МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
КАФЕДРА ОХОРОНИ ПРАЦІ
РОЗРАХУНКОВА РОБОТА № 1
з курсу «Охорона праці»
на тему:
«Дослідження і розрахунок природного та штучного освітлення»
Прийняв:
Нач.відділу Шепітчак В.Б.
Львів-2014
Мета роботи: ознайомитись з методами дослідження природного та штучного освітлення приміщень та робочих місць, виконати орієнтовний розрахунок освітленості.
Теоретичні відомості
Залежно від джерела світла освітлення поділяється на природне, штучне та суміщене. Природне освітлення має велике гігієнічне та психологічне значення для людини, створює для людини відчуття безпосереднього зв’язку з навколишньою природою, сприятливо впливає на фізіологічні процеси, обмін речовин, обеззаражує повітря, очищає його від збудників багатьох захворювань. Штучне освітлення передбачається в приміщенні з недостатнім природним освітленням або для освітлення в ті години доби, коли природне світло відсутнє. Суміщене освітлення - освітлення, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.
Природне освітлення
Природне освітлення непостійне впродовж дня, тому його кількісна оцінка проводиться за відносними показниками – коефіцієнтом природного освітлення (КПО):
(1)
де Евн – освітленість у даній точці всередині приміщення, що створюється безпосереднім чи відбитим світлом неба;
Езовн – освітленість горизонтальної поверхні, що створюється в той самий час ззовні світлом повністю відкритого небосхилу.
Нормоване значення КПО визначається “Будівельними нормами і правилами” (СНиП ІІ-4-79). В основі визначення КПО покладено розмір об’єкта розпізнавання, під яким розуміють предмет, що розглядається або ж його частину, а також дефект який потрібно виявити.
Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів (вікон, ліхтарів) відповідного до нормованого значення КПО.
Розрахунок площі вікон при боковому освітленні проводиться за допомогою наступного співвідношення:
,
де Sв – площа вікон;
Sп = 6х9=54 м2 – площа підлоги приміщення;
ен = 0,3 – нормоване значення КПО;
kз = 1,3 – коефіцієнт запасу у виробничому приміщенні з
повітряним середовищем ,де пилу менше ніж 1 мг/м3
(в = 46,8 – світлова характеристика вікон (При L/B = 6/9=0,66
та B/h =9/1,5= 6,визначено методом інтерполяції)
kбуд=1,4 – коефіцієнт, що враховує затінення вікон протилежними будівлями
при Р/нб =1 )
(о = 0,45 – загальний коефіцієнт світлопропускання,визначається за формулою :
,
де
=0,75 – коефіцієнт пропускання світла матеріалом ,дано скло віконне листове потрійне
= 0,6 – коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору ,матеріал
дерев’яні роздільні рами
=1 – коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях за табл. 3 (при бічному
освітленні );;
=1 – коефіцієнт, який враховує втрати в сонцезахисних пристроях ,вибираємо регульовані
жалюзі які збираються в штори.
=1 – коефіцієнт, який враховує втрати в захисній сітці ліхтаря
=46,8 – світлова характеристика ліхтаря або світлового отвору в площині покриття.
При L/B = 6/9=0,66 та B/h =9/1,5= 6
r =2,23 – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу, відбитому від
поверхонь приміщення та поверхневого шару, що прилягає до будівлі ,при
При L/B = 6/9=0,66 та B/h =9/1,5= 6, та середньому коефіцієнті
відбиття ρср стелі, стін і підлоги, ρсереднє = 0,3
Середній коефіцієнт відбиття ρср стелі, стін, підлоги визначається за формулою:
ρсереднє = 50 54+ 30 2(9 2,5+6 2,5)+10 54 = 30
54+54+75
ρстелі,=50 , ρстін= 30, ρпідлоги = 10 – коефіцієнти відбиття
S стелі,= 54м2 ,S стін =75 м2 , S підлоги = 54м2 – площі поверхонь.
Підставляємо значення у формулу розрахунку та отримуємо площу вікон при боковому освітленні:
, м2
Знаходимо кількість вікон по формулі :
n = So = 13.75 = 6.1 = 6 вікон
S1 2.25
де S1 – стандартна площа вікна, вибираємо 1,5(1,5=2,25 м2.
Висновок
Виконання цієї розрахункової роботи надало нам певних практичних навиків у розрахунку природної та штучної освітленості та можливість зробити відповідні висновки для організації оптимальних умов праці у закритому приміщенні .Тобто для освітлення приміщення площею 54 м 2 необхідно встановити 6 вікон параметрами 1.5 х 1.5 м .
Штучне освітлення
Світло істотно впливає на результат роботи, яка виконується на робочому місці Освітленість робочих місць сприяє підвищенню продуктивності праці до 10% і дає можливість для виконання особливо точних робіт. При достатньому освітленні зменшується напруга зору, прискорюється темп роботи і підвищується якість продукції, яка випускається.
Світло має визначальне значення як для роботи, так і для збереження здоров’я людини, тому що діє через органи зору на всю її нервову систему. Окрім того, освітлення відіграє суттєву роль у створенні сприятливих, безпечних і комфортних умов праці.
Недостатнє або неправильно підібране освітлення змушує людину напружувати органи зору, ближче нахилятися до предмета праці; велика яскравість джерела світла робить неможливим розпізнавання рухомих предметів, сліпить, втомлює, а все це разом веде до збільшення травматизму
Рівень освітленості на робочому місці визначається розрядом і підрозрядом зорової роботи, яка виконується. Розряд і підрозряд зорової роботи - величина об’єкта роботи, його контраст з фоном і яскравістю .
Найбільш придатними з гігієнічної точки зору є ГРЛ низького тиску (люмінес-центні). До того ж вони більш економічні. Серійно випускають декілька типів таких ламп, які розрізняються спектральним складом світла.
Залежно від розподілу світлового потоку за спектром, люмінісцентні лампи поділяють на лампи денного (ЛД), білого (ЛБ), холодно-білого (ЛХБ), тепло-білого (ЛТБ) світла.
Перспективними є металогалогенні лампи типу МГЛ, які мають високу світловіддачу (до 100 лм/Вт) і значно кращий спектральний склад, ніж попередні, але термін служби їх значно менший (до 5000 год).
Істотний недолік люмінесцентних ламп - значне коливання світлового потоку внаслідок малої інерції світіння люмінофора. Тому, при кожній зміні напруги в електричній мережі, світловий потік від однієї лампи знижується (до 50%). При цьому спотворюється сприйняття рухомих або обертових частин обладнання. Таке явище називається стробоскопічним ефектом і може бути причиною травматизму. Крім цього, пульсація світлового потоку несприятливо діє на центральну нервову систему, спричиняє втому та захворювання очей. Для зменшення коливань світлового потоку лампи необхідно під'єднувати до різних фаз або передбачати в двохлампових світильниках пускорегулюючі пристрої з випереджаючим запалюванням однієї лампи. Другий недолік - більш висока їх вартість порівняно з лампами розжарювання, а також висока вартість світильників (внаслідок наявної пускорегулюючої апаратури).
Світильники - це прилади ближньої дії, призначені для освітлення об'єктів, які знаходяться на відстані не більше 20-30 метрів. Вони складаються із джерела світла і освітлювальної арматури. Основним призначенням освітлювальної арматури є перерозподіл світлового потоку джерела світла. Крім цього, освітлювальна арматура виконує і інші важливі функції: захищає зір працюючого від надмірної яскравості джерела світла, захищає джерело світла від механічних пошкоджень і від дії навколишнього середовища, служить для кріплення джерела світла і провідників.
Освітлення робочого місця нормується згідно з Державними будівельними нормами України: ДБН В.2.5-28-2006 Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення.
Мінімальна освітленість встановлюється в залежності від розряду виконуваних зорових робіт. Для VІІІ розряду зорових робіт вона складає 200 лк.
Для штучного освітлення у приміщенні використовуються люмінесцентні лампи.
Розрахунок штучного освітлення проведемо для кімнати площею 54 м2, ширина якої складає 6м, довжина – 9м, висота – 2,5м.
Скористаємося методом використання світлового потоку. Для визначення потрібної кількості світильників, які повинні забезпечити нормований рівень освітленості, визначимо світловий потік, що падає на робочу поверхню за формулою:
Даний метод визначає сумарний світловий потік ламп , лм, необхідний для досягнення заданої освітленості з урахуванням світла, відбитого від стін, стелі і робочої поверхні:
, лм
де Ен =200лк – нормована освітленість, лк
S =54м2 – площа приміщення, м2;
K =1,5 – коефіцієнт запасу
Z =1,1 – коефіцієнт мінімальної освітленості, який дорівнює відношенню
середньої освітленості до мінімальної
=73 - коефіцієнт використання світлового потоку освітлювальної системи, який залежить від типу світильника, показника приміщення І і коефіцієнтів відбиття потоку світла від стелі n, стін c, робочої поверхні pn, %
Показник приміщення:
,
де А =6 м – довжина приміщення, м;
В =9 м – ширина приміщення, м;
Н =1 м – висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.
Кількість ламп знаходять за формулою :
де Фл – світловий потік однієї лампи, лм (додаток 2, табл. 9, 10).
Якщо n не ціле число, то його потрібно заокруглити в більшу сторону для виконання умови:
,
де ЕФ – фактична освітленість, яка знаходиться за формулою :
, лм
У світильнику може бути не менше двох люмінісцентних ламп із зміщенням за фазою вмикання (з метою усунення стробоскопічного ефекту).
Кількість світильників визначаємо за формулою:
,nсв = 18/2=9 світильників
де = 2 - кількість ламп у світильнику.
В приміщенні використовуються світильники ПВЛМ-2*40 з параметрами 1325х230х180 . Кожен світильник комплектується двома лампами. Тобто необхідно використовувати 9 світильників із 18 працюючими лампами в них.