Конспект лекцій з дисципліни «Основи охорони праці»



Сторінка5/8
Дата конвертації11.01.2017
Розмір1.36 Mb.
ТипКонспект
1   2   3   4   5   6   7   8

3.3. Освітлення виробничих приміщень
3.3.1 Загальні уявлення

Світло – один із суттєвих чинників виробничого середовища, завдяки якому забезпечується зоровий зв’язок працівника з його оточенням. Відомо, що біля 80% всієї інформації про навколишнє середовище надходить до людини через очі – наш зоровий апарат. Правильно організоване освітлення позитивно впливає на діяльність центральної нервової системи, знижує енерговитрати організму на виконання певної роботи, що сприяє підвищенню працездатності людини, продуктивності праці і якості продукції, зниженню виробничого травматизму тощо. Так, наприклад, збільшення освітленості від 100 до 1000 люкс при напруженій зоровій роботі приводить до підвищення продуктивності праці на 10-20%, зменшення браку на 20%, зниження кількості нещасних випадків на 30%. Вважають, що 5% травм можуть спричинюватись такою професійною хворобою як робоча міопія (короткозорість).

Слід відмітити особливо важливу роль в життєдіяльності людини природного освітлення, його ультрафіолетової частини спектру. Природне освітлення стимулює біохімічні процеси в організмі, поліпшує обмін речовин, загартовує організм, йому властива протибактерицидна дія тощо. У зв’язку з цим при недостатньому природному освітленні в умовах виробництва санітарно-гігієнічні нормативи вимагають у системі штучного освітлення застосовувати джерела штучного світла з підвищеною складовою ультрафіолетового випромінювання – еритемні джерела світла.

Спроможність зорового сприйняття визначається енергетичними, просторовими, часовими та інформаційними характеристиками сигналів, що надходять до людини. Видимість об’єкту залежить від властивості ока, а також освітлення (або власного світла об’єкту).

Під час здійснення будь-якої трудової діяльності втомлюваність очей, в основному, залежить від напруженості процесів, що супроводжують зорове сприйняття. До таких процесів відносяться адаптація, акомодація, конвергенція.

Адаптація – здатність ока пристосовуватися до різної освітленості звуженням і розширенням зіниці в діапазоні 2 - 8 мм .

Акомодація – пристосування ока до зрозумілого бачення предметів, що знаходяться від нього на різній відстані, за рахунок зміни кривизни кришталика.

Конвергенція – здатність ока при розгляданні близьких предметів займати положення, при якому зорові осі обох очей перетинаються на предметі.

Для створення оптимальних умов зорової роботи слід враховувати не лише кількість та якість освітлення, а й кольорове оточення. Діючи на око, випромінювання, що мають різну довжину хвилі, викликають відчуття того або іншого кольору. Межі колірних смуг наступні:





Колір

Довжина хвилі, нм

Фіолетовий

380-450

Синій

450-480

Зелений

510-550

Жовтий

575-585

Оранжевий

585-620

Червоний

620-780

Для ока людини найбільш відчутним є жовто-зелене випромінювання із довжиною хвилі 555 нм. Спектральний склад світла впливає на продуктивність праці та психічний стан людини. Так, якщо продуктивність людини при природному освітленні прийняти за 100%, то при червоному та оранжевому освітленні (довжина хвилі 600 …780нм ) вона становить лише 76%. При надмірний яскравості джерел світла та оточуючих предметів може відбутись засліплення робітника. Нерівномірність освітлення та неоднакова яскравість оточуючих предметів призводять до частої переадаптації очей під час виконання роботи і, як наслідок цього, – до швидкого втомлення органів зору. Тому поверхні, що добре освітлюються, краще фарбувати в кольори з коефіцієнтом відбивання 0,4 – 0,6, і, бажано, щоб вони мали матову або напівматову поверхню .

3.3.2 Основні світлотехнічні поняття та одиниці

Світлові випромінювання – це електромагнітні випромінювання певної частки оптичного діапазону. За довжиною хвилі оптичні випромінювання знаходяться в діапазоні довжини хвилі від 10 до 340000 нм. У цьому діапазоні видимі випромінювання займають незначну ділянку – діапазон від 380 до 760 нм. Таким чином, при однаковому енергетичному рівні оптичні випромінювання з довжиною хвилі 380-760 нм сприймаються органами зору людини, а за межами цього хвильового діапазону не сприймаються.

Тому, при вирішенні питань світлотехніки такі питання як енергія випромінювання чи потужність недоречні. У зв’язку з цим у світлотехніці введена система світлотехнічних величин і одиниць.

Основними поняттями цієї системи є: світловий потік, сила світла, освітленність і яскравість, фон (характерується коефіцієнтом відбиття (ρ), пропускання (τ) та поглинання (β)), контраст яскравості і видимість.



Світловий потік F  це потік випромінювання, що оцінюється за його дією на людське око. За одиницю світлового потоку прийнято люмен (лм). Наприклад, лампа розжарювання потужністю 40 Вт створює світловий потік 415-460 лм, а люмінесцентна лампа ЛД 40 такої же потужності – 2340 лм.

Сила світла І  просторова щільність світлового потоку, яка визначається відношенням світлового потоку F (лм) до тілесного кута , у якому цей потік поширюється: І = F/. За одиницю сили світла прийнято канделу (кд). Тілесний кут  частина простору сфери, обмежена конусом, що спирається на поверхню сфери з вершиною у її центрі. За одиницю тілесного кута прийнято стерадіан (ср). Кут в 1 ср вирізає на поверхні сфери площину, яка є рівною квадрату радіуса сфери. Кандела це сила світла еталонного джерела в перпендикулярному напрямку при температурі затвердіння платини 2046,65 К і тиску P=101325 Па.

Освітленість Е  поверхнева щільність світлового потоку. При рівномірному розподілі світлового потоку F, перпендикулярного освітлюваній поверхні S, освітленість Е = F/S. Наприклад, освітленість поверхні у повний місяць – 0,2-0,3 лк, білої ночі 2-3 лк, опівдні (літо) – 68000–99000 лк.

Яскравість поверхні В  поверхнева щільність сили світла, визначається як відношення сили світла І у даному напрямі до проекції поверхні, що світиться, на площину, перпендикулярну до напряму спостереження. В = І/S cos , де   кут між нормаллю до поверхні і напрямом зору. За одиницю яскравості прийнято канделу на квадратний метр (кд/м2 або ніт ). Наприклад, яскравість люмінесцентних ламп – 5*103- 105 кд/м2, лампи розжарювання – 5,5*106 кд/м2. Око людини спроможне нормально функціонувати у діапазоні 10-6–104 кд/м2. Осліплююча яскравість залежить від розміру поверхні, яка світиться, яскравості сигналу та рівня адаптації зору і має розбіг 6,4*10–15,9*104 кд/м2. Для ефективного бачення об‘єкту фонова яскравість повинна знаходитися у діапазоні 10-500 кд/м2.

Коефіцієнти відбиття , пропускання  та поглинання  поверхонь вимірюються у відсотках або частках одиниці ( +  +  = 1):  = F/F;  = F/F;  = F/F, де F, F, F  відповідно відбитий, поглинений та той, що пройшов через поверхню, світлові потоки; F – світловий потік, що падає на поверхню. Наприклад, коефіцієнт відбиття білої поверхні дорівнюється 0,8 – 0,75 , світло синьої – 0,55, коричневої – 0,23, чорної – 0,1 – 0,07.



Фон – поверхня, що безпосередньо прилягає до об`єкта. Він оцінюється коефіцієнтом відбиття. Фон вважають світлим при 0,4, середнім  при 0,4 0,2 та темним при 0,2.

Контраст K об`єкта спостереження та фону визначається різницею між їх яскравостями: К= (Во – Вф)/Вф, де Во та Вф  відповідно яскравості об`єкта та фону. Контраст вважають великим при К0,5, середнім при 0,2 K0,5, малим при K  0,2.

Видимість V характеризує здатність ока сприймати об’єкт. Видимість залежить від освітлення, розміру об’єкта розпізнавання, його яскравості, контрасту між об’єктом і фоном, тривалості експозиції: V = К/Кпор , де К - контраст між об’єктом і фоном; Кпор – пороговий контраст, тобто найменший контраст, що розрізняється оком за даних умов. Для нормального зорового сприйняття V повинна бути рівною 10–15.

Час зберігання зорового відчуття - 0,2-0,3 с. Сприйняття мерехтливого світла має специфічні особливості. Серія світлових імпульсів сприймається як безупинний сигнал, якщо інтервали між імпульсами порівняні з часом інерції зору. Критична частота мерехтіння дорівнює 15-70 Гц. Таким чином, для забезпечення стабільного зображення частота регенерації сигналу повинна бути не нижчою 70 Гц. Наприклад, у сучасних моніторах частота регенерації зображення складає 85 Гц і вище.



3.3.3 Види виробничого освітлення

Залежно від джерел світла освітлення може бути природним, що створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу; штучним, що створюється електричними джерелами світла, та суміщеним, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.



3.3.4 Основні вимоги до виробничого освітлення

Для створення сприятливих умов зорової роботи освітлення робочих приміщень повинне задовольняти таким умовам:



  • рівень освітленості робочих поверхонь має відповідати гігієнічним нормам для даного виду роботи;

  • мають бути забезпечені рівномірність та часова стабільність рівня освітленості у приміщенні, відсутність різких контрастів між освітленістю робочої поверхні та навколишнього простору, відсутність на робочій поверхні різких тіней (особливо рухомих);

  • у полі зору предмета не повинно створювати сліпучого блиску;

  • штучне світло, що використовується на підприємствах, за своїм спектральним складом має наближатися до природного;

  • не створювати небезпечних та шкідливих факторів (шум, теплові випромінювання, небезпеку ураження струмом, пожежо- та вибухонебезпечність);

  • бути надійним, простим в експлуатації та економічним.

3.3.5 Природне освітлення

Природне освітлення поділяється на: бокове (одно- або двобічне), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюється через отвори (ліхтарі) в дахах і перекриттях; комбіноване – поєднання верхнього та бокового освітлення.

Природне освітлення має важливе фізіолого-гігієнічне значення для людини, має психологічну дію, створюючи відчуття безпосереднього зв’язку з довкіллям, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин, покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювання зігріває та знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб. Однак, природне освітлення має і недоліки: воно непостійне в різні періоди часу, нерівномірно розподіляється в приміщенні, залежить від погодних умов.

На рівень природного освітлення приміщень впливають: світловий клімат, який залежить від географічного розтушування місця, площа та орієнтація світлових отворів; конструкція вікон, чистота скла, геометричні параметри приміщень та відбиваючі властивості поверхонь, зовнішнього та внутрішнього затемнення світла різними об’єктами.

Оскільки природне освітлення не постійне у часі, його кількісна оцінка здійснюється за відносним показником – коефіцієнтом природної освітленості (КПО):

КПО = (Евнзов)*100%, (2.5.1)

де Евн (лк) – природна освітленість в даній точці площини всередині приміщення, яка створюється світлом неба (безпосереднього або після відбиття); Езов (лк) - зовнішня горизонтальна освітленість, що створюється світлом в той самий час повністю відкритим небосхилом.

Нормування природного освітлення

За системи бічного природного освітлення (через віконні прорізи у стінах) нормується мінімальне значення КПО. Для одностороннього бічної системи - це КПО у точці робочої поверхні (або підлоги), розташованій на відстані 1м від стіни, найбільш віддаленої від світлових прорізів. За системи верхнього природного освітлення (через ліхтарі – світлові прорізі у покритті будівлі) та системи верхнього та бічного природного освітлення нормується середній КПО, обчислений за результати вимірювань у N точках (не менш 5) умовної робочої поверхні (або підлоги). Перша та остання точка приймаються на відстані 1 м від поверхні стін. Середнє значення КПО обчислюється за формулою:

КПОср=(КПО1 /2 +КПО2 +КПО3 +…+ КПОN-1+ КПОN /2 )/(N-1), (2.5.2)

де КПОN – коефіцієнт природного освітлення у N-й контрольній точці, N – кількість контрольних точок у площині характерного перерізу приміщення.

В основі нормування виробничного освітлення покладена залежність необхідного рівня освітлення від зорової напруги.

Нормовані значення КПО для виробничих приміщень, залежать від характеристики та розряду зорової роботи (визначаються в залежності від найменшого розміру об’єкта розпізнання), або призначення приміщення в будівлях управління, конструкторських, проектних, науково-дослідних установах, громадянських і суспільних будівлях, а також від системи освітлення та орієнтації світлових прорізів за сторонами горизонту.

Нормовані значення КПО для будівель, що розташовуються в різних місцях, визначаються по формулі

eN=eнmN

де eN — нормоване значення КПО; т — коефіцієнт світлового клімату, що враховує забезпеченість природним освітленням в залежності від орієнтації світлових прорізів за сторонами горизонту



3.3.6 Штучне освітлення

Штучне освітлення може бути загальнім та комбінованим. Загальне освітлення передбачає розміщення світильників у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5 м над підлогою) для здійснювання загальне рівномірного або загального локалізованого освітлення (з урахуванням розташування обладнання та робочих місць). Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосереднього на робочих місцях. Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний, в процесі роботи, напрямок світла. Одне місцеве освітлення у виробничих приміщеннях є забороненим.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, чергове, аварійне, евакуаційне, охоронне .

Робоче освітлення створює необхідні умови для нормальної трудової діяльності людини.

Чергове освітлення – знижений рівень освітлення, що передбачається у неробочий час, при цьому використовують частину світильників інших видів освітлення.

Аварійне освітлення вмикається при вимиканні робочого освітлення. Світильники аварійного освітлення живляться від автономного джерела і повинні забезпечувати освітленість не менше 5 % величини робочого освітлення, але не менше 2 лк на робочих поверхнях виробничих приміщень і не менше 1 лк на території підприємства.

Евакуаційне освітлення вмикається для евакуації людей з приміщення під час виникнення небезпеки. Воно встановлюється у виробничих приміщеннях з кількістю працюючих більше 50, а також у приміщеннях громадських та допоміжних будівель промислових підприємств, якщо в них одночасно можуть знаходитися більше 100 чоловік. Евакуаційна освітленність у приміщеннях має бути 0,5 лк, поза приміщенням  0,2 лк.

Охоронне освітлення передбачається вздовж границь територій, що охороняються, і має забезпечувати освітленість 0,5 лк.

Штучне освітлення передбачається у всіх приміщеннях будівель, а також на відкритих робочих ділянках, місцях проходу людей та руху транспорту. Від якості прийнятої системи освітлення залежить продуктивність та безпека праці, а також здоров’я працівників. Раціонально виконане штучне освітлення приміщень при одній і тій же витраті електроенергії може підвищити продуктивність праці на 15-20%.

Штучне освітлення проектується для двох систем: загальне (рівномірне або локалізоване) та комбіноване (до загального додається місцеве).

Нормування штучного освітлення

Як критерії оцінки штучного робочого освітлення прийняті: освітленість Е, показник засліпленості Р (для виробничих приміщень) або показник дискомфорту М ( для приміщень управління, проектних, конструкторських, науково - дослідницьких установ і приміщень цивільних і суспільних будівель), коефіцієнт пульсації освітленості Кп (при освітленні приміщень газорозрядними лампами).



Для виробничих приміщень нормована освітленість залежить від характеристики та розряду зорових робіт(визначається за найменшим розміром об’єкта розпізнання), підрозряду зорової роботи (визначається за співвідношенням контрасту об'єкта розрізнення з фоном та характеристикою фону і системи освітлення (комбіноване або загальне освітлення).

Для приміщень управління, конструкторських, проектних, науково - дослідницьких установ і приміщень цивільних і суспільних будівель значення нормованої освітленості залежить від призначення приміщення (освітлення таких приміщень здійснюється переважно системою загального рівномірного освітлення).

Норми освітленості встановлені для газорозрядних джерел світла; в разі застосування ламп розжарювання (необхідне спеціальне обгрунтування) потрібне значення освітленості встановлюється коректуванням норм.

Як джерела світла при штучному освітленні використовуються лампи розжарювання та газорозрядні лампи. Основними характеристиками джерел світла є номінальна напруга, споживана потужність, світловий потік, питома світлова віддача та строк служби.

У лампі розжарювання видиме світло випромінює нагріта до високої температури нитка з тугоплавкого матеріалу. Світловий потік залежить від споживаної потужності і температури нитки. Лампи розжарювання прості у виготовленні, надійні в експлуатації. Їх недоліки: мала світлова віддача (10-15 лм/Вт), невеликий строк служби (близько 1000 год) та несприятливий спектральний склад світла, в якому переважають жовтий та червоний кольори при нестачі синього та фіолетового порівняно з природним світлом, що ускладнює розпізнавання кольору.

Різновидом ламп розжарювання є галогенні лампи, колби яких наповнені парами галогену ( йоду або брому). Це підвищує температуру нитки розжарювання і практично виключає її випаровування. Галогенні лампи мають строк служби (2000 - 5000 год) і підвищену світловіддачу ( 20 лм/Вт).

У газорозрядних лампах балон наповнюється парами ртуті та інертним газом, на внутрішню поверхню балона наносять люмінофор. Газорозрядні лампи бувають низького (люмінесцентні) та високого тиску. Люмінесцентні лампи мають великий строк служби (10000 год), більшу світлову віддачу (50-80 лм/Вт), малу яскравість поверхні, що світиться, кращий спектральний склад світла – ближчий до денного. До недоліків люмінесцентних ламп відносяться: пульсація світлового потоку, нестійка робота при низьких температурах і зниженій напрузі та більш складна схема вмикання. Пульсація світлового потоку негативно впливає на стан зору, а також може викликати стробоскопічний ефект, який полягає у тому, що частини обладнання, що обертаються, здаються нерухомими або такими, що обертаються у протилежному напрямі. Стробоскопічний ефект можна знизити вмиканням сусідніх ламп у різні фази мережі, але повністю усунути його не вдається. Зниження негативної дії пульсуючого світлового потоку здійснюють підвищенням частоти (до 1кГц) струму живлення, що пов’язано з інерційною характеристикою формування зорового образу .

Розрізняють кілька типів люмінесцентних ламп залежно від спектрального складу світла: ЛД  лампи денні, ЛБ  білі, ЛДК  денного світла правильної кольорової передачі, ЛТБ  тепло-білі, ЛХБ  холодно-білі.

Лампи високого тиску  дугові ртутні (ДРЛ) та натрієві лампи (ДНаТ) мають строк служби більш 10000 год та світловіддачу відповідно 50 і 130 лм/Вт.

Джерело світла (лампи) разом з освітлюваною арматурою складає світильник. Він забезпечує кріплення лампи, подачу до неї електричної енергії, запобігання забрудненню, механічному пошкодженню, а також вибухову і пожежобезпеку та електробезпеку. Здатність світильника захищати очі працюючого від надмірної яскравості джерела характеризується захисним кутом.

Лекція 4
4.1.ШУМ ТА ВІБРАЦІЯ

4.1.1 Загальне положення.

Шум - це будь-який небажаний звук, якій наносить шкоду здоров’ю людини, знижує його працездатність, а також може сприяти отриманню травми внаслідок зниження сприйняття попереджувальних сигналів. З фізичної точки зору - це хвильові коливання пружного середовища , що поширюються з певної швидкістю в газоподібній, рідкій або твердій фазі.

Звукові хвилі виникають при порушенні стаціонарного стану середовища внаслідок впливу на них сили збудження і, поширюючись у ньому, утворюють звукове поле. Джерелами цих порушеньможуть бути механічні коливання конструкцій або їх частин – механічний шум; нестаціонарні явища в газоподібних або рідких середовищах – аерогідродінамичний шум; коливання змінного магнітного поля – електромагнітний шум.

Основними характеристиками таких коливань служать: амплітуда звукового тиску(р,Па), частота (f,Гц). Звуковий тиск – це різниця між миттєвим значенням повного тиску у середовищі при наявності звуку та середнім тиском в цьому середовищі при відсутності звуку. Поширення звукового поля супроводжується переносом енергії, яка може бути визначена інтенсивністю звуку J(Вт/м2 ).У вільному звуковому полі інтенсивність звуку і звуковий тиск зв’язані між собою співвідношенням

J =p2 /ρ·C, (2.6.1)

де J –інтенсивність звуку , Вт/м2

p- звуковий тиск, Па,

ρ- щільність середовища,кг/м3

С – швидкість звукової хвилі в даному середовищі, м/с.

За частотою звукові коливання поділяються на три діапазони: інфразвукові - з частотою коливань менше 20 Гц, звукові (ті, що ми чуємо)  від 20 Гц до 20 кГц та ультразвукові  більше 20 кГц . Швидкість поширення звукової хвилі C ( м/с) залежить від властивостей середовища і насамперед від його щільності. Так, в повітрі при нормальних атмосферних умовах C~344 м/с; швидкість звукової хвилі в воді ~1500 м/с , у металах ~ 3000-6000 м/с.

Людина сприймає звуки в широкому діапазоні інтенсивності (від нижнього порога чутності до верхнього –больового порога ) . Але звуки різних частот сприймаються неоднаково (мал. 2.6.1). Найбільша чутність звуку людиною відбувається у діапазоні 800-4000 Гц. Найменша – в діапазоні 20-100 Гц.

Мал. 4.2.1. Залежність рівня звукового тиску, що сприяється людиною від частоти звуку (криві рівної гучності)

В зв’язку з тим, що слухове сприйняття пропорційне логарифму кількості звукової енергії були використані логарифмічні значення – рівні звукової інтенсивності (Li) та звукового тиску(Lp), які виражаються у децибелах (дБ). Рівень інтенсивності та рівень тиску звука виражаються формулами:
Li = 10Lg J /J0 , дБ; (2.6.2)

Lр = 20Lg р /р0 , дБ; (2.6.3)

де J0,- значення інтенсивності на нижньому порозі чутності його людиною при

частоті 1000 Гц, J0 = 10-12 Вт/м2 ;



р0 - порогові значення на нижнього порозі чутності звукового тиску людиною на частоті

1000 Гц, р0 =2*10-5 Па.

На порозі больового відчуття (верхнього порога) на частоті 1000 гц значення інтенсивності Jп =102Вт/м2, а звукового тиску рп=2·10 Па.

Оскільки сприйняття звуку людиною різниця за частотою, для вимірів шуму, що відповідає його суб’єктивному сприйняттю вводять поняття коректованого рівня звукового тиску. Корекція здійснюється за допомогою поправок, які додаються у частотних смугах. Стандартні значення корекції в частотних смугах наведені у таблиці 2.6.1. Значення загального рівня шуму з урахуванням вказаної корекції по частотним смугам називають рівнем звука ( дБА)

Стандартні значення корекції рівнів звукового тиску у частотних смугах. Таблиці 2.6.1


Середньо геометричні частоти октавних смуг, Гц

31,5

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Корекція, дБ

-42

-26,3

-16,1

-8,6

-3,2

0

1,2

1,0

-1,1



За часовими характеристиками шуми поділяють на постійні і непостійні. Постійними вважають шуми, у яких рівень звуку протягом робочого дня змінюється не більше ніж на 5 дБА. Непостійні шуми поділяються на переривчасті, з коливанням у часі, та імпульсні. При переривчастому шумі рівень звуку може різко падати до фонового рівня, а довжина інтервалів, коли рівень залишається постійним і перевищує фоновий рівень, досягає 1 с та більше. При шумі з коливаннями у часі рівень звуку безперервно змінюється у часі. До імпульсних відносять шуми у вигляді окремих звукових сигналів тривалістю менше 1 с кожний, що сприймаються людським вухом як окремі удари.

Джерело шуму характеризують звуковою потужністю W(Вт), під якою розуміють кількість енергії у ватах, яка випромінюється цим джерелом у вигляді звуку в одиницю часу.

Рівень звукової потужності(дБ) джерела визначають за формулою:

Lw = 10 lg W/W0 ,

(2.6.4)

де W0 порогові значення звукової потужності, яке дорівнює 10-12 Вт.




Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©divovo.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал