолка и стен.

Световой поток лампы накаливания или группы люминесцентных ламп светильника определяется по формуле:

Ф = Е н × S × K з × Z *100/ (n × h),

где Е н – нормируемая минимальная освещённость по СНиП 23-05-95, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м 2 ;

K з – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильника (источника света, светотехнической арматуры, стен и пр., т.е. отражающих поверхностей), (наличие в атмосфере цеха дыма), пыли (табл. 6);

Z – коэффициент неравномерности освещения, отношение Е ср. /Е min . Для люминесцентных ламп при расчётах берётся равным 1,1;

n – число светильников;

h - коэффициент использования светового потока, %.

Коэффициент использования светового потока показывает, какая часть светового потока ламп попадает на рабочую поверхность. Он зависит от индекса помещения i, типа светильника, высоты светильников над рабочей поверхностью h и коэффициентов отражения стен r с и потолка r n .

Индекс помещения определяется по формуле

Коэффициенты отражения оцениваются субъективно (табл. 7).

Значения коэффициента использования светового потока h светильников с люминесцентными лампами для наиболее часто встречающихся сочетаний коэффициентов отражения и индексов помещения приведены в таблице 8.

Рассчитав световой поток Ф, зная тип лампы, по таблице 1 выбирается ближайщая стндартная лампа и определяется электрическая мощность всей осветительной системы. Если необходимый поток светильника выходит за пределы диапазона (-10 ¸+20%), то корректируется число светильников n либо высота подвеса светильников.

При расчете люминесцентного освещения, если намечено число рядов N, которое подставляется в формулу вместо n, под Ф следует подразумевать световой поток светильников одного ряда. Число светильников в ряду n определяется как

где Ф 1 – световой поток одного светильника.

Таблица 6

Коэффициент запаса светильников люминесцентными лампами

Таблица 7

Значение коэффициентов отражения потолка и стен

6.Виды ответственности за нарушение охраны труда

7.Охрана труда женщин, молодежи. Льготы и компенсации по условиям труда

9.Управление охраной труда на производстве. Функции суот.

10.Обязанности работодателя по охране труда. Права и обязанности работника.

11.Порядок и сроки расследования несчастных случаев на про-ве.

12.Классификация несчастных случаев на производстве

13.Оформления материалов расследования несчастных случаев на производстве

14.Обязанности работодателя при несчастном случае на производстве

15.Методы анализа производственного травматизма

16.Обучение и инструктаж работающих по охране труда. Виды инструктажа

17.Инструкция по охране труда.

18.Ответственность работодателя за нанесения ущерба работнику. Размер вреда подлежащий возмещению(неполный)?????????

19. 1)Профессиональные вредности; 2)Основные формы трудовой деятельности; 3)Физиология труда

20.Санитарно-технические требования к производственным помещениям. Гигиеническая оценка условий труда???

21.Производственная пыль: классификация, действие на организм человека, нормирование, меры защиты.

22.Вредные вещества (промышленные яды):классификация, пути проникновения в организм человека, нормирование, меры защиты

23.Виды освещения. Гигиенические требования к освещению производственных помещений. Основные светотехнические единицы.

24.Естественное освещение: виды, нормирование, методы расчета, методы определения

26.Методы расчета искусственного освещения

31.Жалобы, заболевания, недомогания, вызываемой работой на эвм. Гигиенические нормативы к видиодисплейным терминалам от 1996 г. Их основные требования

32.Метеорологический условия производственной среды, Параметры. Нормирование. Способы измерения и приборы.

33.Регулирование чистоты воздуха в помещениях. Вентиляция и кондиционирование

34.Эргономические показатели качества производственной сферы

35. Организация рабочего места при использовании эвм

36.Опасные и вредные факторы на рабочем месте оператора пэвм

37.Опасные и вредные производственные факторы, их классификация

38.Аттестация рабочих мест по условия труда

39.Оценка физической тяжести труда. Категории работ по физической тяжести.????

40.Электробезопасность, способы и средства защиты от поражений электрическим током

41.Средства индивидуальной защиты используемые на производстве, требования к ним.

42.Измерения параметров шума и вибрации. Способы борьбы с шумом и вибрацией

28.Производственная вибрация: источники, физические характеристики, виды вибраций, действие на организм человека, нормирование, методы защиты

Вибрация – это механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека от оборудования и строительных конструкций, на которых оно установлено.

Вибрация возникает при работе машин и механизмов, имеющих неуравновешенные и несбалансированные вращающиеся органы или органы движения возвратно-поступательного и ударного характера. К таковым относятся металлообрабатывающие станки, ковочные и штамповочные молота, электро- и пневмоперфораторы, механизированный инструмент, а также приводы, вентиляторы, насосные установки, компрессоры и др.

Источниками вибраций на производстве являются передвижные строительные машины, машины для виброуплотнения бетонной смеси, строгальные, шлифовальные, ручной механизированный инструмент и др.

Вибрация характеризуется:

Амплитудой А, м;

Колебательной скоростью υ, м/с;

Ускорением а, м/с2;

Периодом колебаний Т, с;

Частотой колебаний f, Гц.

По способу передачи вибрация подразделяется на

Общую, передающуюся через опорные поверхности на тело стоящего или сидящего человека;

Локальную, передающуюся через руки.

Влияние вибрации на человека зависит от направления ее действия, поэтому вибрация подразделяется на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z.

Общая вибрация, особенно на частотах 5…25 Гц, близких к собственным частотам человека (6…9 Гц), оказывает неблагоприятное воздействие на нервную, сердечно-сосудистую систему, вестибулярный аппарат, обмен веществ.

Местная вибрация, вызывая спазм периферических сосудов, вызывает различную степень сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных нарушений в конечностях (онемение, похолодание, боли, костно-мышечные изменения).

Профзаболевание, развивающееся под действием вибраций, называется вибрационной болезнью. Вибрационная болезнь приводит к инвалидности (III, IV стадии), плохо поддается лечению. Действие вибрации усугубляется низкими температурами, также вызывавшими спазм кровеносных сосудов.

Таблица. Влияние вибрации на организм человека

Амплитуда колебаний вибрации, мм Частота вибрации, Гц Результат воздействия

До 0,0 15 Различная Не влияет на организм

0,016–0,050 40–50 Нервное возбуждение с депрессией

0,051–0,100 40–50

Изменение в центральной нервной системе, сердце и органах слуха

0,101–0,300 50–150 Возможно заболевание

0,101–0,300 150–250 Вызывает виброболезнь

Нормирование вибраций производится по ГОСТ 12.1.012–90 ССБТ «Вибрация. Общие требования безопасности»: по спектру среднеквадратической колебательной скорости (м/с) (или ускорения, м/с2), ее уровню (дБ), а также по дозе вибрации с учетом частоты и времени.

Отдельно нормируются местные (локальные) (f = 8…1000 Гц), общие вибрации; последние подразделяются на транспортные (f = = 1…63 Гц), транспортно-технологические (f = 2…63 Гц) и технологические (f = 2…63 Гц). Для борьбы с вибрацией в источнике возникновения необходимо ориентироваться на безударную технику и технологию, повышать качество изготовления и монтажа механизмов, совершенствовать качество дорожных покрытий и др.

В тех случаях, когда не удается снизить вибрацию в источнике ее возникновения, необходимо применять методы снижения вибрации на путях распространения: виброгашение, виброизоляцию или вибродемпфирование.

Основным показателем, определяющим качество любого вида виброзащиты, является коэффициент эффективности виброзащиты (коэффициент передачи) µ, представляющий собой отношение скорости (ускорения) защищаемого объекта после устройства виброзащиты (υ0, а0) к значению до введения виброзащиты (υ, а): µ = υ0 / υ = а0 / а, т.е. показывающий, какая доля динамической силы, возбуждаемой машиной F, передается на основание: µ = F0 / F.

Виброгашение связано с введением в колебательную систему реактивных сопротивлений, что достигается увеличением массы или жесткости. С этой целью вентиляторы, насосы устанавливаются на опорные плиты и виброгасящие основания.

Виброизоляция достигается также установкой оборудования без фундаментов и анкерного крепления агрегатов непосредственно на упругих виброизолирующих опорах. Это удешевляет установку оборудования, снижает уровень шума, сопутствующего интенсивным вибрациям. Виброизоляция предусматривается при прокладке воздуховодов вентиляционных систем внутри строительных конструкций и при креплении к последним. Для ограничения распространения колебаний по воздуховодам практикуется их разделение на отдельные участки с помощью гибких вставок.

В качестве виброизоляторов используются резиновые или пластмассовые прокладки, одиночные или составные цилиндрические пружины, комбинированные (пружинно-резиновые) и пневматические виброизоляторы («воздушные подушки»).

Вибродемпфирование. В основу данного метода положено увеличение активных потерь в колебательных системах путем использования вибродемпфирующих покрытий для снижения вибраций, распространяющихся по воздуховодам систем вентиляции, а также газопроводам компрессорных станций. К числу наиболее распространенных вибродемпфирующих покрытий относятся мастичные (мастика ВД, ВПМ, Антивибрит-М) и листовые (пенопласт, войлок, винипор, фольгоизол) материалы.

В качестве профилактических мер против вибрационной болезни устанавливается предельная продолжительность контакта с источником вибрации (не более 2/3 смены, 20…30-минутные перерывы до и после обеда, 10…15-минутные перерывы через каждые 50 минут работы, непрерывная продолжительность воздействия 15…20 минут), тепловые процедуры для конечностей, массаж, гимнастика, обязательные периодические медицинские осмотры.

Температура воздуха должна быть не ниже +16°С, влажность – 40…60%, скорость движения воздуха – 0,3 м/с.

Для индивидуальной защиты применяется спецобувь, защитные рукавицы, а также виброзащиные прокладки или пластины.

Общие принципы расчета. Расчет искусственного освещения ведут в определенной последовательности. Прежде всего выбирают тип источника света, систему освещения и по таблице 20.1 определяют норму освещенности. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп.

При выборе источников света руководствуются следующими соображениями. В помещениях с высокими требованиями к качеству цветопередачи, температурой воздуха выше 10 °С и отсутствием опасности травматизма в связи со стробоскопическим эффектом отдают предпочтение экономичным газоразрядным лампам. Люминесцентное освещение следует применять в помещениях при недостатке или отсутствии естественного света и выполнении точных работ.

Определяя систему освещения, учитывают большую экономичность системы комбинированного освещения и в противовес этому большее совершенство в гигиеническом отношении системы общего освещения, так как последняя позволяет равномернее распределить световой поток и яркость в поле зрения. Улучшение конструкций осветительных приборов неизбежно должно привести к вытеснению комбинированного освещения, поэтому по возможности необходимо исключать использование местных светильников. Однако при выполнении работ I...V разрядов для создания требуемой направленности светового потока и исключения блесткости целесообразно применять комбинированное освещение.

В случае выбора системы общего освещения принимают во внимание то, что локализованное освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без повышения экономических затрат. Применению локализованного освещения отдают предпочтение также в случае неравномерного размещения оборудования по площади помещения.

Тип светильника определяют по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в поле зрения работающих. Выбор конструктивного исполнения светильников зависит от состояния воздушной среды в данном помещении (наличия пыли, влаги, пожаро- или взрывоопасных веществ).

Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой плоскостью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса h, достигают необходимой равномерности освещения рабочих поверхностей. Значения l/h для светильников некоторых типов следующие: 1,4 — для "Глубокоизлучателя", "Люцетты", ОД, ОДО, ПВЛ-6; 1,5 —для "Универсаль", ПУ, ПВЛ-1; 2-для ВЗГ, Фм.

Необходимо также выбрать расстояние l1 между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l1 = (0,25...0,3)l. Если же вдоль стен расположены проходы, то l1 = (0,4...0,5)h.

Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагают рядами. Расстояние между рядами принимают равным (1,2...1,5)/h в зависимости от типа светильников.

Расчет методом удельной мощности. Данный метод применяют для ориентировочных или проверочных расчетов освещенности в помещениях при равномерном расположении в них светильников. Значения удельной мощности Ру зависят от многих переменных, но для случаев оптимального расположения светильников известного типа, заданной освещенности и высоты подвеса они известны. Их можно найти в справочной литературе.

В этом случае мощность одной лампы, Вт, рассчитывают по формуле

Pл = РуSп/пл,

где PУ — удельная мощность светильников, необходимая для освещения помещений, Вт/м2; Sп — площадь пола, м2; пл — число ламп.

Полученный результат округляют. до ближайшего большего значения стандартной мощности лампы.

В справочниках обычно указаны удельные мощности с учетом назначения производственных помещений. Например, для чертежных залов Ру = 24...28 Вт/м2, для доильных залов— 15,5, для телятников — 8, для складов — 2,5 Вт/м2 и т. д.

Расчет методом светового потока. Этот метод позволяет определить световой поток ламп при заданной освещенности рабочей поверхности, общем освещении с равномерным расположением светильников, с учетом отраженного стенами и потолком света. Метод светового потока непригоден в следующих случаях: при расчете направленного сконцентрированного светового потока; для локализованного, местного и наружного освещения; при негоризонтальности рабочих поверхностей.

По найденному значению Фл и таблице 20.3 выбирают стандартную лампу, округляя полученное расчетное значение светового потока в большую сторону. Затем определяют электрическую мощность осветительной установки и действительную освещенность, лк:

Ед = Фл.тnсηс/(Sпkz),

где Фл.т — световой поток выбранной лампы, лм.

20.3. Электрические и световые характеристики ламп

Лампы накаливания			Люминесцентные лампы
Мощность W л, Вт	Световой поток Ф л, лм, при напряжении в сети U с, Вт		Тип лампы	Мощность W л, Вт	Напряжение на лампе U л, в	Световой поток Ф л, лм
			ЛДЦ30-4			1450
			ЛД30-4			1640
			ЛХБ30-4			1720
			ЛБ30-4			2100
	1070		ЛТБ30-4			1720
	1480	1320	ЛДЦ40-4			2100
	2300	2000	ЛД40-4			2340
	3200	2950	ЛХБ40-4			2600
	4950	4500	ЛБ40-4			2580
	9100	8200	ЛТБ40-4			3000
	14250	13100	ЛДЦ65-4		по	3050
1000	19500	18500	ЛД65-4			3570
1500	29600	28000	ЛХБ65-4			3820
			ЛБ65-4			4550
			ЛТБ65-4			3980
			ЛДЦ80-4			3560
			ЛД80-4			4070
			ЛХБ80-4			4440
			ЛБ80-4			5220
			ЛТБ80-4			4440

Расчет точечным методом. Данным методом определяют световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности при любом расположении освещаемой поверхности и светильников в случаях, когда отраженный свет несуществен. Точечный метод применим для расчета как внутреннего, так и наружного освещения.

В основе метода лежит известное светотехническое соотношение, определяющее зависимость освещенности поверхности Е, создаваемой точечным источником света, от силы света I, расстояния до поверхности r и угла падения света на эту поверхность α:

Е = I cos α/r2.

В качестве расчетной принимают точку с наименьшей освещенностью (точка А на рис. 20.4). Так как световой поток светильников еще неизвестен, то вычисляют не истинную, а условную освещенность Ее, т. е. ту, которая была бы создана в расчетной точке, если бы в светильниках выбранного типа находились лампы с условным световым потоком в 1000 лм. Для случая, соответствующего рисунку 20.4,

где Ii — сила света выбранного светильника в направлении расчетной точки, кд, определяемая по кривым силы света — графикам пространственных изолюкс конкретного светильника; αi — угол между осью светильника и линией, соединяющей световой центр светильника с заданной точкой; h =rcos α — расчетная высота подвеса, м.

Рис. 20.4. К расчету освещенности, создаваемой в точке несколькими светильниками

Чтобы найти действительную освещенность, следует условную освещенность умножить на коэффициент, учитывающий отличие истинного значения светового потока принятой лампы от условного и равный 10-3 Фл. Кроме того, в формулу для определения Ед следует ввести коэффициент μ= 1,05... 1,1, учитывающий влияние удаленных светильников и отраженного света. Необходимо также иметь в виду и тот факт, что в процессе эксплуатации осветительная установка перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям из-за "старения" лампы (световой поток к концу срока службы уменьшается на 15...20%), снижения отражательных свойств поверхностей светильников вследствие коррозии, запыления светильников. Снижение действительной освещенности от указанных факторов учитывают коэффициентом запаса k, значения которого находятся в пределах 1,3...2.

Рис. 20.5. К расчету освещенности наклонной плоскости

Если необходимо рассчитать освещение наклонной плоскости, то через расчетную точку, лежащую на этой плоскости, проводят вспомогательную горизонтальную плоскость (рис. 20.5). Связь между горизонтальной освещенностью в расчетной точке Ет и освещенностью наклонной плоскости?н выражается соотношением

Ен = ψEг, где ψ = cos θ ±р sin θ/h. Величины θ, р, h показаны на рисунке 20.5.

Решение 1. Учитывая небольшую высоту цеха, принимаем решение использовать светильники с люминесцентными лампами, расположив их непрерывными рядами вдоль длинной стороны здания. При этом из-за достаточно большой длины помещения (50 м) используем светильники ОДР с защитным углом 15º, как в поперечном, так и в продольном сечении.

E S = АВ = 50∙25 = 1250 (м 2). Коэффициент запаса для металлообрабатывающих цехов k з = 1,5 (табл. П.3). z = 1,1 – коэффициент для люминесцентных ламп. n = 2 – количество ламп в светильнике ОДР (табл. П.1).

Для определения коэффициента использования η рассчитаем индекс формы помещения по формуле (2): i = (A ∙B )/(H р (A + B )) = 50∙25/(5(50 + 25)) = 3,33. Здесь H р = H – 1 = 6 – 1 = 5 (м) – рабочая высота подвеса светильников (светильники с ЛЛ закрепляют на потолке помещения).

Считаем, что коэффициенты отражения потолка ρ п (чистый бетонный потолок), стен ρ с (бетонные стены) и рабочей поверхности (пола) ρ р равны соответственно 50, 30 и 10 % (табл. П.5).

По табл. П.6 определяем интерполяцией коэффициент использования. Для светильника ОДР при i = 3,0 η = 57,5 %, при i = 3,5 η = 59 %; тогда при i = 3,33 η = 57,5 +((59 – 57,5)/(3,5 – 3,0))(3,33 – 3,0) = 58,49 (%).

N сначала вычислим по формуле (3) количество светильников в одном ряду, ориентируясь на лампы мощностью 80 Вт и учитывая относительно небольшую высоту цеха: N св = (A /l м) – 2 = (50/1,6) – 2 = 29,25. Округляя результат до целого, получим N св = 29.

N L L : L 1 = 0,5L . Тогда при наибольшем допустимом расстоянии между рядами по формуле (4): N р min = B /L max = B /(1,5H р) = 25/(1,5∙5) = 3,3. Округляя (только в большую сторону), получаем N р = 4.

N = N св ∙ N р = 29∙4 = 116.

При округлении числа рядов до большего целого изменяются (уменьшаются) величины L и L 1 . Определим их, по-прежнему считая, что L 1 = 0,5L : L = B /N р = 25/4 = 6,25 (м); L 1 = 0,5∙6,25 = 3,125 (м). Назначаем более удобные размеры (учитывая, что число промежутков между рядами на один меньше, чем число самих рядов): L = 6,5 м; тогда L 1 = (B – (N р – 1)L )/2 = (25 – (4 – 1)∙6,5)/2 = 2,75 (м). Удостоверяемся, что отношение L 1 /L = 2,75/6,5 = 0,415 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5).

Подставляя числовые значения всех параметров в формулу (1) для F расч, получим: F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(116∙2∙58,49) = 3040 (лм).

При выборе лампы из таблицы П.8 учитываем, что для металлообрабатывающих цехов во избежание стробоскопического эффекта следует использовать лампы ЛБ. Ближайшая стандартная лампа ЛБ40 со световым потоком F ст 3120 лм вполне подходит, так как отклонении ее светового потока от расчетного (6) не выходит за допустимые пределы (от – 10 % до + 20 %): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(3120 – 3040)/3040 = 2,6 %. При этом, так как светильники с лампами мощностью 40 Вт имеют меньшую длину и меньшую монтажную длину l м = 1,3 м, расположение светильников в ряду будет прерывистым. Монтажный зазор увеличится на 30 см. Решение использовать 40-ваттные лампы вместо 80-ваттных имеет свои преимущества. В частности, у них несколько выше световая отдача, что обеспечит экономию электроэнергии на освещение.

Однако при использовании ламп мощностью 40 Вт почти вдвое большим будет количество светильников и самих ламп. Это резко увеличит как разовые затраты на создание осветительной установки, так и затраты на ее эксплуатацию. Поэтому принимаем решение использовать лампы мощностью 80 Вт, сократив количество светильников в ряду (сделав их расположение прерывистым). Для получения F расч, максимально приближенного к световому потоку стандартной лампы ЛБ80 (5220 лм – табл. П.8) новое число N св определяем из пропорции: N св(нов) = (N св(стар) ∙F расч)/F ст = (29∙3040)/5220 = 16,9. Принимаем N св = 17. Тогда N = N св ∙N р = 17∙4 = 68. Расстояние между светильниками увеличится (см. схему на рис. 1) примерно до l м = (N св(стар) – N св)/(N св – 1) = 1,6(29 – 17)/(17 – 1) = 1,2 (м), что меньше длины светильника – равномерность освещения обеспечивается.

Рис. 1. Размещение светильников ОДР с люминесцентными лампами ЛБ80 на плане цеха с габаритами 5025 м

F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(68∙2∙58,49) = 5186 (лм). Отклонение светового потока лампы ЛБ80 от расчетного (6): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(5220 – 5186)/5186 = 0,7 %. Мощность, потребляемая осветительной установкой (7): P = Р л nN = 80∙2∙68 = 10880 (Вт).

Решение 2. Известно, что в длинных узких помещениях взгляд человека направлен преимущественно вдоль длинной стороны. Поэтому, если расположить ряды светильников вдоль короткой стороны помещения, то при относительно небольшой высоте цеха можно использовать светильники с большим к. п. д. – с защитным углом только в поперечном сечении (типа ЛСП-02-001, защитный угол 15º). Многие параметры можно взять из предыдущего решения: E н = 200 лк; S = 1250 м 2 ; z = 1,1; n = 2 (в светильнике ЛСП-02 также две лампы); i = 3,33; коэффициенты отражения поверхностей ρ п = 50 %, ρ с = 30 %, ρ р = 10 %.

По табл. П.6 определяем интерполяцией коэффициент использования. Для ЛСП-02 при i = 3,0 η = 65,5 %, при i = 3,5 η = 67 %; тогда при i = 3,33 η = 65,5 +((67 – 65,5)/(3,5 – 3,0))(3,33 – 3,0) = 66,49 ≈ 66,5 (%).

Количество светильников в одном ряду N св = (B /l м) – 2 = (25/1,6) – 2 = 13,63. Округляя, получим N св = 14.

Для предварительного определения числа рядов N р опять примем, что расстояние от крайних рядов до стен L 1 максимально и равно половине расстояния между соседними рядами L : L 1 = 0,5L . Тогда при наибольшем допустимом расстоянии между рядами N р min = A /L max = A /(1,5H р) = 50/(1,5∙5) = 6,67. Округляя (только в большую сторону), получаем N р = 7.

Тогда общее число светильников N = N св ∙ N р = 14∙7 = 98.

Определим новые величины L и L 1 , по-прежнему считая, что L 1 = 0,5L : L = A /N = 50/7 = 7,14 (м); L 1 = 0,5∙7,14 = 3,57 (м). Назначаем более удобные размеры: L = 7,2 м; тогда L 1 = (A – (N – 1)L )/2 = (50 – (7 – 1)∙7,2)/2 = 3,4 (м). Удостоверяемся, что отношение L 1 /L =3,4/7,2 = 0,472 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5).

F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(98∙2∙66,5) = 3165 (лм).

Для получения F расч, максимально приближенного к световому потоку лампы ЛБ80 (5220 лм) новое число светильников в ряду N св определяем из пропорции: N св = (N св(стар) ∙F расч)/F ст = (14∙3165)/5220 = 8,5. Принимаем N св = 9. Тогда общее количество светильников N = N св ∙N р = 9∙7 = 63. При этом расстояние между светильниками увеличится примерно до l м = (N св(стар) – N св)/(N св – 1) = 1,6(14 – 9)/(9 – 1) = 1,0 (м).

На рис. 2 представлена схема расположения светильников.

Рис. 2. Размещение светильников ЛСП-02-001 с люминесцентными лампами ЛБ80 на плане цеха с габаритами 5025 м (вариант)

При этом расчетный световой поток одной лампы (1): F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,1)/(63∙2∙66,5) = 4923 (лм). Отклонение светового потока лампы ЛБ80 от расчетного (6): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(5220 – 4923)/4923 = 6,0 %, что находится в допустимых пределах.

Мощность, потребляемая осветительной установкой (7): P = P л nN = 80∙2∙63 = 10080 (Вт). Таким образом, экономия потребления электроэнергии по сравнению с продольным расположением рядов со светильниками ОДР не столь велика ΔP = 100(10880 – 10080)/10880 = 7,4 %. Однако следует учесть и гораздо более удобную замену выработавших ресурс ламп (на достаточно большой высоте) в светильниках без защитной решетки.

Решение 3. Используем для освещения цеха газоразрядные лампы высокого давления. При относительно небольшой высоте цеха это лампы типа ДРЛ. Используем закрепляемые на потолке светильники С34ДРЛ (в цехе используется эмульсия, может проводиться черновая обработка и обработка чугунных деталей)на одну лампу(n = 1) с защитным углом 15º, расположив их наиболее рационально – по углам прямоугольника. Параметры, известные из предыдущих решений: E н = 200 лк; S = 1250 м 2 ; i = 3,33; коэффициенты отражения ρ п = 50 %, ρ с = 30 %, ρ р = 10 %.

По табл. П.7 определяем интерполяцией коэффициент использования осветительной установки. Для светильника С34ДРЛ при i = 3,0 η = 68,5 %, при i = 3,5 η = 70 %; тогда при i = 3,33 η = 68,5 +((70 – 68,5)/(3,5 – 3,0))(3,33 – 3,0) = 69,5 (%).

Для предварительного определения числа светильников вдоль длинной стороны помещения N А L 1 А максимально и равно половине расстояния между соседними светильниками L А : L 1 А = 0,5L А . Тогда при наибольшем допустимом расстоянии между светильниками (5): N А min = A /L max = A /(1,4H р) = 50/(1,4∙5) = 7,14. Округляя (только в большую сторону), получаем N А = 8.

Аналогично определяем предварительное число светильников вдоль короткой стороны помещения N В (5): N В min = В /L max = В /(1,4H р) = 25/(1,4∙5) = 3,57. Округляя, получаем N В = 4.

Тогда общее число светильников N св = N А ∙ N В = 8∙4 = 32.

Определим новые величины L А , L В , L 1 А и L 1 В , по-прежнему считая, что расстояния от крайних светильников до стен равно половине расстояния между светильниками: L А = A /N А = 50/8 = 6,25 (м); L 1 А = 0,5∙6,25 = 3,125 (м); L В = В /N В = 25/4 = 6,25 (м); L 1 В L А = 6,5 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (50 – (8 – 1)∙6,5)/2 = 2,25 (м). Удостоверяемся, что отношение L 1 А /L А =2,25/6,5 = 0,346 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L В = 6,5 м; тогда L 1 В = (В – (N В – 1)L В )/2 = (25 – (4 – 1)∙6,5)/2 = 2,75 (м). Отношение L 1 В /L В =2,75/6,5 = 0,423 также в допустимом диапазоне (0,3÷0,5).

Учтем, что для точечных источников, каковыми являются светильники с дуговыми лампами, коэффициент z = 1,15. Подставляя числовые значения всех известных параметров в формулу (1), получим: F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,15)/(32∙1∙69,5) = 19391 (лм). Ближайшими по световому потоку (табл. П.9) являются стандартные отечественные лампы ДРЛ-250 (F ст = 13000 лм) и ДРЛ-400 (F ст = 22000 лм).

При использовании лампы ДРЛ-250 отклонение светового потока от расчетного составит: ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(13000 – 19391)/19391 = – 33 %, что недопустимо. Для лампы ДРЛ-400 ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(22000 – 19391)/19391 = 13,5 %, что входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Решение можно считать удовлетворительным.

Мощность, потребляемая осветительной установкой: P = P л nN = 400∙1∙32 = 12800 (Вт). Таким образом, вариант с использованием ламп ДРЛ на первый взгляд уступает по энергопотреблению варианту с ЛЛ. Однако следует учесть, что в последнем случае имеет место больший запас по световому потоку ΔF (13,5 % против отклонения в 6 % у ЛЛ).

Поэтому следует проверить вариант с использованием ламп ДРЛ-250 при увеличении числа светильников. Для получения F расч, максимально приближенного к световому потоку лампы ДРЛ-250 (13000 лм) новое число N нов определяем из пропорции: N нов = (N ∙F расч)/F ст = (32∙19391)/13000 = 47,7. Принимаем N нов = N = 48. Возможны два сочетания: N А = 12 и N В = 4, а также N А = 8 и N В = 6. Несложные расчеты показывают, что различие между L А и L В в обоих случаях одинаково (4,17 и 6,25 м – см. ниже – и наоборот). Принимаем вариант расположения с N А = 12 и N В = 4.

Уточним величины L А , L В , L 1 А и L 1 В опять-таки из условия L 1 = 0,5L : L А = A /N А = 50/12 = 4,17 (м); L 1 А = 0,5∙4,17 = 2,08 (м); L В = В /N В = 25/4 = 6,25(м); L 1 А = 0,5∙6,25 = 3,125 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: L А = 4,2 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (50 – (12 – 1)∙4,2)/2 = 1,9 (м). Отношение L 1 А /L А =1,9/4,2 = 0,452 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L В = 6,6 м; тогда L 1 В = (В – (N В – 1)L В )/2 = (25 – (4 – 1)∙6,6)/2 = 2,6 (м). Отношение L 1 В /L В =2,6/6,6 = 0,394 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Схема расположения светильников – на рис. 3.

Рис. 3. Размещение светильников С34ДРЛ с лампами ДРЛ-250 на плане цеха с габаритами 5025 м

При этом расчетный световой поток одной лампы: F расч = 100(200∙1250∙1,5∙1,15)/(48∙1∙69,5) = 12927 (лм). Отклонение светового потока стандартной лампы ДРЛ-250 от расчетного минимально: ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(13000 – 12927)/12927 = – 0,06 %.

: P = P л nN = 250∙1∙48 = 12000 (Вт). По сравнению с лампами ДРЛ-400 при использовании ДРЛ-250, несмотря на несколько меньшую световую отдачу (см. табл. П.9), экономится электроэнергия: ΔP = 100(12800 – 12000)/12800 = 6,25 %. Кроме того, при большем числе светильников достигается более равномерное освещение рабочей поверхности, а из-за меньшей единичной мощности уменьшается яркость источников, и, соответственно, их ослепляющее воздействие. В тоже время, с увеличением количества светильников возрастает стоимость осветительной установки и затраты на эксплуатацию. Превосходство одного из вариантов может показать только экономический расчет. На первый взгляд, вариант с ДРЛ-250 кажется предпочтительным.

Какой вариант следует принять, с ДРЛ или ЛЛ, точно показать может опять-таки экономический расчет. Следует лишь отметить, что экономия на потреблении электроэнергии при использовании ЛЛ существенна (ΔP = 100(12000 – 10080)/12000 = 16,0 %). Однако стоимость установки с ЛЛ (а также стоимость ее обслуживания) заметно больше – требуется в 1,3 раза больше габаритных люминесцентных светильников и 126 люминесцентных ламп против 48 ламп ДРЛ-250.

Решение 1. Используем для освещения цеха газоразрядные лампы высокого давления типа ДРЛ. Используем светильники СД2ДРЛ (для сырых помещений – большие скорости и широкое использование эмульсии при шлифовании приводят к повышенному выделению в воздух водяных паров)на одну лампу(n

Для расчета воспользуемся методом светового потока. Определим параметры, входящие в формулу (1).

Норма освещенности, создаваемой светильниками общего освещения при комбинированной системе для механических цехов E н = 200 лк (табл. П.3). Площадь цеха S = АВ = 60∙40 = 2400 (м 2). Коэффициент запаса для металлообрабатывающих цехов k з = 1,5 (табл. П.3). z

Установим светильники непосредственно на потолке (достаточно большая высота цеха предполагает использование в пролетах мостовых кранов или кран-балок). Тогда рабочая высота подвеса светильников H р = H – 1 = 9 – 1 = 8 (м), а индекс формы помещения i = S /(H р (A + B )) = 2400/(8(60 + 40)) = 3,0.

Считая, что коэффициенты отражения потолка ρ п (чистый бетонный потолок), стен ρ с (бетонные стены) и рабочей поверхности (пола) ρ р равны соответственно 50, 30 и 10 % (табл. П.5), по табл. П.7 определяем коэффициент использования. Для светильника СД2ДРЛ при i = 3,0 η = 63,5 %.

N А примем, что расстояние от крайних светильников до стен L 1 А L А : L 1 А = 0,5L А . Тогда при L А = L max по формуле (5): N А min = A /L max = A /(1,4H р) = 60/(1,4∙8) = 5,36. Округляя в большую сторону, получаем N А = 6.

N В : N В min = В /L max = В /(1,4H р) = 40/(1,4∙8) = 3,57. Округляя, получаем N В = 4.

Общее число светильников N = N А ∙N В = 6∙4 = 24.

Новые величины L А , L В , L 1 А и L 1 В (при L 1 = 0,5L ): L А = A /N А = 60/6 = 10 (м); L 1 А = 0,5∙10 = 5 (м); L В = В /N В = 40/4 = 10 (м); L 1 В = 0,5∙10 = 5 (м). Оставим эти значения без корректировки.

На рис. 4 представлена соответствующая схема расположения светильников.

Рис. 4. Размещение светильников СД2ДРЛ с лампами ДРЛ-1000 на плане цеха с габаритами 6040 м (при рабочей высоте подвеса 8 м)

F расч = 100(200∙2400∙1,5∙1,15)/(24∙1∙63,5) = 54331 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРЛ-1000 (F ст = 58500 лм). Отклонение светового потока от расчетного: ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(58500 – 54331)/54331 = 7,7 %, которое входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %).

Мощность на освещение P = P л nN = 1000∙1∙24 = 24000 (Вт).

Решение 2. Пусть в том же цехе мостовые краны или кран-балки отсутствуют (на случай вывоза оборудования для ремонта предусмотрены проезды достаточной ширины для автокранов). Тогда можно уменьшить высоту подвеса светильников СД2ДРЛ, установив их на тросовых растяжках. Примем H р = 5 м, т. е. опустим светильники на 3 м. Не изменятся параметры E н = 200 лк, S = 2400 м 2 , k з = 1,5, z = 1,15 и n = 1, а также коэффициенты отражения ρ п, ρ с, и ρ р, равные соответственно 50, 30 и 10 %.

Новый индекс формы помещения i = S /(H р (A + B )) = 2400/(5(60 + 40)) = 4,8. Для светильника СД2ДРЛ при i = 4,5 коэффициент использования η = 68 %, при i = 5,0 – η = 69 % (табл. П.7). Для i = 4,8 интерполяцией находим η = 68 + ((69 – 68)/(5,0 – 4,5))∙(4,8 – 4,5) = 68,6 %.

Для определения минимального числа светильников зададимся условием L 1 = 0,5L . Тогда по формуле (5): N А min = A /L max = A /(1,4H р) = 60/(1,4∙5) = 8,57. Округляя в большую сторону, получаем N А = 9. Аналогично N В min = В /L max = В /(1,4H р) = 40/(1,4∙5) = 5,71. Округляя, получаем N В = 6. Общее число светильников N = N А ∙N В = 9∙6 = 54.

Уточняем расстояния L А , L В , L 1 А и L 1 В (при L 1 = 0,5L ): L А = A /N А = 60/9 = 6,67 (м); L 1 А = 0,5∙6,67 = 3,33 (м); L В = В /N В = 40/6 = 6,67 (м); L 1 А = 0,5∙6,67 = 3,33 (м). Назначаем более удобные величины расстояний. Вдоль длинной стороны помещения: L А = 7,0 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (60 – (9 – 1)∙7,0)/2 = 2,0 (м). Отношение L 1 А /L А =2,0/7,0 = 0,286 не попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Изменяем: L А = 6,8 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (60 – (9 – 1)∙6,8)/2 = 2,8 (м). Отношение L 1 А /L А =2,8/6,8 = 0,412 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны: L В = 7,0 м; тогда L 1 В = (В – (N В – 1)L В )/2 = (40 – (6 – 1)∙7,0)/2 = 2,5 (м). Отношение L 1 В /L В =2,5/7,0 = 0,357 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5).

Световой поток лампы (1): F расч = 100(200∙2400∙1,5∙1,15)/(54∙1∙68,6) = 22352 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРЛ-400 (F ст = 22000 лм). Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного (6) ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(22000 – 22352)/22352 = – 1,6 % входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %).

Схема расположения светильников представлена на рис. 5.

Рис. 5. Размещение светильников СД2ДРЛ с лампами ДРЛ-400 на плане цеха с габаритами 6040 м (при рабочей высоте подвеса 5 м)

Мощность осветительной установки P = P л nN = 400∙1∙54 = 21600 (Вт). Экономия электроэнергии за счет уменьшения H р составит ΔP = 100(24000 – 21600)/24000 = 10,0 %. При меньшей высоте подвеса осветительную установку удобнее и безопаснее обслуживать. Однако в два с лишним раза большее число светильников делает ее более дорогой.

Решение 3. Попробуем использовать лампы ДРИ с большей (чем у ДРЛ) световой отдачей. Пусть в цехе используется эффективная система приточно-вытяжной вентиляции. Тогда можно использовать светильники для влажных (а не сырых) помещений ГСП-05 (n = 1) с защитным углом 15º, закрепив их на потолке (как и в решении 1, H р = 8 м). Не изменятся параметры E н = 200 лк, S = 2400 м 2 , k з = 1,5, z = 1,15, n = 1 и i = 3,0, а также коэффициенты отражения ρ п, ρ с, и ρ р, равные соответственно 50, 30 и 10 %.

В первом приближении не изменятся (по сравнению с решением 1) количество (N = 24) и расположение (L А = L В = 10,0 м; L 1 А = L 1 В = 5,0 м – см. рис. 4) светильников.

По табл. П.7 определяем коэффициент использования для светильника ГСП-05: при i = 3,0 η = 73 %.

Рассчитываем требуемый световой поток одной лампы: F расч = 100(200∙2400∙1,5∙1,15)/(24∙1∙73) = 47260 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРИ-700 (F ст = 59500 лм). Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(59500 – 47260)/47260 = 25,9 % не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Однако полученный результат полезно проанализировать. Во-первых, для попадания в допустимый диапазон ΔF нельзя уменьшить число светильников – расстояния между ним станут больше максимальной величины 1,4H р, освещение будет неравномерным. Во-вторых, положительная величина ΔF указывает на избыточность освещенности в цехе, что приведет к перерасходу электроэнергии (для исключения чего и введен верхний диапазон ΔF max = + 20 %). Проверим мощность, потребляемую на освещение по последнему варианту: P = P л nN = 700∙1∙24 = 16800 (Вт). Из-за большей световой отдачи ламп ДРИ эта мощность существенно меньше, чем по решениям 2 и 3 (с использованием ламп ДРЛ). Преимуществом является и меньший коэффициент пульсации освещенности, свойственный лампам ДРИ. Недостатками последнего решения являются гораздо меньший срок службы ламп ДРИ и их большая яркость, вызывающая ослепленность (последнее нивелируется увеличением высоты подвеса). В любом случае решение с лампами ДРИ заслуживает внимания.

Решение 1. Используем для освещения цеха металлогалогенные лампы типа ДРИ. Учитывая большую высоту цеха и выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники ГСП-18на одну лампу(n = 1) с защитным углом 15º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника.

Для расчета воспользуемся методом светового потока. Определим параметры, входящие в формулу (1).

Норма освещенности, создаваемой светильниками общего освещения при комбинированной системе для механических цехов E н = 200 лк (табл. П.3). Площадь цеха S = АВ = 110∙60 = 6600 (м 2). Коэффициент запаса для металлообрабатывающих цехов k з = 1,5 (табл. П.3). z = 1,15 – коэффициент для точечных источников.

Установим светильники непосредственно на потолке (достаточно большая высота цеха и габариты заготовок предполагают использование в пролетах мостовых кранов). Тогда рабочая высота подвеса светильников H р = H – 1 = 12 – 1 = 11 (м), а индекс формы помещения i = S /(H р (A + B )) = 6600/(11(110 + 60)) = 3,52 ≈ 3,5.

В связи с выделением большого количества пыли считаем, что коэффициенты отражения потолка ρ п, стен ρ с и рабочей поверхности (пола) ρ р равны соответственно 30, 10 и 10 % (табл. П.5). По табл. П.7 для светильника ГСП-18 при i = 3,5 коэффициент использования η = 60,5 %.

Для определения минимального количества светильников вдоль длинной стороны помещения (в ряду) N А примем, что расстояние от крайних светильников до стен L 1 А максимально и равно половине максимального же расстояния между соседними светильниками L А : L 1 А = 0,5L А . Тогда при L А = L max по формуле (5): N А min = A /L max = A /(1,4H р) = 110/(1,4∙11) = 7,14. Округляя в большую сторону, получаем N А = 8.

Аналогично определяем минимальное число светильников вдоль короткой стороны помещения N В (5): N В min = В /L max = В /(1,4H р) = 60/(1,4∙11) = 3,89. Округляя, получаем N В = 4.

Тогда общее минимальное число светильников N = N А ∙N В = 8∙4 = 32.

Новые величины L А , L В , L 1 А и L 1 В (при L 1 = 0,5L ): L А = A /N А = 110/8 = 13,75 (м); L 1 А = 0,5∙13,75 = 6,875 (м); L В = В /N В = 60/4 = 15 (м); L 1 В = 0,5∙15 = 7,5 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: L А = 14,0 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (110 – (8 – 1)∙14,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L 1 А /L А = 6,0/14,0 = 0,429 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L В = 16,0 м; тогда L 1 В = (В – (N В – 1)L В )/2 = (60 – (4 – 1)∙16,0)/2 = 6,0 (м). Отношение L 1 В /L В = 6,0/16,0 = 0,375 также допустимое.

Подставляя числовые значения всех параметров в (1), получим: F расч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙60,5) = 117613 (лм). По табл. П.9 выбираем лампу ДРИ-1000 (F ст = 90000 лм). Отклонение светового потока от расчетного (6): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(90000 – 117613)/117613 = – 23,5 %. Оно не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить количество светильников. Для получения оптимального результата перерасчет произведем не на нулевое отклонение, а на ΔF = 5 % (на середину допустимого диапазона ΔF ), т. е. на F расч = 117613∙1,05 = 123494 (лм): N = (123494/90000)∙32 = 43,9. Можно взять 4 ряда по 11 светильников (N = N А ∙N В =11∙4 = 44) или 5 рядов по 9 светильников (N = N А ∙N В =9∙5 = 45). Для обеспечения более равномерного освещения останавливаемся на втором варианте. При этом величины L А , L В , L 1 А и L 1 В (L 1 = 0,5L ): L А = A /N А = 110/9 = 12,22 (м); L 1 А = 0,5∙12,22 = 6,11 (м); L В = В /N В = 60/5 = 12 (м); L 1 В = 0,5∙12 = 6,0 (м). Назначаем более удобные расстояния между светильниками. Вдоль длинной стороны помещения: L А = 12,5 м; тогда L 1 А = (A – (N А – 1)L А )/2 = (110 – (9 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Отношение L 1 А /L А =5,0/12,5 = 0,4 строго соответствует середине допустимого диапазона (0,3÷0,5). Вдоль короткой стороны помещения: L В = 12,5 м; тогда L 1 В = (В – (N В – 1)L В )/2 = (60 – (5 – 1)∙12,5)/2 = 5,0 (м). Отношение L 1 В /L В = 5,0/12,5 = 0,4 также в середине допустимого диапазона (0,3÷0,5).

На рис. 6 представлена схема расположения светильников.

Рис. 6. Размещение светильников ГСП-18 с лампами ДРИ-1000 на плане цеха с габаритами 11060 м (при рабочей высоте подвеса 11 м)

При этом расчетный световой поток одной лампы (1) F расч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(45∙1∙60,5) = 83636 (лм). Отклонение светового потока выбранной лампы ДРИ-1000 от расчетного (6): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(90000 – 83636)/83636 = 7,6 % (при 4-х рядах по 11 светильников величина ΔF была бы ближе к 5 %).

Мощность осветительной установки P = P л nN = 1000∙1∙45 = 45000 (Вт). Решение можно считать вполне удовлетворительным. Тем не менее, рассмотрим вариант с использованием ламп ДРЛ.

Решение 2. Используем для освещения цеха лампы ДРЛ. Учитывая выделение при обработке чугуна большого количества пыли, используем светильники СД2ДРЛна одну лампу(n = 1) с защитным углом 15º (табл. П.1), расположив их по углам прямоугольника и закрепив на потолке.

Ряд параметров, входящих в формулу (1), известны из предыдущего решения: E н = 200 лк, S = 6600 м 2 , k з = 1,5, z = 1,15, i = 3,5, коэффициенты отражения ρ п = 30 %, ρ с = 10 % и ρ р = 10 %. Кроме того, уже было определено общее минимальное (обусловленное необходимостью обеспечения равномерности освещения) число светильников N = 32.

Из табл. П.7 находим, что для светильника СД2ДРЛ при i = 3,5 коэффициент использования η = 63 %.

Подставляя значения всех параметров в формулу (1), получим: F расч = 100(200∙6600∙1,5∙1,15)/(32∙1∙63) = 112946 (лм). По табл. П.9 имеем наиболее мощную лампу ДРЛ-1000 (F ст = 58500 лм). Отклонение ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(58500 – 112946)/112946 = – 48,2 % не входит в допустимый диапазон (от – 10 до + 20 %). Необходимо увеличить количество светильников. Аналогично предыдущему решению для получения оптимального результата перерасчет произведем на ΔF = 5 % (середину допустимого диапазона ΔF ), т. е. на F расч = 112946∙1,05 = 118593 (лм). Тогда N = (118593/58500)∙32 = 64,9 ≈ 65. При этом мощность осветительной установки P = P л nN = 1000∙1∙65 = 65000 (Вт), т. е. в 1,44 раза больше, чем в решении с лампами ДРИ (P = 45 кВт), что неприемлемо.

Решение. При небольшой высоте помещения используем светильники с люминесцентными лампами, расположив их непрерывными рядами вдоль длинной стороны. Учитывая использование в технологическом бюро персональных компьютеров, воспользуемся закрытыми светильниками ЛПО-02 (с люминесцентными лампами, условный защитный угол 90º – как в поперечном, так и в продольном сечении), которые могут иметь электронную пускорегулирующую аппаратуру с функцией увеличения частоты питающего напряжения. Предварительно берем исполнение на две лампы мощностью 65 Вт (ЛПО-02-2×65).

Определим параметры для подстановки в формулу (1) для расчета светового потока одной лампы.

Принимаем среднюю норму освещенности для помещений с компьютерами из рекомендуемого диапазона (300÷500 лк) E н = 400 лк (при системе общего равномерного освещения).

Площадь помещения S = АВ =10∙5 = 50 (м 2).

Коэффициент запаса для помещений с компьютерами k з = 1,4; z = 1,1 – коэффициент для люминесцентных ламп; n = 2 – количество ламп в светильнике. Рабочая высота подвеса H р = H – 1 = 3,5 – 1 = 2,5 (м) (светильники устанавливаются непосредственно на потолке помещения).

Для определения коэффициента использования осветительной установки η рассчитаем индекс формы помещения i = S /(H р (A + B )) = 50/(2,5(10 + 5)) = 1,33. Принимаем рекомендуемые для помещений с персональными ЭВМ коэффициенты отражения потолка ρ п = 70 %, стен ρ с = 50 % и рабочей поверхности (пола) ρ р = 30 %.

По табл. П.6 определяем интерполяцией коэффициент использования. Для светильника ЛПО-02 при i = 1,25 η = 41,5 %, при i = 1,5 η = 45 %; тогда при i = 1,33 η = 41,5 +((45 – 41,5)/(1,5 – 1,25))(1,33 – 1,25) = 42,62 (%). Однако данные табл. П.6 относятся к одноламповым светильникам, тогда как мы используем светильник на две лампы. Поэтому умножаем полученное значение η на соответствующий (см. прим. 3 к табл. П.6) понижающий коэффициент: η = 42,62∙0,91 = 38,78 (%).

Для определения количества светильников N сначала вычислим количество светильников в одном ряду. Для этого разделим длину помещения А на монтажную длину светильника ЛПО-02 с лампами мощностью 65 Вт l м = 1,6 м: N св = A /l м = 10/1,6 = 6,25. При малой высоте помещения округляем результат до 5 светильников. При этом зазор между торцами крайних светильников и стенами составит: (10 – (5∙1,6))/2 = 1 (м).

Для определения минимального числа рядов N р примем, что расстояние от крайних рядов до стен L 1 максимально и равно половине расстояния между соседними рядами L : L 1 = 0,5L . Тогда при L = L max по формуле (4.4): N р min = B /L max = B /(1,5H р) = 5/(1,5∙2,5) = 1,33. Получаем N р = 2.

Общее количество светильников N = N св ∙N р = 5∙2 = 10.

При округлении числа рядов до большего целого изменяются величины L и L 1 (по сравнению с максимальными). Определим их, по-прежнему считая, что L 1 = 0,5L : L = B /N р = 5/2 = 2,5 (м); L 1 = 0,5∙2,5 = 1,25 (м). Назначаем более удобные размеры (учитывая, что число промежутков между рядами на один меньше, чем число самих рядов): L = 3,0 м; тогда L 1 = (B – (N р – 1)L )/2 = (5 – (2 – 1)∙3,0)/2 = 1,0 (м). Удостоверяемся, что отношение L 1 /L =1,0/3,0 = 0,333 попадает в допустимый диапазон (0,3÷0,5).

Подставляя числовые значения всех параметров в формулу (1), получим: F расч = 100(400∙50∙1,4∙1,1)/(10∙2∙38,78) = 3971 (лм).

При выборе лампы из таблицы П.8 учитываем, что помещений с вычислительной техникой следует использовать только лампы ЛБ . Подходит стандартная лампа ЛБ65 со световым потоком F ст = 4600 лм. Отклонении ее светового потока от расчетного в допустимых пределах (от – 10 % до + 20 %): ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(4600 – 3971)/3971 = 15,8 %.

При этом мощность осветительной установки: P = P л nN = 65∙2∙10 = 1300 (Вт). Снизить ее можно путем использования импортных ламп TLD 58W (Philips) и F58W (General Electric)с таким же световым потоком, но несколько меньшей мощности (58 Вт): P = P л nN = 58∙2∙10 = 1160 (Вт).

Для другой отечественной лампы ЛБ40 световой поток (3120 лм) слишком мал: ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(3120 – 3971)/3971 = – 21,4 %. Однако монтажная длина светильников с лампами мощностью 40 Вт меньше (1,3 м). Поэтому можно уместить большее количество светильников в ряду: N св = A /l м = 10/1,3 = 7,69. Принимаем N св = 6. Тогда N = N св ∙N р = 6∙2 = 12 и F расч = 100(400∙50∙1,4∙1,1)/(12∙2∙38,78) = 3309 (лм). В этом случае имеется некритический дефицит по световому потоку: ΔF = 100(F ст – F расч)/F расч = 100(3120 – 3309)/3309 = – 5,7 %.

P = P л nN = 40∙2∙12 = 960 (Вт). Это на 26 % меньше, чем при использовании светильников с лампами ЛБ65, и на 17 % меньше, чем в случае применения светильников с импортными лампами мощностью 58 Вт. Важным преимуществом последнего варианта является и то, что светильники ЛПО-02 с лампами мощностью 40 Вт (в отличие от модификаций на мощность ламп 65 и 58 Вт) выпускаются серийно (см. табл. П.1).

Рассчитаем освещенность для последнего варианта, выразив ее из формулы (1): E = (F ст Nn η)/(100Sk з z ) = (3120∙12∙2∙38,78)/(100∙50∙1,4∙1,1) = 377 (лк), что находится в допустимых пределах (300÷500 лк).

Схема размещения светильников с лампами ЛБ40 представлена на рис. 7.

Рис. 7. Схема расположения светильников с лампами ЛБ40 в помещении технологического бюро с габаритами 1053,5 м

1. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / С. В. Белов, А. В. Ильницкая, А. Ф. Козьяков [и др.] / Под общ. ред. С. В. Белова. 6-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2006. – 616 с.

2. Макаров, Г. В. Охрана труда в химической промышленности / Г. В. Макаров [и др.]. – М.: Химия, 1989. – 496 с.

3. Охрана труда в машиностроении: учебник для машиностроительных вузов / Е. Я. Юдин, С. В. Белов, С. К. Баланцев [и др.] / Под общ. ред. Е. Я. Юдина, С. В. Белова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1983. – 432 с.

4. Салов, А. И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта / А. И. Салов. – М.: Транспорт, 1985. - 351 с.

5. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г. Н. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976. – 384 с.

6. Справочная книга по охране труда в машиностроении / Г. В. Бектобеков, Н. Н. Борисова, В. И. Коротков [и др.] / Под общ. ред. О. Н. Русака. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-е, 1989. – 541 с.

7. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю. Б. Айзенберга. – М.: Энергоатомиздат, 1995. – 528 с.

8. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: Издательство Минстроя России, 1995. – 35 с.

9. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Гигиенические санитарные требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы. – М.: Издательство Минздрава РФ, 2003. – 22 с.

10. МУ 2.2.4.706-98. Оценка освещенности рабочих мест. – М.: Издательство Минтрудсоцразвития РФ и Минздрава РФ, 1998. – 29 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ