Источники света располагаются в специальной осветительной аппаратуре, основная функция которой – перераспределение светового потока лампы с целью повышения эффективности осветительной установки. Комплекс, состоящий из источника света и осветительной арматуры, называют светильником или осветительным прибором.
Нормирование освещенности производится в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». В соответствии с данным нормативным документом в зависимости от степени зрительного напряжения все работы делятся на восемь разрядов (I–VIII) и четыре подразряда (а, б, в, г).
Для определения величин нормированного естественного и искусственного освещения по табл. 1 СНиПа необходимо задать наименьший размер объекта различения, а также характеристику фона и контраст объекта с фоном. Предположим, выполняется работа средней точности. Фрагмент табл. 1 СНиПа для этого случая представлен в табл. 16.1.
Работа средней точности характеризуется тем, что размер наименьшего объекта различения лежит в пределах от 0,5 до 1 мм. Условимся, что в процессе зрительной работы фон и контраст объекта с фоном средний. По этим данным можно определить разряд и подразряд зрительной работы (IVB), а также нормированные величины освещения. При искусственном освещении величина комбинированной освещенности должна составлять 400 лк, а общей – 200 лк. Соответственно величина КЕО при верхнем или комбинированном естественном освещении должна быть равна 4%, а при боковом - 1,5%. Аналогичные характеристики при совмещенном освещении составят 2,4 и 0,9%.
Для определения норм освещенности можно воспользоваться и табл. 2 СНиПа, фрагмент которой приведен в табл. 16.2.
В отличие от табл. 16.1 для определения норм освещенности необходимо задать характеристику помещения. Предположим, нас интересует норма освещенности в учебной аудитории вуза. По табл. 2 СниПа 23-05-95 (табл. 16.2) находим, что освещенность доски в аудитории при искусственном освещении должна составлять 500 лк, а освещенность на рабочих столах и партах, расположенных на высоте 0,8 м от уровня пола, - 300 лк. Соответственно величина КЕО должна составлять 1,5% при боковом освещении и 4% – при верхнем или комбинированном освещении.
Кроме перечисленных параметров, в табл. 2 СНиПа представлены такие качественные показатели производственного освещения, как показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности.




Примечание. Плоскость Г – горизонтальная, В – вертикальная.
Определив по СНиП 23-05-95 нормативную величину освещенности в помещении при использовании электрических источников света, необходимо рассчитать общую мощность электрической осветительной установки.
Для расчета искусственного освещения применяют метод светового потока, точечный метод и метод удельной мощности. Рассмотрим в качестве примера расчет с применением метода светового потока, который используется для определения общего равномерного освещения на горизонтальной поверхности.
Световой поток от лампы накаливания или группы разрядных ламп, образующих светильник, рассчитывают по формуле:




(16.9)
где Фл – световой поток лампы или группы ламп, лм; N – число светильников в помещении, шт.; Ен – нормированная минимальная освещенность, лк; S – площадь освещаемого помещения, м2; z – коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Ecp/Emin значение которого для ламп накаливания составляет 1,15, а для люминесцентных ламп -1,1; k – коэффициент запаса, составляющий для ламп накаливания 1,3–1,6 и для разрядных ламп – 1,4–1,8; η - коэффициент использования светового потока ламп (справочные данные).

Рассчитав по формуле (16.9) световой поток лампы Фл, по справочнику подбирают ближайшую стандартную лампу, после чего определяют электрическую мощность всей осветительной системы.
Для правильной организации рабочих мест в производственном помещении требуется проводить расчеты коэффициентов естественной освещенности. КЕО рассчитывают при боковом освещении или при верхнем , используя следующие, выражения:




(16.10)




(16.11)
где εб и εв – соответственно геометрический КЕО в расчетной точке при боковом или верхнем освещении; q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба; εзд - геометрически учитывающий отражение света от противостоящих зданий; R - коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящих зданий; εср - среднее значение геометрического КЕО; r1 r2 - коэффициенты, учитывающие повышение КЕО из-за отражения от поверхностей помещения; τ0 – общий коэффициент светопропускания; k3 - коэффициент запаса, находящийся в пределах 1,2–2,0; kф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.
Все величины и коэффициенты, входящие в представленные формулы для определения КЕО, определяются в соответствии СНиП 23-05-95.
Для измерения освещенности в производственных помещениях применяют приборы, называемые люксометрами. В отечественной практике наиболее часто применяют люксометры марок Ю-16, Ю-116, Ю-117. Эти приборы измеряют фототок, возникающий в цепи селенового фотоэлемента и соединенного с ним измерительного прибора под влиянием падающего на чувствительный слой светового потока. Чем больше световой поток, тем сильнее отклоняется стрелка прибора от нулевой точки. Прибор градуирован в люксах.
Для измерения яркости используют промышленно выпускаемый яркометр типа ФПЧ.
К средствам индивидуальной защиты органов зрения относятся различные защитные очки, щитки и шлемы. Все они должны защищать органы зрения от ультрафиолетового и инфракрасного излучений, повышенной яркости видимого излучения и ряда других факторов. Указанные средства защиты снабжены специальными светофильтрами, которые подбираются в зависимости от характера и интенсивности излучения в соответствии с ГОСТ 12.4.080-79. Так, например, для газо- и электросварщиков используют светофильтры типа Г и Э, для защиты глаз работающих у сталеплавильных и доменных печей – светофильтры П и Д.

Контрольные вопросы

1.

Охарактеризуйте основные световые величины.
2.

Какие виды производственного освещения вы знаете?
3.

Что такое коэффициент естественного освещения (КЕО)?
4.

Какие разновидности имеет искусственное освещение?
5.

Охарактеризуйте источники искусственного освещения.
6.

Как нормируется производственное освещение?
7.

Как рассчитывается световой поток от лампы или группы ламп?
8.

Как измеряется освещенность в производственном помещении?

Глава 17. Защита от шума, ультра- и инфразвука, вибрации

17.1. Действие шума, ультра- и инфразвука, а также вибрации на организм человека

Эксплуатация современного промышленного оборудования и средств транспорта сопровождается значительным уровнем шума и вибрации, негативно влияющих на состояние здоровья работающих. С точки зрения безопасности труда шум и вибрация – одни из наиболее распространенных вредных производственных факторов на производстве, которые при определенных условиях могут выступать как опасные производственные факторы. Кроме шумового и вибрационного воздействия, вредное влияние на человека в процессе труда могут оказывать инфразвуковые и ультразвуковые колебания.
Рассмотрим основные физические характеристики шума, вибрации, ультра- и инфразвука.
Шум – это сочетание звуков различной частоты и интенсивности. С физиологической точки зрения шумом называют любой нежелательный звук, оказывающий вредное воздействие на организм человека.
Звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха человека, являются механическими колебаниями, распространяющимися в упругой среде (твердой, жидкой или газообразной).
Основным признаком механических колебаний является повторность процесса движения через определенный промежуток времени. Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела, называют периодом колебаний (Т), а обратную ему величину – частотой колебаний (f). Эти величины связаны между собой простым соотношением:
(17.1)
где f – частота колебаний в герцах (Гц);
Т – период колебаний в секундах, с.
Таким образом, частота колебаний определяет число колебаний, произошедших за 1 секунду. Единица измерения частоты – герц (Гц), 1 Гц=1 с-1.
Для характеристики колебаний используют также циклическую частоту (ω, с-1), которая определяется как число колебаний, происходящих за 2π секунд. Между обычной и циклической частотами существует следующая связь:




(17.2)
Циклическая частота и период колебаний связаны следующим соотношением:




(17.3)
Одним из наиболее частых видов колебаний, существующих в природе, являются гармонические колебания (рис.