Главная » Оформление пенсии » Что такое освещенность. Искусственное освещение Освещения входов в здание

Что такое освещенность. Искусственное освещение Освещения входов в здание

От степени освещенности напрямую зависит не только здоровье глаз и работоспособность человека, но еще и его физическое и психоэмоциональное состояние. Причем в помещениях различного назначения требования по освещенности должны различаться. Также, при расчете освещенности разумно учитывать характеристики рабочего процесса, осуществляемого человеком в таком помещении, его периодичность и длительность. Этому вопросу при проектировке и монтаже всевозможных осветительных систем нужно уделить особое внимание.

Существует также деление норм проектирования освещения по отраслям. Ниже представлены некоторые из них:

  • Нормы освещения помещений жилых зданий, помещений административных зданий, банковских и страховых учреждений:
  • Нормы освещения образовательных учреждений, досугового назначения, детских дошкольных учреждений;
  • Нормы освещения предприятий общественного питания, бытового обслуживания населения, магазинов, аптек, витрин; Нормы освещения вокзалов, гостиниц, предприятий;
  • Нормы освещения улиц, дорог и площадей, непроезжих частей улиц, дорог, площадей, закрытых автотранспортных тоннелей, автотранспортных тоннелей, имеющих одну стену с открытыми проемами;
  • Нормы освещения бульваров и скверов, пешеходных улиц и территорий микрорайонов, территорий парков, стадионов и выставок;
  • Нормы наружного архитектурного освещения городских объектов, территорий, прилегающих к общественным зданиям;
  • Нормы освещения открытых автостоянок и подъездов к местам заправки и хранения транспорта.

Документальная основа

Расчет нормы освещенности регламентируется несколькими правовыми актами. Самый главный документ - СНиП. Еще имеют место быть СанПиН, МГСН (Московские городские строительные нормы), а также большое количество региональных (для каждого субъекта РФ) и отраслевых документов, актов и пр.

Строительные нормы и правила проектирования освещения это свод нормативных документов в сфере строительства, принятый органами исполнительной власти и содержащий обязательные требования, включающие в себя 4 части:

  1. Общие положения.
  2. Проектные нормы.
  3. Правила осуществления и приемки работ.
  4. Сметные правила и нормы.

СанПиН

Санитарные правила и нормы охватывают огромную сферу воздействия. Требования СанПин-а должны учитываться при разработке СНиП, технической и нормативной документации и согласовываться с Госсанэпидслужбой РФ. СанПин распространяются как на действующие производства, так и на проектирование, эксплуатацию строящихся предприятий и зданий. Санитарные нормы и правила предъявляют серьезные требования к обеспечению условий жизнедеятельности человека и устанавливают норму безопасности факторов среды его обитания.

Данные требования должны быть учтены и при разработке СНиП, нормативных и технических актов, а также быть согласованными с ГосСанЭпидНадзором Российской Федерации.

Единицы измерения

Расчет нормы освещенности производится в Люксах (Лк). Лк - это 1 люмен на кв.м. Именно для этого показателя существуют международные и российские стандарты.

Стоит отметить, что разработанные параметры относятся к:

  • плоскости столов в случае учебного класса, кабинета и т. д.
  • полу, поверхности земли в случае лестничного проема, стадиона, открытой площадки, улицы и т.д.

Нормы освещенности рабочего места

Существуют таблицы с указанием оптимального количества Лк для объектов всех типов. Приведем показатели для основных групп - офисов, производственных объектов, складов, а также жилых зданий.

Нормы освещенности офисных помещений

Нормы освещенности производственных помещений

Расчет показателей осуществляется на основании характеристики зрительной работы.

Разряд зрительной работы Характеристика Подразряд Освещенность (комбинированная система), Лк Освещенность (общая система), Лк
I Наивысшей точности а
б
в
г 		5000
4000
2500
1500 		1250
750
400
II Очень высокой точности а
б
в
г 		4000
3000
2000
1000 		750
500
300
III Высокой точности а
б
в
г 		2000
1000
750
400 		500
300
300
200
IV Средней точности а
б
в
г 		750
500
400 		300
200
200
200
V Малой точности а
б
в
г 		400 300
200
200
200
VI Грубая 200
VII Общее наблюдение за ходом производственного процесса а
б
в
г 		200
75
50
20

а - постоянная работа, б - периодическая работа при постоянном пребывании в помещении, в - периодическая работа при периодическом пребывании в помещении, г - общее наблюдение за инженерными коммуникациями.

Нормы освещенности складских помещений

Нормы освещенности жилых помещений

Вид помещения Норма освещенности согласно СНиП, Лк
Шахта лифта 5
Проходы технических этажей, подвалов, чердаков 20
Венткамеры, тепловые пункты, насосные и электрощитовые 20
Велосипедные, колясочные 30
Лестницы 20
Помещение консьержа 150
Ванные комнаты, санузлы, душевые 50
Биллиардная 300
Тренажерный зал 150
Сауна, бассейн, раздевалка 100
Гардеробная 75
Подсобные 300
Квартирные коридоры и холлы 50
Кабинет, библиотека 300
Детские 200
Кухни 150
Жилые комнаты 150
Вестибюли 30

К какому бы типу не относилось помещение, нужно тщательно планировать и продумывать его освещение. От этого напрямую зависит комфорт и здоровье находящихся в нем людей.

Нормируемые показатели для улиц и дорог городских поселений с регулярным транспортным движением с асфальтобетонным покрытием

Категория объектов Класс Основное назначение объекта Расчетная скорость, км/ч Средняя освещенность дорожного покрытия, Еср, лк,
не менее
Магистральные дороги и улицы общегородского значения За пределами центра города А1 Автомагистрали, федеральные и транзитные трассы, основные магистрали города 100 30
А2 Прочие федеральные дороги и основные улицы 80-100 20
В центре города А3 Центральные магистрали, связующие улицы с выходом на магистрали А1 90 20
А4 Основные исторические проезды центра, внутренние связи центра 80 20
Магистрали и улицы районного значения За пределами центра города Б1 60-70 20
В центре города Б2 Основные дороги и улицы города районного значения 60 15
Улицы и дороги местного значения Жилая застройка за пределами центра города В1 Транспортные и пешеходные связи в пределах жилых районов и выход на магистрали кроме улиц с непрерывным движением 60 15
Жилая застройка в центре города В2 Транспортные и пешеходные связи в жилых микрорайонах, выход на магистрали 60 10
В городских промышленных, коммунальных и складских зонах В3 Транспортные связи в пределах производственных и коммунально-складских зон 60 6

Нормируемые показатели для улиц и дорог сельских поселений

Освещенность территорий предприятий

Освещаемые объекты Наибольшая интенсивность движения в обоих направлениях, ед/ч Минимальная освещенность в го-ризонтальной плоскости, лк
Проезды

Св. 50 до 150
Пожарные проезды, дороги для хозяйственных нужд — 0,5
Пешеходные и велосипедные дорожки

От 20 до 100
Ступени и площадки лестниц и переходных мостиков — 3
Пешеходные дорожки на площадках и в скверах — 0,5
Предзаводские участки, не относящиеся к территории города (площадки перед зданиями, подъезды и проходы к зданиям, стоянки транспорта) — 2
Железнодорожные пути: —
стрелочные горловины

отдельные стрелочные переводы

железнодорожное полотно
Переходы и переезды — 6

Освещение автозаправочных станций и стоянок

Значения средней горизонтальной освещенности для подземных и надземных пешеходных переходов

Классификация и нормируемые показатели для пешеходных пространств

Класс
объекта по освещению 		Наименование объекта Еср, лк,
не менее
П1 Площадки перед входами культурно-массовых, спортивных, развлекательных и торговых объектов. 20
П2 Главные пешеходные улицы исторической части города и основных общественных центров административных округов, непроезжие и предзаводские площади, площадки посадочные, детские и отдыха. 10
П3 Пешеходные улицы; главные и вспомогательные входы парков, санаториев, выставок и стадионов. 6
П4 Тротуары, отделенные от проезжей части дорог и улиц; основные проезды микрорайонов, подъезды, подходы и цен-тральные аллеи детских, учебных и лечебно-оздоровительных учреждений. 4
П5 Второстепенные проезды на территориях микрорайонов, хозяйственные площадки на территориях микрорайонов, боковые аллеи и вспомогательные входы общегородских парков и центральные аллеи парков административных округов. 2
П6 Боковые аллеи и вспомогательные входы парков административных округов. 1

Нормы наружного архитектурного освещения городских объектов

Категория городского пространства Место расположения объекта освещения Освещаемый объект Заливающее и акцент. осв., средняя яркость акцент. светом элемента,
Lэ, кд/м2 		Локальное заливающее освещение, средняя яркость,
L, кд/м2
А Площади столичного центра, зоны общегородских доминант Памятники архитектуры национального значения, крупные общественные здания, монументы и доминантные объекты 30 10
Магистральные улицы и площади общегородского значения Памятники архитектуры, истории и культуры, здания, сооружения и монументы городского значения 25 8
Парки, сады, бульвары, скверы и пешеходные улицы общегородского значения Достопримечательные здания, сооружения, памятники и монументы, уникальные элементы ландшафта 15 5
Б Площади окружных и районных общественных центров Памятники и монументы, здания и сооружения окружного и районного значения 20 8
Магистральные улицы и площади окружного и районного значения То же 15 5
Парки, сады, скверы, бульвары и пешеходные улицы окружного и районного значения 10 3
В Улицы и площади, пешеходные дороги местного значения Памятники и монументы, достопримечательные здания и сооружения 10 3
Сады, скверы, бульвары местного значения То же и характерные элементы ландшафта 8 3

Витринное освещение

Освещения входов в здание

Аварийное освещение эвакуационных путей

Дежурное и охранное освещение

Нормативные показатели освещения основных помещений общественных, жилых, вспомогательных зданий

Освещаемые объекты Высота плоскости над полом (Г – горизонтальная, В – вертикальная), м При комби нированном освещении При общем освещении
Административные здания (министерства, ведомства, комитеты, префектуры, муниципалитеты, управления, конструкторские и проектные организации, научно-исследовательские учреждения и т.п.)
1. Кабинеты и рабочие комнаты, офисы Г-0,8 400/200 300
2. Проектные залы и комнаты, конструкторские, чертежные бюро Г-0,8 600/400 500
3. Помещения для посетителей, экспедиции Г-0,8 400/200 300
4. Читальные залы Г-0,8 500/300 400
5. Читательские каталоги В-1,0, на фронте карточек: — 200
6. Книгохранилища и архивы, помещения фонда открытого доступа В-1,0 (на стеллажах) — 75
7. Помещения для ксерокопирования Г-0,8 — 300
8. Переплетно-брошюровочные помещения Г-0,8 — 300
9. Макетные, столярные и ремонтные мастерские Г-0,8, на верстаках и рабочих столах 750/200 300
10. Компьютерные залы В-1,2 (на экране дисплея)/Г-0,8 на рабочих столах 200
11. Конференц-залы, залы заседаний Г-0,8 — 200
12. Рекреации, кулуары, фойе Г-0,0 — на полу — 150
13. Лаборатории: органической и неорганической химии, термические, физические, спектрографические, стлометрические, фотометрические, микроскопные, рентгеноструктурного анализа, механические и радиоизмерительные, электронных устройств, препараторские Г-0,8 500/300 400
14. Аналитические лаборатории Г-0,8 600/400 500
Банковские и страховые учреждения
15. Операционный зал, кредитная группа, кассовый зал Г-0,8 на рабочих столах 500/300 400
16. Помещения отдела инкассации, инкассаторная Г-0,8 — 300
17. Депозитарий, предкладовая, кладовая ценностей Г-0,8 — 200
18. Серверная, помещения межбанковских электронных расчетов Г-0,8 — 400
19. Помещение изготовления, обработки идентификационных крат Г-0,8 — 400
20. Сейфовая Г-0,8 — 150
Учреждения общего образования, начального, среднего и высшего специального образования
21. Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории общеобразовательных школ, школ-интернатов, среднеспециальных и профессионально-технических учреждений В – на середине доски/Г-0,8 на рабочих столах и партах — 500/400
22. Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории в техникумов и высших учебных заведениях Г-0,8 — 400
23. Кабинеты информатики и вычислительной техники В- на экране дисплея — 200
24. Кабинеты технического черчения и рисования В-на доске

Г-0,8 — на рабочих столах и партах

 — 500
25. Лаборантские при учебных кабинетах Г-0,8 — 400
26. Мастерские по обработке металлов и древесины Г-0,8 — на верстаках и рабочих столах 1000/200 300
27. Кабинеты обслуживающих видов труда Г-0,8 — на рабочих столах — 400
28. Спортивные залы Г-0,0 – на полу

В – на уровне 2,0 м от пола с обеих сторон на продольной оси помещения

 200
29. Крытые бассейны Г – на поверхности воды — 150
30. Актовые залы, киноаудитории Г-0,0 – на полу — 200
31. Эстрады актовых залов Г-0,0 – на полу — 300
32. Кабинеты и комнаты преподавателей Г-0,8 — 300
33. Рекреации Г-0,0 – на полу — 150
Учреждения досугового назначения
34. Залы многоцелевого назначения Г-0,8 — 400
35. Зрительные залы театров, концертные залы Г-0,8 — 300
36. Зрительные залы клубов, клуб-гостиная, помещение для досуговых занятий, собраний, фойе театров Г-0,8 — 200
37. Выставочные залы Г-0,8 — 200
38. Зрительные залы кинотеатров Г-0,8 — 75
39. Фойе кинотеатров, клубов Г-0,0 – на полу — 150
40. Комнаты кружков, музыкальные классы Г-0,8 — 300
41. Кино-, звуко- и светоаппаратные Г-0,8 — 150
Детские дошкольные учреждения
42. Приёмные Г-0,0 – на полу — 200
43. Раздевальные Г-0,0 – на полу — 300
44. Групповые, игральные Г-0,0 – на полу — 400
45. Комнаты музыкальных и гимнастических занятий, столовые Г-0,0 – на полу — 400
46. Спальные Г-0,0 – на полу — 100
47. Изоляторы, комнаты для заболевших детей Г-0,0 – на полу — 200
48. Медицинский кабинет Г-0,8 — 300
Санатории, дома отдыха, пансионаты
49. Палаты, спальные комнаты Г-0,0 – на полу — 100
50. Классные комнаты детских санаториев Г-0,0 – на полу — 500
Физкультурно-оздоровительные учреждения
51. Залы спортивных игр Г-0,0 – на полу/В-2,0
с обеих сторон на продольной оси помещения 		— 200/75
52. Зал бассейна Г-поверхность воды — 150
53. Залы аэробики, гимнастики, борьбы Г-0,0 – на полу — 200
54. Кегельбан Г-0,0 – на полу — 200
Предприятия общественного питания
55. Обеденные залы ресторанов, столовых Г-0,8 — 200
56. Раздаточные Г-0,8 — 200
57. Горячие цехи, холодные цехи, доготовочные и заготовительные цехи Г-0,8 — 200
58. Моечные кухонной и столовой посуды, помещения для резки хлеба Г-0,8 — 200
Магазины
59. Торговые залы магазинов: книжных, готового платья, белья, обуви, тканей, меховых изделий, головных уборов, парфюмерных, галантерейных ювелирных, электро-, радиотоваров, продовольствия без самообслуживания Г-0,8 — 300
60. Торговые залы продовольственных магазинов с самообслуживанием Г-0,8 — 400
61. Торговые залы магазинов: посудных, мебельных, спортивных товаров, стройматериалов, электробытовых, машин, игрушек и канцелярских товаров Г-0,8 — 200
62. Примерочные кабины В-1,5 — 300
63. Помещения отделов заказов, бюро обслуживания Г-0,8 — 200
64. Помещения главных касс Г-0,8 — 300
Предприятия бытового обслуживания населения
65. Бани:
а) ожидальные-остывочные

б) раздевальные, моечные, душевые, парильные

в) бассейны

 Г-0,8 — 150
Г-0,0 – на полу — 75
Г-0,0 – на полу — 100
66. Парикмахерские Г-0,8 500/300 400
67. Фотографии:
а) салоны приёма и выдачи заказов Г-0,8 — 200
б) съёмочный зал фотоателье Г-0,8 — 100
68. Фотолаборатория Г-0,8/В-1,2 (на экране дисплея) — 400/200
69. Прачечные:
а) отделения приёма и выдачи белья Г-0,8/В-1,0 — 200/75
б) стиральные отделения: стирка, приготовление растворов,

хранение стиральных материалов

 Г-0,0 – на полу — 200
в) сушильно-гладильные отделения: механические, Г-0,8 — 200
г) отделения разборки и упаковки белья Г-0,8 — 200
д) починка белья Г-0,8 2000/750 750
70. Прачечные с самообслуживанием Г-0,0 – на полу — 200
71. Ателье химической чистки одежды:
а) салон приёма и выдачи одежды Г-0,8 — 200
б) помещения химической чистки Г-0,8 — 200
в) отделения выведения пятен Г-0,8 2000/200 500
г) помещения для хранения химикатов Г-0,8 — 50
72. Ателье изготовления и ремонта одежды и трикотажных изделий:
а) пошивочные цехи Г-0,8, на
рабочих столах 		2000/750 750
б) закройные отделения Г-0,8, на
рабочих столах 		— 750
в) отделения ремонта одежды Г-0,8 2000/750 750
г) отделения подготовки прикладных материалов Г-0,8 — 300
д) отделения ручной и машинной вязки Г-0,8 — 500
е) утюжные, декатировочные Г-0,8 — 300
73. Пункты проката:
а) помещения для посетителей Г-0,8 — 200
б) кладовые Г-0,8 — 150
74. Ремонтные мастерские:
а) изготовление и ремонт головных уборов, скорняжные работы Г-0,8 2000/750 750
б) ремонт обуви, галантереи, металлоизделий, изделий из пластмассы, бытовых электроприборов Г-0,8 2000/300 —
в) ремонт часов, ювелирные и граверные работы Г-0,8 3000/300 —
г) ремонт фото-, кино-, радио- и телеаппаратуры Г-0,8 2000/200 —
75. Студия звукозаписи:
а) помещения для записи и прослушивания Г-0,8 — 200
б) фонотеки Г-0,8 — 200

Гостиницы

76. Бюро обслуживания Г-0,8 — 200
77. Помещения дежурного и обслуживающего персонала Г-0,8 — 200
78. Гостинные, номера Г-0,0 — 150

Жилые дома

79. Жилые комнаты Г-0,0 – на полу — 150
80. Кухни Г-0,0 – на полу — 150
81. Коридоры, ванные, уборные Г-0,0 – на полу — 50
82. Общедомовые помещения:
а) помещение консьержа Г-0,0 – на полу — 150
б) вестибюли Г-0,0 – на полу — 30
в) поэтажные коридоры и лифтовые холлы Г-0,0 – на полу — 20
г) лестницы и лестничные площадки — 20
Вспомогательные здания и помещения
83. Санитарно-бытовые помещения:
а) умывальные, уборные, курительные Г-0,0 – на полу — 75
б) душевые, гардеробные, помещения для сушки, одежды и обуви, помещения для обогревания работающих Г-0,0 – на полу — 50
84. Здравпункты:
а) ожидальные Г-0,8 — 200
б) регистратура, комнаты дежурного персонала Г-0,8 — 200
в) кабинеты врачей, перевязочные Г-0,8 — 300
г) процедурные кабинеты Г-0,8 — 500

Прочие помещения производственных, вспомогательных и общественных зданий

85. Вестибюли и гардеробные уличной одежды:
а) в вузах, школах, общежитиях, гостиницах и главных театрах, клубах, входах в крупные промышленные предприятия и общественные здания Г-0,0 – на полу — 150
б) в прочих промышленных, вспомогательных и общественных зданиях Г-0,0 – на полу — 75
в) вестибюли в жилых зданиях Г-0,0 – на полу — 30
86. Лестницы:
а) главные лестничные клетки общественных, производственных и вспомогательных зданий Г-0,0 — пол, площадки, ступени — 100
б) лестничные клетки жилых зданий Г-0,0 – на полу — 20
в) остальные лестничные клетки Г-0,0 – на полу — 50
87. Лифтовые холлы:
а) в общественных, производственных и вспомогательных зданиях Г-0,0 – на полу — 75
б) в жилых зданиях Г-0,0 – на полу — 20
88. Коридоры и проходы:
а) главные коридоры и проходы Г-0,0 – на полу — 75
б) поэтажные коридоры жилых зданий Г-0,0 – на полу — 20
в) остальные коридоры Г-0,0 – на полу — 50
89. Машинные отделения лифтов и помещения для фреоновых установок Г-0,8 — 30
90. Чердаки Г-0,0 – на полу — 20

Система искусственного освещения помещений может быть общей или комбинированной.

При общей системе освещения светильники размещают на потолке. Их располагают симметрично или локализованно. Симметричное расположение светильников применяется с целью создания более или менее равномерной освещенности по всему помещению и рекомендуется при равномерном размещении рабочих мест, локализованное - при неравномерном размещении рабочих мест и оборудования; в этом случае преследуется цель создания наиболее выгодного направления светового потока на рабочую поверхность, следовательно, размещение светильников будет зависеть от расположения рабочего места и характера оборудования (например, над ассистентским столом в аптеке).

При комбинированной системе освещения в помещении, кроме общего освещения, имеется местное освещение - непосредственно на рабочем месте. Эта система преследует цель создания высоких уровней освещенности на рабочей поверхности при малых экономических затратах.

При устройстве комбинированного освещения освещенность на рабочей поверхности от светильников общего освещения должна составлять не менее 10% освещенности, создаваемой на рабочей поверхности комбинированным освещением, чтобы не было резкого контраста между освещенностью рабочей поверхности и окружающего пространства. По этой же причине применение только местного освещения не допускается.

Одним из важных гигиенических требований, предъявляемых к искусственному освещению, является обеспечение достаточного уровня освещенности.

Работа в условиях недостаточного освещения вызывает резкое напряжение зрения, что может привести к быстрому утомлению глаз, появлению головной боли и ухудшению самочувствия работающего.

При недостаточном освещении приходится рассматривать предмет, чрезмерно приблизив его к глазам. Глаза при этом сильно конвергируют, глазное яблоко постепенно деформируется, удлиняется в передне-заднем направлении. Длительная работа в таких условиях может привести к постепенному развитию близорукости. Поэтому уровень искусственного освещения должен соответствовать существующим гигиеническим нормам. В таблице 11 приведены нормы освещенности (в люксах) для жилых помещений, предусмотренные санитарным законодательством (из СН 245-63).

Интенсивность освещенности в люксах измеряется с помощью приборов - объективных люксметров (рис. 34). Объективные люксметры существуют различной конструкции, но все они состоят из фотоэлемента и электроизмерительного прибора (гальванометра). Свет, падающий на фотоэлемент, трансформируется в нем в электрическую энергию, возникает фототок, который регистрируется гальванометром. Сила тока пропорциональна интенсивности освещения. По отклонению стрелки гальванометра судят о величине освещенности.

Рис. 34. Объективный люксметр.
1 - фотоэлемент; 2 - гальванометр.


Минимальную величину освещенности в люксах при искусственном освещении помещения можно определить без прибора приближенным методом. Для этого находят удельную мощность ламп в ваттах на 1, м 2 площади помещения и умножают ее на коэффициент «е», указанный в таблице 12.

Важное значение имеет равномерность освещения. Она характеризуется коэффициентом неравномерности, под которым подразумевается отношение наименьшей освещенности к наибольшей в одной плоскости. При переводе взгляда с более освещенной поверхности на менее освещенную поверхность и наоборот глазам приходится адаптироваться, т. е. приспосабливаться к изменению яркости поверхности. Частый переход от одной яркости к другой вызывает утомление органа зрения за счет смены адаптации. Поэтому не допускается резкая разница в освещенности рабочего места и окружающих предметов (что наблюдается при одном местном освещении).

Коэффициент неравномерности должен быть не менее 1: 3 в плоскости на протяжении 5 м и не менее 1:2 в плоскости на протяжении 0,75 м.

Необходимо также защищать орган зрения от вредного слепящего действия источника света. Это достигается помещением источника света в арматуру и регламентацией высоты подвеса светильников над полом. Чем выше подвешен светильник, тем меньше слепящее действие источника света. С этой точки зрения наиболее целесообразны светильники отраженного света, направляющие весь световой поток в верхнюю зону помещения и полностью защищающие глаза от действия слепящих яркостей. В светильниках рассеянного света защита от блескости осуществляется при помощи светорассеивающих колпаков.

В светильниках прямого света попадание в глаза светового потока лампы ограничивается арматурой с большим защитным углом. Защитный угол - это угол, образуемый горизонтальной линией, проходящей через нить накала лампы, и линией, идущей от нити накаливания к нижнему краю арматуры светильника (рис. 35). В пределах защитного угла глаз полностью защищен от прямых световых лучей лампы. Для местного освещения должны применяться светильники прямого света, имеющие арматуру с защитным углом не менее 30°. В качестве светильника местного освещения можно рекомендовать светильник типа «Альфа», в котором лампа заключена в глубокий металлический колпак, покрытый сверху темной, внутри белой эмалью. В светильниках с люминесцентными лампами ограничение слепящего действия источников достигается установкой экранирующих решеток.


Рис. 35. Защитный угол светильника (эмалированный глубокоизлучатель).


Страницы: 2

К числу основных светотехнических величин, используемых оценки качества освещения, относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость. Яркость освещенной поверхности зависит от величины падающего на нее светового потока и от способности самой поверхности отражать его (коэффициента отражения), а также от угла, под которым поверхность рас­сматривается. Чем больше плотность светового потока, излучаемого осве­щенной (светящейся) поверхностью по направлению к глазу, тем лучше ви­ден рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые тре­буется различить в процессе работы (объект различения). Однако находя­щиеся в поле зрения поверхности высокой яркости, в частности осветитель­ные приборы, могут производить неприятные ощущения или даже вызывать ослепленность. Свойство больших яркостей производить слепящее действие называется блескостъю. Слепящее действие зависит не только от блескости поверхности, направленной к глазу, но и от контраста различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной величины разности меж­ду яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ос­лепленность.

Контраст объекта различения с фоном (К) считается: большим - при значении К> 0,5, средним - при значении К от 0,2 до 0,5 и малым - при значе­нии К < 0,2.

Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объек-

ту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется способ­ностью отражать световой лоток и считается: светлым - при коэффициенте отражения поверхности 0,4; средним - при коэффициенте отражения поверх­ности 0,2-0,4 и темным - при коэффициенте отражения поверхности 0,2.

Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, свет­ло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый. Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части - светло-желтые, а открытые механизмы в ярко красный цвет.

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

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов - общее и комбинированное, когда к общему освещению до­бавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах.

Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение (при равномерном распределении светового потока без учета расположения оборудования) и общее локализированное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).

Применение одного местного освещения не допускается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразде­ляется на следующие виды: рабочее, аварийное, специальное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транс­порта. Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минималь­ной освещенности в производственном помещении на случай внезапного от­ключения рабочего освещения. Наименьшая освещенность рабочих поверх­ностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна составлять

5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе осве­щения, но не менее 2 лк внутри зданий.

К специальным видам освещения относятся: охранное или дежурное.

Для искусственного освещения производственных зданий используют­ся газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Различают газоразрядные лампы низкого давления (люминесцентные), внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разряжение, и высокого давления, например лампы ДРЛ - дуговые ртутные люминесцент­ные лампы.

В нормах искусственного освещения производственных зданий газо­разрядные лампы принимаются как основной источник света. Причиной это­го являются такие их достоинства, как значительная световая отдача, эконо­мичность, благоприятный спектральный состав света. К их недостаткам от­носятся: стробоскопический эффект - своеобразное ощущение раздвоения и даже множественности предметов (вследствие пульсаций переменного тока), иногда появление шума. Газоразрядные лампы низкого давления не могут использоваться при низких температурах среды, имеются ограничения их применения в пожаро- и взрывоопасных производствах.

В зависимости от состава люминофора и других особенностей конст­рукции имеется насколько типов люминесцентных ламп: ЛБ - лампы белого света, ЛД - лампы дневного света ЛТБ - лампы тепло-белого света, ЛХБ -лампы холодно-белого света, ЛДЦ - лампы дневного света улучшенной цве­топередачи.

Источники света располагаются в осветительной арматуре (светильни­ках) с целью перераспределения направления светового потока в сторону ра­бочих поверхностей, защиты глаз от блескости светящейся поверхности лам­пы; защиты лампы от загрязнения дымом, пылью и копотью; электро-, взры-во- и пожаробезопасное™, защиты от влаги.

С точки зрения перераспределения светового потока различают све-

тильники прямого, отраженного и рассеянного света. Светильники пряного света, перераспределяя световой поток за счет внутренней отражающей или полированной поверхности, до 90% его направляют вниз. Светильники от­раженного света, наоборот, основную часть светового потока направляют вверх, а светильники рассеянного света - более или менее равномерно в обе полусферы.

Для предохранения глаз от блескости светящейся поверхности лампы применяется определенный защитный угол светильника, экранирующие ре­шетки, рассеиватели из прозрачной пластмассы или стекла.

Конструктивное исполнение светильников различно в зависимости от их назначения. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники: открытые, защитные, закрытые, пыленепроницаемые.

Для зашиты от влаги, пыли, химически агрессивных веществ светиль­ники изготовляются в герметичном исполнении, из некорродируемых мате­риалов. Во взрывозащитных светильниках предусматриваются меры по пре­дупреждению возникновения искры. Для ламп накаливания наиболее рас-пространенным являются светильники прямого света в открытом или защи­щенном исполнении типа " Глубокою л учатель" и Универсаль". К светильни­кам преимущественно прямого и рассеянного света относятся соответственно "Люцетта" и "Шар молочного стекла".

При использовании люминесцентных ламп для освещения производст­венных помещений с небольшой запыленностью и нормальной влажностью используют открытые светильники типа ОД (открытый, дневного света), для помещений с большим содержанием влаги и пыли -закрытые, светильники типа ПВЛ - (пылевлагшащитный, люминесцентный).

В комбинированных системах используются светильники местного ос­вещения, которые предназначены для создания высоких уровней освещенно­сти на ограниченной площади рабочей поверхности. При устройстве комби­нированного освещения нормы устанавливают требования, предупреждаю-

щие возможность большой неравномерности освещения. Светильники обще­го освещения должны обеспечить не менее 10% освещенности рабочей по­верхности (в помещениях без естественного света - не менее 20%), преду­смотренной для данного вида работы, но не менее 150 лк в случае примене­ния люминесцентных ламп и 50 лк при лампах накаливания (в помещениях без естественного света соответственно 200 лк и 100 лк). Соблюдение этих условий необходимо для обеспечения благоприятных условий протекания процессов зрительной адаптации.

Для местного освещения чаще применяются лампы накаливания, так как люминесцентные лампы могут вызвать стробоскопический эффект.

Действующие нормы (СНиП 23.05-95) построены на основании ре­зультатов многих исследований зрительных функций и общей работоспособ­ности в зависимости от точности зрительной работы, от размера рассматри­ваемой (обрабатываемой) детали, контрастности и коэффициента отражения поверхности, на которой расположена деталь.

Нормами установлены наименьшие значения освещенности, при кото­рых обеспечивается успешное исполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется степень равномерности освещения источниками местного и общего освещения при комбинированном освещении с целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени.

Для ослабления слепящего действия открытых источников света и ос­вещенных поверхностей с чрезмерной яркостью нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеи-вающей поверхности.

СНиП 23.05-95 являются общими нормами, которые не содержат кон­кретных решений выбора освещенности в многообразных условиях работы на производстве. На основе общих норм разрабатываются отраслевые нормы освещенности для химической, текстильной, машиностроительной и других

отраслей промышленности.

Для измерения освещенности используется люксметр. Он представляет собой переносной прибор, состоящий из светочувствительного фотоэлемен­та, электроизмерительного прибора в светопоглотительнои насадки.

Фотоэлемент - насадка, на поверхность которой нанесен светочувстви­тельный слой, трансформирующий световую энергию в электрическую. При попадании на него света возникает электрический сигнал, который по соеди­нительным проводам поступает в электроизмерительный прибор, имеющий гальванометр с зеркальной шкалой. Прибор проградуирован для ламп нака­ливания. При измерении освещенности от люминесцентных ламп и естест­венной освещенности необходимо вводить поправочный коэффициент: для ламп дневного света - 0,9, ламп белого света - 1,1, для естественной осве­щенности - 0,8. Результаты измерения сопоставляются с нормами.

Экспериментальная часть

Задание 1 . Измерить коэффициент естественной освещенности о оконного проема по указанию преподавателя. Для этого:

1. Замерить наружную освещенность.

2. Замерить внутреннюю освещенность на расстоянии 1, 2, 3, 4 и 5 м о оконных проемов.

4. Определить для указанных точек вид и разряд зрительной работь

5. Построить кривую изменения КЕО в лаборатории от метража.

Задание 2. Исследовать комбинированное освещение.

1. Включить общее (по заданию преподавателя) и местное освещение

2. Определить суммарную освещенность.

3. Определить в каждом случае долю общего освещения (%).

4. Данные внести в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Исследование комбинированного искусственного освещения

По рассчитанному значению КЕО сделать выводы: можно ли при из­меренном освещенности выполнять лабораторные работы, достаточна ли ос­вещенность для производственных операций.

Также в еыводах дать заключение, достаточна ли освещенность для выполнения работ в химических лабораториях, в классных комнатах и какой вариант комбинации светильников необходим для обеспечения достаточной освещенности.

ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

В РАБОЧЕЙ ЗОНЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯЦИОННЫХ УСТАНОВОК

Цель работы: ознакомление с методикой измерения и нормирования параметров микроклиматических условий в рабочей зоне производственных помещений и проверка эффективности работы вентиляционных установок.

Нормирование метеорологических условий

Состояние воздушной среды и чистота атмосферного воздуха оказы­вают большее влияние на обмен веществ и жизнедеятельность организма че­ловека и являются важной характеристикой состояния санитарно-гигие­нических условий труда.

Метеорологические условия в производственных помещениях характе­ризуются температурой, влажностью и скоростью движения воздуха. Соче­тание этих элементов, а также наличие теплового излучения от нагретых по­верхностей оборудования, материалов и изделий определяют микроклимат данного производственного участка (производственных помещений, откры­тых рабочих площадок и т.д.) Метеорологические условия (микроклимат) на производстве оказывают большое влияние на теплообмен тела человека с ок­ружающей средой. Нарушение теплообмена ведет к нарушению терморегу­ляции, обеспечивающей необходимые условия для протекания в организме химических процессов, лежащих в основе его жизнедеятельности.

Терморегуляция осуществляется физиологическими механизмами и находится под непосредственным контролем центральной нервной системы. Она обеспечивает тепловые равновесия между количеством тепла, непре­рывно образующимся в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, непрерывно отдаваемыми в окружающую среду, т.е. сохраняет тепло­вой баланс организма человека.

Различают химическую и физическую терморегуляцию. Химическая терморегуляция контролирует теплопродукцию в организме и осуществляет-ся снижением уровня обмена веществ при угрозе перегревания организма или усилением обмена при охлаждении. Однако роль химической терморегу­ляции в тепловом равновесии организма с внешней средой невелика по срав­нению с физической терморегуляцией, которая осуществляется через отдачу тепла в окружающую среду.

Отдача тепла в окружающую среду (физическая терморегуляция) мо­жет происходить тремя путями: в виде инфракрасных лучей, излучаемых по­верхностью тела в направлении окружающих предметов с более низкой тем­пературой (радиация); нагревом воздуха, омывающего поверхность тела (конвекция); испарением влаги (пота) с поверхности тела (кожных покровов), легких и слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Соотношение между отдельными путями теплоотдачи и его количество зависит от величины параметров метеорологических условий и тяжести вы­полняемой работы - дополнительного источника теплообразования. В усло­виях покоя, при оптимальных температуре, влажности и скорости движения воздуха на долю радиации приходится около 45%, конвекции - 30% и испа­рения - 25% всего удаляемого организмом тепла.

Параметры метеорологических условий в рабочей зоне производствен­ных помещений и предельно допустимые концентрации вредных веществ регламентируются ГОСТом 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны».

Нормами установлены оптимальные и допустимые величины темпера­туры, относительной влажности и скорости движения воздуха с учетом из­бытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года.

Оптимальные микроклиматические условия - это такие сочетания па­раметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воз­действии на человека обеспечивают сохранение нормального функциональ­ного и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуля-

ции, создают ощущение теплового комфорта и являются предпосылкой для высокого уровня работоспособности.

Производственные помещения по избыткам явного тепла, воздейст­вующего на изменение температуры воздуха в них, подразделяются на по­мещения с незначительными избытками явного тепла и помещения со значи­тельными избытками явного тепла. Помещения, цехи и участки со значи­тельными избытками явного тепла относятся к категории "горячих цехов".

По тяжести выполнения, производственные работы подразделяются на три категории на основе общих энергозатрат организма.

Сезоны года подразделяются на два периода: холодный и переходный период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +1П°С, и теплый и переходный период, когда среднесуточная темпера­тура наружного воздуха +10°С и выше.

Измерение температуры воздуха. Температуру воздуха в производст­венных помещениях измеряют обычным ртутным или спиртовым термомет­ром; при наличии источника теплового излучения применяют аспирацион-ный психрометр. Для непрерывной регистрации температуры и ее изменений во времени применяют самопишущие приборы -термографы.

Определение влажности воздуха. В гигиенической практике для оцен-

ки влажности принята относительная влажность ((р), т.е. отношение абсо­лютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Она показыва­ет, на сколько далек влажный воздух от насыщения водяными парами.

Влажность воздуха измеряется психрометрами, гигрометрами, гигро­графами; психрометры позволяют одновременно определять влажность и температуру воздуха.

По конструктивному оформлению психрометры бывают различных ти­пов. Простейший из них состоит из двух совершенно одинаковых параллель­но укрепленных ртутных или спиртовых термометров. Резервуар (шарик) одного из термометров обернут куском батиста в один слой (или другой гиг­роскопической тканью), конец которого опущен в стаканчик с водой (дис­тиллированной или кипяченой). Если воздух не насыщен водяными парами, то с поверхности батиста вода будет испаряться. Вследствие затраты тепла на испарение шарик термометра охлаждается, и смоченный (влажный) термо­метр показывает меньшую температуру, чем сухой термометр. Разность ме­жду показаниями термометров тем больше, чем меньше влажность воздуха при данной температуре.

По показаниям сухого и смоченного термометров при помощи специ­альных психрометрических таблиц или номограмм находят влажность возду­ха. При отсутствии таковых она может быть вычислена по следующим фор­мулам:

Для абсолютной влажности

e ~ E } ~ H (t - ti ) a , ммрт.ст; (4.1)

Для относительной влажности

р~|-100%, (4.2)

где t - t r показания сухого и влажного термометров, °С;

Е и Е 1 - максимальная упругость водяных паров соответственно при температуре сухого и влажного термометров;

Н - барометрическое давление, мм рт.ст,;

а - психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха, при скорости движения воздуха 0,3 м/с равен 0,001. 1 Для измерения скорости движения воздуха в производственной прак­тике применяют крыльчатые и чашечные анемометры. Крыльчатые анемо­метры имеют пределы измерения скорости воздушного потока от 0,3 до 5,0 м/с, а чашечные - от 1 до 20 м/с.

Для определения малых скоростей движения воздуха (менее 0,5 м/с) I применяют термоанемометры и кататермометры.

Оценка эффективности работы вентиляционных установок

В производственных помещениях в результате пребывания в них лю­дей и протекания технологических процессов воздух с течением времени обедняется кислородом, обогащается углекислым газом и водяными парами, загрязняется вредными примесями, нагревается от конвекционного и лучи­стого тепла, излучаемого различными источниками. Все эти факторы нару­шают нормальные санитарно-гигиенические условия воздушной среды, что приводит к угнетению жизненных функций организма человека, быстрой утомляемости, профессиональным отравлениям и заболеваниям, к снижению производительности труда.

В химической промышленности среди разнообразных факторов произ­водственной среды, могущих неблагоприятно влиять на организм человека, первое место занимают ядовитые газы и лары, а также токсические аэрозоли (пыль, туманы, дымы), загрязняющие воздух рабочих помещений и окру­жающую атмосферу вокруг производства.

Санитарно-гигиенические условия воздушной среды в производствен­ных помещениях должны соответствовать требованиям, указанным в ГОСТе 12.1.005-88. Для удаления из рабочих помещений вредных веществ, избы­точных тепла и влаги применяют систему вентиляции.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухооб­мен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и пода-чу на место удаленного свежего чистого воздуха. Различают два основных вида вентиляция: естественную (аэрацию) и искусственную (механическую). Основное различие между ними заключается в способе осуществления воз­духообмена в помещении.

Выбор того или иного вида вентиляции определяется состоянием воз­душной среды, т.е. степенью нагретости и влажности воздуха, количеством и степенью токсичности вредных примесей, выделяющихся в помещение. Од­нако при значительных выделениях конвекционного и лучистого тепла, вредных газов, паров и пыли применение только одной вентиляции не обес­печивает нормальных санитарно-гигиенических условий воздушной среды. В этих случаях оздоровление воздушной среды наряду с вентиляцией осущест­вляется путем соответствующей организации технологических процессов, применения современного производственного оборудования и надлежащей планировки рабочих помещений.

Естественная организованная вентиляция - аэрация осуществляется через управляемые створки окон (фрамуги), накрышные фонари и дефлекто­ры за счет разности плотностей воздуха по обе стороны ограждения, т.е. внутри помещения и снаружи. Разность давлений может появиться вследст­вие воздействия (напора) ветра и наличия разности температур воздуха внут­ри помещения и снаружи. Под действием разности давлений может происхо­дить и неорганизованная естественная вентиляция (инфильтрация) через неплотно закрытые окна и двери, а также различные щели ограждающих конструкций и поры строительных материалов.

При аэрационном вентилировании нельзя предварительно нагревать и очищать поступающий воздух, что является существенным недостатком это­го способа вентиляции.

Искусственная или механическая вентиляция осуществляется за счет специальных механизмов и приспособлений (вентиляторы, эжекторы, конди­ционеры).

По направлению движения воздуха различают приточную, вытяжную и приточно-вытяжную вентиляцию; по характеру охвата - местную и общеоб­менную.

При помощи местной вытяжной вентиляции (отсосы) удаляется за­грязненный воздух непосредственно у места выделения вредностей и не до­пускается распространение вредных веществ по всему помещению (лабора­торные вытяжные шкафы, специальные кожухи - капсели, изолирующие ис­точник загрязнения, аспирационные системы, зонты и т.п.)- Отсос загрязнен­ного воздуха непосредственно из замкнутых объемов самих аппаратов или кожухов (капселей), закрывающих аппарат, называется аспирацией. При ас­пирации создается разряжение внутри аппаратов, что препятствует проника­нию вредных веществ из аппаратов в помещение через неплотности. Аспира­ция является наиболее эффективным и экономичным средством борьбы с вредностями.

При рабочих процессах, сопровождающихся восходящими потоками выделений, используют шкафы с верхним отсосом воздуха, а при рабочих процессах с выделением пыли или тяжелых газов - с комбинированными (сверху и снизу) отсосами. Нижний отсос способствует естественному оседа­нию пыли и тяжелых газов и быстрому их удалению. Основное требование, предъявляемое к вытяжному шкафу: исключение возможности попадания паров или пыли продукта из зоны вытяжного шкафа в рабочую зону. Техни­ческой характеристикой вытяжного шкафа является скорость движения воз­духа в проемах или дверках шкафа. Необходимая величина скорости в от­крытом проеме зависит от отношения концентрации вредных веществ внутри шкафа и в помещении лаборатории. Снаружи концентрация должна быть равной или меньше предельно допустимой. Поэтому, чем выше для данного

вещества ПДК, тем больше скорость требуется в рабочем проеме шкафа.

Местная вентиляция не охватывает всех источников выделения вред­ностей и поэтому не всегда оказывается достаточной для полной очистки воздушной среды от вредных веществ и, особенно, для уменьшения тепло­выделений. После удаления основной массы вредных выделений местными вытяжками нормальные санитарные условия достигаются при помощи обще­обменной вентиляции. Общеобменная вентиляция удаляет остатки загряз­ненного, а также нагретого и увлажненного воздуха разбавлением и вытесне­нием его свежим воздухом - происходит проветривание помещения. Наибо­лее устойчивый режим обшего воздухообмена осуществляется приточно-вытяжной системой механической вентиляции.

Для быстрого улавливания опасных веществ, проникших из аппарату­ры в помещение, при производственных неполадках и авариях устраивают специальные системы аварийной вытяжной вентиляции.

В настоящее время все более широкое применение находят установки для кондиционирования воздуха - кондиционеры. Они создают наиболее бла­гоприятные санитарно-гигиенические условия воздушной среды в производ­ственных помещениях. С помощью этих установок можно искусственно под­держивать воздух соответствующего качества (кондиции) в отношении тем­пературы, влажности и чистоты.

Кондиционеры могут быть центральными (общими) для обслуживания больших цехов или местными (автономными) для обслуживания отдельных кабин, пультов управления, мест отдыха рабочих, лабораторий. Как правило, установки для кондиционирования воздуха имеют автоматическое регулиро­вание и управление.

Эффективность работы всякой вентиляционной установки определяет­ся техническим испытанием и санитарно-гигиенической проверкой. При этом виде испытания определяется производительность установки, скорость дви­жения воздуха и давление в воздуховодах.

Экспериментальная часть

Задание 1.

дер-

Таблица 4.11

Тип психро­метра

Показания термометров,°С

Влажность воздуха

смочен­ного

абсо­лютная, мм рт.ст.

Относительная,%

темпера­тура, 1 ^

относ, влаж­ностью/о

вычис­ленная

спра­вочная

Задание 2,

Санитарно-гигиеническая проверка имеет целью установить, обеспечи-1 вает ли вентиляционная установка требуемые параметры метеорологических 1 условий в рабочей зоне производственных помещений, а также достаточную! чистоту воздуха, соответствующую требованиям санитарных норм.

Экспериментальная часть

Задание 1. Определить температуру и влажность воздуха в помещении! лаборатории.

Для этого необходимо заполнить стаканчик психрометра Августа чис­той водой и через 10 мин записать показания термометров. В случае приме-1 нения аспирационного психрометра Ассмана, смочить при помощи специ-| альной пипетки резервуар термометра, обернутый батистом, при этом дер- 1 жать прибор вертикально во избежание заливания воды в головку прибора; I завести (включить) аспиратор и через 3-5 мин произвести отсчет показаний! термометров. Определить давление по барометру.

Таблица 4.11

Определение метеоусловий в помещении лаборатории

Тип психро­метра

Показания термометров,°С

Влажность воздуха

Допустимые усло­вия по ГОСТ 12.1.005-88

смочен­ного

абсо­лютная, мм рт.ст.

Относительная,%

темпера­тура, 1 ^

относ, влаж­ностью/о

вычис­ленная

спра­вочная

Задание 2, Определить скорость движения воздуха в воздуховоде вы­тяжного шкафа, производительность вентиляционной установки и кратность

лено по два отверстия 0,5 мм. С помощью этой трубки измеряется статиче ское давление.

Для точных отсчетов применяют микроманометры, в которых стеклян ная трубка расположена наклонно и вделана нижним концом в резервуар, зг полненный подкрашенным спиртом. При присоединении концов пневмомеч рических трубок к двум концам манометра определяют скоростное давленн как разность между полным и статическим давлением.

Производительность вентиляционной установки рассчитывают л формуле

О = 3600 ■ F ■ v i (4.5

где Q - производительность вентиляционной установки (количество 3i грязненного воздуха, удаляемого из помещения в единицу времени), м7ч;

F - площадь воздуховода, м (F - 0,02 м~);

V - скорость воздушного потока в сечении воздуховода, м/с;

3600 - коэффициент перевода (1 ч = 3600 с).

Кратность воздухообмена в помещении рассчитывают по формуле:

где W - объем помещения, м 1 (W-125 м).

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 4.2.

Таблица 4

Результаты определения скорости движения воздуха, производительност, вентустаповки и кратности воздухообмена в помещении

по микро­манометру, мм.вод.ст

Скоростное давление, кг/м

Скорость воздушного потока в воздухово­де, м/с

Производи­тельность вентиляци­онной уста­новки, м7ч

Кратность воздухооб мена в помещении, ч

рекомен­дуемая

фактиче екая

Задание 3. Определить скорость движения воздуха в рабочем проеме вытяжного шкафа и оценить эффективность его работы (с помощью крыль-чатого анемометра).

Порядок выполнения работы:

1. Включить вентилятор отсоса.

2. Открыть створку вытяжного шкафа в рабочее положение.

4. Установить анемометр так, чтобы плоскость анемометра находилась в плоскости створки шкафа, а стрелки прибора двигались по ходу часовой стрелки.

5. Когда анемометр разовьет максимальную скорость, одновременно включить счетчик анемометра и секундомер. Продолжительность замера 50 с (для удобства расчета). Для большей точности сделать 3 замера. Если анемо­метр имеет поправочный коэффициент (указывается в паспорте), то показа­ния необходимо умножить на коэффициент К.

7. По скорости движения воздуха в открытом проеме шкафа, с помо-шью табл. 4.4 определить, с какой группой вредных веществ (по ПДК) можно работать в данном вытяжном шкафу.

8. Результаты измерений и вычислений записать в табл.4.3.

Таблица 4.3

Результаты определения скорости движения воздуха, производитель­ности вентиляционной установки и кратности воздухообмена в помещении

№ заме­ра

Отсчеты по анемометру

Разность отсчетов

Продолжи­тельность замера, с

Средняя скорость

до замера

после замера

воздушного потока, м/с.

В выводах указать определенные опытным путем (фактические) темпе­ратуру в помещении, абсолютную и относительную влажность, скорость движения воздуха в воздуховоде и в рабочих проемах вытяжного шкафа, производительность вентиляционной установки.

Определить соответствие температуры помещения и относительной " влажности требованиям ГОСТ 12.1.005-88.

Определить соответствие кратности воздухообмена в помещении лабо­ратории требованиям ведомственных нормативов.

Зная производительность вентиляционного шкафа расчетным путем \ определить скорость подсоса воздуха: при полностью открытой створке шкафа; при открытой на 1/3 от высоты шкафа; при открытой на 1/2 от высо­ты шкафа.

По скорости движения воздуха в открытом проеме шкафа с помощью табл. 4.4 определить, с какой группой вредных веществ (по ПДК) можно pa- I ботать в данном вытяжном шкафу.

Таблица 4.4 I

Скорость подсоса воздуха в вытяжных шкафах и зонтах для веществ разной степени опасности.

Группа веществ

Предельно -допустимая концентрация, мг/м э

Скорость подсоса воздуха, м/с, ;

1-й класс - чрезвычапноопаспые

Мышьяк, пары ртути, хлор, сулема, желтый фосфор, цианистый водород.

Н-й класс - высокоопасные

Анилин, оксиды азота, оксид цинка, ! серная кислота, сероводород.

llt -й класс - умеренноопасные Аммиак, ! бензол, сероуглерод, метиловый спирт, ! четьиэеххлористый >тлер_од.

lV -й класс ~ малоопасные

Ацетон, бензин, этиловый спирт, эфиры уксусной кислоты.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ

ГОРЮЧИХ ЖИДКОСТЕЙ В ЗАКРЫТОМ ТИГЛЕ

Цель работы: определение температуры вспышки жидкостей в воздухе, классификация жидкостей по степени пожароопасное™, установление кате­гории помещения по пожаровзрывоопасности и разработка мер пожарной безопасности для производственных помещений, где используются горючие жидкости.

Общие сведения

Использование в промышленности горючих жидкостей вызывает необ­ходимость принимать меры по предупреждению их пожарной опасности.

Пожарная опасность - возможность возникновения или развития по­жара, заключенная в каком-либо веществе, состоянии или процессе.

Параметрами, определяющими пожаровзрывоопасные свойства горю­чих жидкостей, являются:

1. Температура вспышки.

2. Температура воспламенения.

3. Температура самовоспламенения.

4. Концентрационные и температурные пределы распространения пла­мени паров горючих жидкостей в воздухе.

Температура вспышки - самая низкая температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью обра­зуются пары или газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще не достаточна для устойчивого горения.

При этом сгорает только образовавшаяся паровая фаза жидкости, после чего пламя гаснет.

Температура воспламенения - наименьшая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний вещество выделяет горючие па-

ры и газы с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое пламенное горение.

При нагревании горючих жидкостей до определенной критической температуры возможно их самовоспламенение.

Температура самовоспламенения - самая низкая температура вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличе­ние скорости экзотермических реакций, заканчивающихся пламенным горе­нием.

Температура вспышки является главной характеристикой, определяю­щей пожарную опасность горючих жидкостей. Она принята за основу при ] классификации жидкостей по степени пожароопасности, при определении. категории производств по пожаровзрывоопасности, а также классов взрыво­опасных и пожароопасных зон.

Сгораемые жидкости делятся на легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) - с температурой вспышки в закрытом тигле менее 61°С или в открытом тигле I менее 66°С и горючие (ГЖ) - с температурой вспышки в закрытом и откры-1 том тигле выше 61°С и 66°С соответственно.

Классификация ЛВЖ по температуре вспышки приведена в табл.5.1, |

Таблица 5.11 Классификация легковоспламеняющихся.жидкостей

Температуру вспышки паров индивидуальных жидких веществ можно рассчитать, пользуясь следующими эмпирическими формулами:

1. Температуру вспышки для веществ различных классов рассчиты­вают по формуле Эллея:

T ecn = a + e - t Kun , (5.1)

где а я в - эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.5.2, вместе со средними квадратичными погрешностями расчета.

Таблица 5.2 Эмпирические коэффициенты для расчета Т вс „

Класс веществ

Коэффициенты

а, °С

Алкиланилины

Карбоновые кислоты

Алкилфенолы

Ароматические углеводороды

Альдегиды

Бромалканы

Хлоралканы

2. Температуру вспышки веществ, имеющих нижеперечисленные структур­ные группы (табл. 5.3), также можно рассчитать по формуле:

где twn - температура кипения исследуемой жидкости, С С; lj - число структурных групп вида j в молекуле; а,- - эмпирические коэффициенты, приведенные в табл.5.3.

Таблица 5.3

Эмпирические коэффициенты для расчета Т вс

Вид структурной формулы

Значение О/, C C

Вид структурной формулы

Значение а р °С

3. Если известна зависимость давления насыщенных паров веществ от температуры, то температуру вспышки в градусах Цельсия рассчитывают по

в£я+ ~л~аГ/? "

где А - константа, в общем случае равная 280 кПа-см 2 -с" 1 -°С;

Р есп - парциальное давление пара исследуемого вещества при темпера­туре вспышки, кПа;

Ц, - коэффициент диффузии пара в воздух, см 2 с" 1 ; Р - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения. Средние квадратичные погрешности расчета температуры вспышки

для веществ различных классов составляют от 10 до 13°С.

Экспериментальная часть

Сущность экспериментального метода определения температуры вспышки заключается в нагревании определенной массы вещества с задан-

ной скоростью, периодическом зажигании выделяющихся паров и визуаль­ной оценке результатов зажигания.

Определение температуры вспышки горючих жидкостей осуществля­ется с помощью прибора ТВ-1 в закрытом тигле по методике ГОСТ 12.1.044-89 п.4.4. Прибор для определения температуры вспышки устанавлен в вы­тяжном шкафу.

Порядок выполнения работы

Для проведения испытаний выдается жидкость, проверенная на соот­ветствие паспортным данным по внешнему виду, плотности, коэффициенту рефракции и температуре кипения. Образец исследуемой жидкости наливают в тигель до метки. Тигель закрывают крышкой и устанавливают в нагрева­тельную ванну прибора. В гнездо на крышке тигля устанавливают термо­метр, выбранный в соответствии с температурой кипения исследуемой жид­кости. Подключают к электропитанию нагревательную ванну и перемеши­вающее устройство. Зажигают газовую горелку прибора и регулируют пламя таким образом, чтобы оно имело форму шара диаметром от 3 до 4 мм. Нагре­вают образец исследуемой жидкости со скоростью от 1 до 2 °С в минуту, что обеспечивается регулятором скорости нагрева и контролируется по секундо­меру.

Образец жидкости, имеющий температуру вспышки ниже 50°С, охла­ждают до температуры, которая не менее чем на 17°С ниже предполагаемой температуры вспышки, Образцы вязких жидкостей перед испытанием нагре­вают до достаточной текучести.

Через каждые 1-2°С повышения температуры проводят испытание на вспышку. В момент испытания на вспышку перемешивание прекращают. Поворотом пружинного механизма открывают заслонку и опускают пламя внутрь тигля на 1с. Если при этом произошла вспышка паров исследуемой жидкости, то нагревание образца прекращают и показания термометра в мо-

мент появления вспышки принимают за температуру вспышки. Если вспыш­ка не произошла, то заслонку и газовую горелку возвращают в исходное по­ложение. Включают мешалку и продолжают нагревать образец. Периодиче­ски опускают пламя газовой горелки внутрь тигля до получения вспышки.

Испытание на вспышку проводят при повышении температуры на каж­дый 1°С для жидкостей с температурой вспышки до 104°С и на каждые 2°С для жидкостей с температурой вспышки свыше 104°С.

За температуру вспышки каждого определения принимают показание термометра при появлении пламени над частью или всей поверхностью об­разца. Вспышку паров исследуемой жидкости над поверхностью крышки тигля не учитывают. Испытание на вспышку (в случае ее отсутствия) пре­кращают при достижении температуры кипения исследуемой жидкости.

За температуру вспышки исследуемой жидкости принимают среднее арифметическое трех определений серии основных испытаний с поправкой на атмосферное давление.

Поправку рассчитывают по формуле:

ДГ=0.27-(Ю13-Р а), (5.4)

где Р а - фактическое атмосферное давление, кПа.

Разность двух последовательных результатов, полученных одним и тем же оператором при постоянных условиях испытаний с вероятностью 0,95, не должна быть более 3°С для температуры вспышки до 104°С и 6°С для темпе­ратуры вспышки свыше 104°С при условии, что случайные погрешности дают над не исключенными систематическими.

Задание 2. В промышленном здании осуществляется технологический процесс" с использованием горючей, жидкости. Варианты производственной ситуации приведены в табл. 5.4.

Протокол 1

Наименова­ние, состав и физ-хим свойства жидкости

Условия испытания (атм. давление, кПа; скорость нагрева образца, °С /мин)

Темпера­тура испы­тания, °С

Результат испытания (да, нет)

Темпера­тура вспышки, °С

Характе­ристика жидкости (ЛВЖ, ГЖ)

Уайт-спирит

Таблица 5.4

Варианты производственной ситуации

Наименование

жидкости

Темпе­ратура вспыш­ки, °С

(закрыт, тигель)

Этаж­ность

площадь здания, м 2

Площадь взрыво­опасного объекта,

Избы­точное давле­ние взрыва, кПа

Уайт-спирит

Пропиленгликоль

Уксусный ангидрид

Этаноламин

В выводах указать температуру вспышки паров и характер горючей жидкости по степени пожароопасности - ЛВЖ или ГЖ.

Установить категорию здания по взрывопожарнои и пожарной опасно­сти по НПБ 105-95 и разработать для этого здания основные меры пожарной безопасности, согласно СНиП 2.09.02-85*; определить допустимое число этажей и площадь этажа в пределах пожарного отсека; степень огнестойко­сти здания; установить число эвакуационных выходов и предельно допусти­мое расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода.

ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПРЕДЕЛОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ ГАЗОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ

Цель работы: определение концентрационных пределов распростране­ния пламени газовоздушных смесей расчетными и экспериментальными ме­тодами. Установление категории помещения по взрьтвопожароопасности и разработка мер по пожарной безопасности для производственных помеще­ний, где используются горючие газы.

Общие сведения

Применение в химической и других отраслях промышленности горю­чих газов, способных в присутствии кислорода (воздуха) или других окисли­телей образовывать взрывоопасные смеси, требует разработки специальных мер безопасности, не только при использовании этих газов в технологиче­ских процессах, но и при их хранении и транспортировке.

Для создания и поддержания безопасных условий труда на производст­ве необходимым условием является знание и правильное использование по­казателей пожаровзрывоопасности применяемых веществ. Поэтому, прежде чем какое-либо вещество будет внедрено в производство, проводят всесто­роннее изучение показателей его пожаровзрывоопасности.

При определении пожаровзрывоопасности веществ и материалов раз­личают:

газы - вещества, абсолютное давление паров которых при температуре 50°С равно или более 300 кПа;

жидкости - вещества с температурой плавления (каплепадения) менее 50°С;

твердые вещества и материалы с температурой плавления (каплепаде­ния) более 50 с С;

пыли - диспергированные твердые вещества и материалы с размером частиц менее 850 мкм.

Горением называется химическая реакция окисления, сопровождаю­щаяся выделением большого количества тепла и свечением. В зависимости от скорости процесса горение может происходить в форме собственно горе­ния, взрыва и детонации. Для возникновения и развития процесса горения обычно необходимы горючее, окислитель и источник зажигания.

Наиболее распространенным окислителем является кислород (чистый или атмосферный) и вещества, в состав которых входит кислород (перокси-ды, хлораты и др.), а источником зажигания - открытое пламя, механические искры, нагретые поверхности, тепло химической реакции, искры от электро­оборудования, статического и атмосферного электричества, солнечная ра­диация, электромагнитные и другие излучения.

Как количественное, так и качественное изменение горючей системы ведет к изменению протекания процесса горения. Если скорость горения дос­тигает сотен метров в секунду, то такой процесс протекает весьма бурно, со­провождается механическими разрушениями и называется взрывом. Взрыв -это быстрое превращение вещества (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.

На производстве взрыв, как правило, вызывает пожар. Пожар - это не­контролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб. Основную опасность во время пожара при любых условиях оказывает лучистая энергия, которая как мощный источник зажигания способна вы­звать горение других конструкций, материалов и веществ. Горючие газы, па­ры и взвешенная горючая пыль в смеси с воздухом при определенных кон­центрациях способны сгорать со скоростью взрыва.

Смеси горючего газа с воздухом или другими окислителями можно воспламенить лишь в определенном интервале концентраций, за пределами

которого невозможно стационарное, т.е. незатухающее распространение

пламени. Эти граничные концентрации называются концентрационными пределами распространения пламени.

Согласно ГОСТ 12.1.044-89 нижний (верхний) концентрационный пре­дел распространения пламени - это минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси "горючее вещество - окислительная среда" при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источ­ника зажигания.

Концентрационные пределы объясняются влиянием потерь тепла из зоны пламени, в основном, вследствие конвекции и термического излучения.

При нормальном горении газовоздушных смесей в трубах скорость распространения пламени для большинства газов лежит в пределах 0,3-2,7 м/с. При сгорании газовоздупшых смесей в сосудах сравнительно небольших размеров (до 1м 3) скорость распространения пламени составляет 6,5-10,0 м/с. Величина температуры горения распространенных горючих смесей лежит в пределах от 1500-3000 К.

Нормальная скорость горения (м/с) зависит от состава смеси, давления, начальной температуры и наличия примесей.

Если изменять состав смеси, то при некотором содержании горючего газа, обычно больше того, которое соответствует полному сгоранию, ско­рость горения и давление взрыва проходит через максимум (Р маК с =1,1 МПа (11 кгс/см 2)). По мере приближения к пределам скорость и давление падают и имеют некоторые конечные значения (P,™» 0,3-0,4 МПа).

Значение нижнего концентрационного предела распространения пла­мени следует применять при определении категории производства по пожа-ро взрывоопасное™.

Значения нижнего и верхнего концентрационных пределов распро­странения пламени следует применять при расчете взрывобезопасных кон­центраций, газов, паров и пылей внутри технологического оборудования,

трубопроводов, при проектировании вентиляционных систем, а также при расчете предельно допустимых взрывобезопасных концентраций газов, паров и пылей в воздухе рабочей зоны с потенциальными источниками зажигания. Допускается использовать экспериментальные и расчетные значения

концентрационных пределов распространения пламени.

Концентрационные пределы не являются абсолютной константой взрывоопасной смеси, они в значительной мере зависят от условий испыта­ний.

Повышение давления до 3,0-4,0 МПа практически не влияет на величи­ну концентрационных пределов распространения племени. Уменьшение дав­ления ниже атмосферного сужает пределы. При определенном давлении дос­тигается смыкание нижней и верхней границ области воспламенения. Ниже этого давления воспламенение в смеси любого состава невозможно.

В атмосфере кислорода область воспламенения растет за счет увеличе­ния верхнего предела распространения пламени.

Некоторые примеси, замедляющие реакции горения, оказывают силь­ное влияние на пределы распространения пламени. Наиболее активны гало-генпроизводные углеводородов, которые при небольшом содержании делают негорючими смеси оксида углерода, водорода или углеводородов с воздухом.

Добавление инертных газов сужает пределы и в конце концов делает смесь негорючей.

Взрызоопасность горючего вещества тем больше, чем меньше нижний предел распространения пламени, чем шире область распространения пламе­ни, чем меньше период индукции (промежуток времени от момента введения в горючую смесь источника зажигания до момента воспламенения смеси) и чем ниже температура самовоспламенения.

Пределы распространения пламени некоторых горючих газов приведе­ны в табл.6.1.

Таблица 6.1

Концентрационные пределы распространения пламени некоторых горючих газов

Наименование газа

предел, об %

предел, об %

с 2 н 6

с,н 8

с 2 н„

Ацетилен

Сероводород

н 2

Оксид углерода

Концентрационные пределы распространения пламени газопаровоз­душных смесей можно определить расчетными методами:

1. Метод расчета нижнего предела распространения пламени индиви­дуальных веществ при 25°С.

Нижний предел (ф н) в процентах рассчитывают по формуле:

где /7 V - коэффициент.т-й группы;

m s - число s-x структурных групп в молекуле вещества. Значения коэффициентов приведены в табл.6.2.

Таблица 6.2

Эмпирические кож

Ъфициеиты

для расчета <р е

Вид структурной | группы

н.

Вид структурной группы

н,

2. Метод расчета верхнего предела распространения пламени индиви­дуальных веществ при 25 °С.

Верхний предел распространения пламени (ф„) в об.% вычисляют в зависимости от величины стехиометрического коэффициента кислорода (р) по формулам:

<р в =100/(0,76^+6,554) при р> 8,

где hj , q a - коэффициенты, учитывающие химическое строение вещества;

т ! - число связей у-го элемента;

Значения коэффициентов hj и q s приведены в табл. 6.3 и 6.4.

(3 - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, оп­ределяемый по формуле:

р - т с + m s +0,25(т И - mj - 0,5 m o +2,5т р (6.4)

где т о m s , т„, т х , т № т р - число атомов соответственно углерода, серы, водо­рода, галоида, кислорода и фосфора в молекуле соединения.

3. Метод расчета пределов распространения пламени для смесей горю­чих веществ при начальной температуре 25 °С.

Метод распространяется на вещества, не вступающие между собой в химическую реакцию при начальной температуре. В число компонентов сме­си может входить молекулярный водород, объемная концентрация которого | не должна превышать 75%.

Таблица 6.3

Эмпирические коэффициенты hj для расчета < p s

Вид структурной формулы

Вид структурной формулы

Таблица 6.4

Эмпирические коэффициенты q s для расчета (

Нижний (верхний) предел распространения пламени для смеси (ф) в процентах рассчитывают по формуле Ле-Шателье:

где ср к - концентрация лг-го горючего компонента смеси, об.%;

<р пк - предел распространения пламени к-го горючего компонента, об.%;

п - число горючих компонентов смеси.

Относительная погрешность расчетных значений концентрационных пределов распространения пламени не превышает 20 %.

Экспериментальная часть

Экспериментальное определение концентрационных пределов распро­странения пламени по газо-паровоздушньтм смесям проводят по ГОСТ-12.1.044-89 с помощью прибора КП-1.

Прибор типа КГТ-1 смонтирован в специальном шкафу, оборудованном

вытяжной вентиляцией. Прибор состоит из следующих частей: .

Реакционного сосуда, представляющего собой трубку из термостойкого хи­мико-лабораторного стекла с внутренним диаметром от 50 до 55 мм, высотой (1500 ± 100) мм, толщиной стенки (2,0 ± 0,5) мм. Нижняя часть сосуда закры­вается пришлифованной стеклянной пластинкой. В реакционный сосуд на расстоянии 100 мм от его нижнего торца введены на шлифах электроды с на­конечниками, изготовленными из молибденовой проволоки, диаметром 2 мм, разрядный промежуток электродов равен 8 мм;

Системы циркуляционных трубок с кранами для вакуумирования реакцион­ного сосуда, сообщения с атмосферой, подачи в него компонентов смеси с парциальным давлением, измеренным ртутным чашечным манометром;

Трансформатора на 220 В;

Микровольтного источника питания, с помощью которого на электродах об­разуется искровой разряд;

Испарителя;

Насоса-мешалки.

Порядок выполнения работы

Предварительно рассчитывают нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени (ф) по газовоздушным смесям исследуе­мого индивидуального вещества в процентах по формуле: 100

9п = а „ + в у (6.6)

где f 3- стехиометрический коэффициент кислорода;

fly !Шм ~ универсальные константы, значения которых приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.5

Универсальные константы для расчета <р

Рассчитываемый предел распространения пламени

Л м

при р < 7,5 при Р > 7,5

При определении нижнего предела распространения пламени для пер­вого испытания готовят газовоздушную смесь, содержащую горючего газа вдвое меньше рассчитанного предела, а при определении верхнего предела готовят смесь, содержащую кислорода вдвое меньше, чем в смеси, соответ­ствующей верхнему пределу.

Дозировку горючего газа контролируют по манометру, которая равна ого парциальному давлению Р в кПа, вычисленному по формуле: „ т.-Л

Если при первом испытании смесь не воспламенилась или возникшее пламя не распространилось до верхней части реакционного сосуда, то в каж­дом последующем испытании при определении нижнего предела распро-

странения пламени концентрацию исследуемого вещества в смеси увеличи­вают не более чем на 10%, а при определении верхнего предела - не более чем на 2%.

Если при первом испытании наблюдается воспламенение с распростра­нением пламени до верхней части реакционного сосуда, то последующие ис­пытания проводят соответственно с уменьшением (для нижнего предела) и увеличением (для верхнего предела) концентрации исследуемого вещества в смеси.

После каждого испытания прибор продувают для удаления газообраз­ных продуктов горения и охлаждения реакционного сосуда. Последующие испытания начинают после того, как сосуд охладится до температуры окру­жающей среды.

За предел распространения пламени принимают среднее арифметиче­ское шести ближайших значений концентраций исследуемого вещества в смеси, при трех из которых наблюдается воспламенение смеси с распростра­нением пламени до верхней части реакционного сосуда, а при других трех -отказ, то есть смесь не воспламенилась или возникшее пламя не распростра­нилось до верхней части реакционного сосуда.

Задание 1. Рассчитать нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения горючего газа: метана, этана, пропана, бутана (согласно зада­нию преподавателя) и сравнить их с экспериментальными, приведенными в табл. 6.1. Данные занести в протокол 2.

Сравнение экспериментальных и расчетных концентрационных пре­делов распространения пламени горючего газа

Протокол 2 Продолжение

Наиме­нование газа

Заданная концен­трация горючего газа, об.%

Рассчитан­ное парци­альное давление, Па

Наличие воспламене­ния и распро­странения пламени, (есть - нет)

Пределы распространения пламени, об.%

Эксперимен­тальные

расчетные

Задание 2. В промышленном здании осуществляется технологический процесс с использованием горючего газа пропана. В табл. 6.6 даны варианты производственных ситуаций.

Таблица 6.6

Варианты производственных ситуаций

Этаж­ность здания

Размеры здания, м (ширина, дли­на, высота)

Площадь Взрывоопасно­го объекта, м 2

ЛР„, 6 , кПа

Установить категорию здания по взрывопожарнои и пожарной опасно­сти по НПБ 105-95 и разработать для этого здания основные меры пожарной безопасности, согласно СНиП 2.09.02-85*: определить допустимое число этажей и площадь этажа в пределах пожарного отсека; степень огнестойко­сти здания; установить число эвакуационных выходов и предельно допусти­мое расстояние от рабочего места до эвакуационного выхода.

Приложение к работе 1

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ

ВРЕДНЫХ ПЫЛЕЙ И АЭРОЗОЛЕЙ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Приводимые в таблице величины допустимого содержания в воздухе рабочей зоны вредных примесей являются максимальными. Превышение их не должно допускаться.

Соблюдение предельно допустимых концентраций достигается:

Путем соответствующей организации технологических процессов и рациона­лизации оборудования;

Обеспечения непрерывности производственных процессов;

Комплексной механизацией и автоматизацией производственных операций с автоматическим или дистанционным контролем и управлением;

Полной герметизацией оборудования, аппаратуры, приборов, коммуникаций, с очисткой выбросов;

Выделением и выносом из рабочих помещений и рабочей зоны опасных уз­лов, аппаратов и других источников вредностей;

Заменой сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми;

Конструктивными, встроенными местными отсосами от оборудования и ап­паратуры;

Автоблокировкой пусковых устройств технологического и санитарно - тех­нического оборудования;

Рекуперацией летучих растворителей и очисткой загрязненного воздуха и газов от аэрозолей и химически вредных веществ, а также очисткой промыш­ленных сточных вод.

ПДК некоторых пылей и аэрозолей в воздухе рабочей зон. (извлечение из ГН 2.2.5.686-98)

м

п. п

Пыль и аэрозоли

ПДК,

мг/м 3

а) Пыль минеральная и органическая

Аминная соль 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты

Антрахшюпогаый дисперсный краситель синий"К"

Асбестовая пыль и пыль смешанная, содержащая более 10% асбеста

Карбофос - пары и аэрозоль

Натрий роданистый (технический)

Полихлорпинен - пары и аэрозоль

Пыль растительного и животного происхождения (хлопчатобумажная, льняная, мучная, зерновая, древесная, шерстяная, пыль пуха и др.), содержащая 10% и более свободной SiC>2

Пыль поливинилхлорида

Пыль стеклянного и минерального волокна

Пыль угольная и угольнопородная, содержащая более 10% свободной S1O2

Пыль табачная и чайная

Пыль цемента, глин, минералов и их смесей, не содержащая SiO 2

Стрептомицин

Хлорэтан (хлорированные бициклические соединения) -пары и аэрозоль

Эгилмеркурхлорид (по содержанию ртути в воздухе) -пары и аэрозоль

6) Пыль, аэрозоли металлов, металлоидов и их соединении

Алюминий, оксид алюминия, сплавы алюминия

Бериллий и его соединения

Марганец (в пересчете на МпОг)

Никель, оксид никеля

Свинец и его неорганические соединения

Щелочные аэрозоли в пересчете на едкий натрий

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ

Методические указания

к выполнению лабораторной работы

Санкт Петербург

Составители: Б.Ю.Кольцов, Т.А.Пожарова, С.С.Симонов

Рецензенты: кафедра технологии приборостроения

Санкт-Петербургского государственного

университета аэрокосмического приборостроения;

канд. техн. наук доц. А. И. Панферов

Предназначены для студентов всех специальностей университета, изучающих курс “Экология и безопасность жизнедеятельности”.

Подготовлены к публикации кафедрой промышленной и экологической безопасности.

Подписано к печати Формат 60х84 1/16 Бумага тип №3. Печать офсетная

Усл.печ.л. 0,93 Уч.-изд.л. 1,0 Тираж 250 экз.

Редакционно-издательский отдел

Отдел оперативной полиграфии СПбГУАП

190000, С.-Петербург, ул. Б. Морская, 67

Цель работы: ознакомление с основными светотехническими характеристиками, определяющими условия работы в производственных помещениях, с видами и системами производственного освещения, требованиями санитарных норм на производственное освещение, методами и приборами для исследования светотехнических характеристик источников света, светильников и систем освещения.

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Освещение в производственных помещениях характеризуется целым рядом количественных и качественных показателей. К количественным показателям относятся длина волны излучения, световой поток, сила света, яркость и освещенность. К качественным показателям зрительных условий работы относятся фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности.

Длина волны l равна расстоянию, пройденному электромагнитным излучением за время полного периода колебаний. Область электромагнитных излучений, лежащая между областями рентгеновских и радиоизлучений, носит название области оптических излучений. Часть области оптических излучений в пределах волн от 0,38 до 0,76 мкм занята излучениями, которые, воздействуя на глаз, вызывают ощущение света. Максимальная спектральная чувствительность глаза человека имеет место при освещении сетчатки монохроматическим излучением с длиной волны 0,554 мкм.

Световой поток F - это лучистый поток, оцениваемый по его действию на селективный приемник - глаз.

Единица светового потока - люмен - принята совершенно условно. Между условной единицей светового потока - люменом и энергетической - ваттом имеется следующее соотношение: 1лм = 0,00161Вт.

Сила света I - пространственная плоскость светового потока,равная отношению светового потока к величине телесного углаw , вкотором равномерно распределено излучение. Единица силы света -кандела.

,кд, (1)

где R - расстояние от источника до поверхности, м; E - освещенность, лк.

Телесный угол w =S/R 2 , где S - облучаемая поверхность, м 2 .

Освещенность E - плотность светового потока по освещаемойповерхности. Единица измерения освещенности - люкс. Освещенностьэлемента поверхности может быть определена по формуле

, лк,

где dS - элемент поверхности, освещаемой источником, м 2 ;J a - сила света в направлении элемента поверхности, кд; b - угол между нормалью к элементу поверхности и направлением силы света; R - расстояние между источником и освещаемым элементом поверхности, м.

Для наклонной поверхности освещенность от точечного источника света может быть определена через горизонтальную освещенность

по формуле

(2)

где q - угол наклона расчетной плоскости по отношению к горизонтальной плоскости. Знак минус при условии,
, где a угол между направлением к расчетной точке A и осью симметрии источника; P - расстояние от источника света до точки A по горизонтали; H - расстояние от источника до точки A по вертикали.

Яркость B - поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единицей яркости является кд/м 2 .

Коэффициент отражения r - отношение отраженного световогопотока F отр к падающему F пад на поверхность

.

Различные предметы видны потому, что световой поток, отраженный ими, частично воспринимается глазом. Величина r в зависимости от цвета поверхности колеблется в пределах от 0,2 до 0,85.

Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или различимый дефект (например, точка, линия, знак, пятно, трещина, риска, раковина, выводы микросхем и других радиодеталей, а также другие элементы или дефекты изделия, которые требуется различать в процессе работы).

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при r >0,4, средним при r = 0,2 - 0,4 и темным - при значениях r , меньших 0,2.

Контраст объекта различения с фоном K , характеризуемый соотношением яркостей рассматриваемого объекта и фона, определяется по формуле

,

где B о и B ф - соответственно яркости объекта и фона, контраст объекта различения с фоном считается большим при K > 0,5, средним при K = 0,2-0,5 и малым при K < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Коэффициент пульсации освещенности K п - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током. Коэффициент пульсации освещенности (в %) определяется по формуле

,

где E max , E min , E ср - соответственно максимальное, минимальное и среднее значение освещенности за период ее колебаний, лк.

В производственных помещениях применяют три вида освещения: естественное, искусственное, совмещенное.

Естественное освещение имеет большое гигиеническое и психологическое значение для человека. Естественный свет в производственных помещениях создает у работников ощущение непосредственной связи с окружающей природой, повышает обмен веществ, способствует лучшему развитию организма.

В действующих нормах на освещение (СНиП 23-05-95) определено, что помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение. Без естественного освещения допускается проектировать помещения, которые определены нормативными документами по строительству зданий и сооружений отдельных отраслей промышленности, утвержденными в установленном порядке, а также помещения, размещение которых разрешено в подвальных и цокольных этажах зданий и сооружений.

Естественное освещение помещения оценивают по величине коэффициента естественной освещенности (КЕО), равного отношению естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственно или после отражений) E в к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, E н

(3)

Для освещения помещений естественным светом в стенах или перекрытиях здания предусматриваются световые проемы, через которые световой поток проникает внутрь помещения. В зависимости от типа применяемых световых проемов естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее, верхнее и боковое (комбинированное).

Нормируемая величина КЕО, в соответствии с нормами СНиП 23-05-95, зависит от характера зрительной работы, наименьшего размера объекта различения и типа световых проемов. Значения КЕО, регламентируемые нормами, приведены в справочных данных к лабораторной работе.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Согласно действующим нормам при применении совмещенного освещения нормируются как величина КЕО, так и освещенность, создаваемая одновременно искусственным освещением.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, вкоторых недостаточно естественного света, или для освещения помещений в те часы суток, когда естественный свет отсутствует. Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

В действующих нормах 23-05-95 в качестве нормируемого показателя искусственного освещения определена освещенность.

Величина нормированной освещенности устанавливается в зависимости от типа применяемого источника света, системы освещения, точности зрительной работы, наименьшего размера объекта различения, характеристики фона и контраста объекта различения с фоном. Нормы освещенности производственных помещений (СНиП

23-05-95) в зависимости от размера объекта различения разделены на восемь разрядов. Разряды от I до V разбиты на четыре подразряда в зависимости от контраста объекта различения с фоном и характеристики фона.

Источники искусственного света по принципу преобразования электрической энергии в энергию видимых излучений, т.е. в световую, делятся на две основные группы: тепловые и разрядные. К тепловым источникам относятся лампы накаливания, в том числе галогенные, а к разрядным - лампы люминесцентные (высокого и низкого давления), натриевые, ксеноновые. При сравнении источников света, используемых в производственных зданиях, наиболее важное значение имеют следующие показатели:

1. Световая отдача, т.е. излучаемый световой поток на единицу потребляемой мощности, лм/Вт.

2. Срок службы лампы, ч.

3. Единичная мощность лампы, Вт.

4. Цветность (спектральный состав) излучения.

Кроме указанных показателей имеют значение способность ламп быстро загораться после погасания вследствие отключения питания, уменьшение светового потока к концу срока службы, влияние на световые характеристики уровня и колебаний напряжений, влияние температуры на работу ламп, стоимость ламп и другие.

Несмотря на усовершенствование ламп накаливания, до настоящего времени не удалось устранить целый ряд присущих им недостатков. К их числу относятся низкая световая отдача (7 - 22 лм/Вт), небольшой срок службы (1 - 2,5 тыс.час), сильное влияние напряжения питания на срок службы и световой поток. Только 1 - 3% потребляемой лампами накаливания электрической энергии превращается в энергию видимых излучений.

Разрядные лампы имеют больший срок службы (до 10 тыс. часов). Световая отдача разрядных ламп также значительно выше, чем у ламп накаливания и составляет 50 - 120 лм/Вт. Однако разрядные лампы чувствительны к снижению напряжения питания, а разрядные лампы низкого давления, кроме того, чувствительны и к уменьшению температуры воздуха ниже +10 ° C.

Безынерционность излучения газоразрядных ламп может привести к пульсации светового потока и появлению так называемого стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия вращающихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающем при совпадении или кратности частотных характеристик объекта и источника.

В действующих нормах указано, что для освещения производственных и складских помещений, следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные ЛБ, ЛДЦ, ЛБЦТ, дуговые ртутные ДРЛ, металлогалогенные МГЛ, натриевые высокого давления НЛВД). В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения разрядных источников света допускается использование ламп накаливания. Для местного освещения кроме разрядных источников следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные лампы МГЛ. Применение ксеноновых ламп внутри помещения не допускается. Сравнительная характеристика источников света приведена в справочных данных к лабораторной работе.

Существующие источники искусственного освещения существенно отличаются по спектральному составу излучения. Характеристикой распределения излучения по спектру является спектральная плотность лучистого потока

.

Спектральную плотность лучистого потока источника j
можно определить по формуле

(4)

Величину U F можно измерить фотоприемником, установленным за монохроматором, который выделяет только ту часть излучения источника, которая приходится на определенную длину волны. Функция g о (l ) при выполнении лабораторной работы задается в исходных данных.

На приборостроительных предприятиях для искусственного освещения используют различные светильники , представляющие собой комбинацию источника света с осветительной арматурой. Осветительная арматура предназначена для перераспределения и направления светового потока в необходимом направлении для защиты глаз от чрезмерной яркости источника света, предохранения источника от механических повреждений и загрязнения, а также для крепления источника и подведения к нему электрического тока.

Основными светотехническими характеристиками светильника являются: коэффициент полезного действия, защитный угол, светораспределение и кривая силы света.

Кривая силы света показывает распределение силы света от источника в пространстве. Распределение силы света обычно представляют в виде таблиц или графиков (рис.1), на которых кривые изменения силы света представлены в полярной системе координат.

Распределение силы света светильников возможно определитьэкспериментальным путем (рис.2). Если величина телесного угла w сохраняется постоянной, то в соответствии с формулой (1) силасвета будет пропорциональна величине светового потока d F , которуюможно измерить фотоприемником.

Рис. 1. Типовые кривые силы света светильников: К - концентрированная; Г - глубокая; Д - косинусная; Л - полуширокая; М - равномерная; Ш - широкая; С - синусная

Рис. 2. Схема измерения распределения силы света

В практике проектирования осветительных установок промышленных предприятий используются две системы освещения : система общего и система комбинированного освещения.

Система общего освещения предназначена не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, а поэтомусветильники общего освещения обычно размещаются под потолком помещения на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей.

Система комбинированного освещения включает в себя как светильники, расположенные непосредственно у рабочего места и предназначенные для освещения только лишь рабочей поверхности (местное освещение), так и светильники общего освещения, предназначенные для выравнивания распределения яркости в поле зрения и создания необходимой освещенности по проходам помещения. Система комбинированного освещения обычно характеризуется повышенными первоначальными затратами на оборудование по сравнению с системой общего освещения. Так как установленная мощность источников света в системе комбинированного освещения обычно значительно меньше мощности источников при одном общем освещении, в особенности при высоких значениях нормированной освещенности, то расход электроэнергии в условиях системы комбинированного освещения меньше, чем в условиях системы общего освещения.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Для экспериментального исследования естественной и искусственной освещенности на рабочей поверхности в зависимости от различных факторов применяется специальная установка. Установкавключает в себя исследуемый светильник с лампой накаливания, светильник с люминесцентными лампами, измерительный блок люксметра, селеновый фотоэлемент люксметра, штатив для крепления фотоэлемента, угломер для установки и закрепления фотоэлемента под заданным угломотносительно исследуемого светильника, регулируемую рабочую поверхность, которая может быть установлена под нужным углом наклона q , горизонтальную рабочую поверхность.

Люксметр Ю 116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным светом и искусственными источниками света. Шкалы прибора неравномерные, градуированы в люксах: одна шкалаимеет 100 делений, вторая - 30 делений. Отметка "5" шкалы 0 - 30 и отметка "20" шкалы 0 - 100, соответствующие начальным значениямдиапазонов измерений, отмечены точкой. На боковой стенке корпуса измерительного блока расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента. Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белойсветорассеивающей пластмассы. Насадка обозначается буквой К. Этанасадка применяется не самостоятельно, а совместно с одной изтрех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т. Этитри насадки совместно с насадкой К образуют три поглотителя собщим номинальным коэффициентом ослабления 10, 100, 1000, соответственно, и применяются для расширения диапазона измерений.

Монохроматор предназначен для разложения светового потока,создаваемого исследуемым источником света, на отдельные длиныволн. Требуемая длина волны устанавливается в соответствии с градуировочной кривой при помощи микрометрического барабана. Диапазон устанавливаемых длин волн 0,36 - 0,8 мкм.

Блок питания БВ-2-2 предназначен для питания фотоэлектронного умножителяи представляет собой стабилизатор последовательного типа с управлением по выходу. На переднюю панель блока выведены выключательнапряжения сети, переключатель для включения высокого напряженияна выходе и рукоятки, с помощью которых устанавливается требуемоенапряжение на выходе.

Фотоэлектронный умножитель служит для измерения световогоизлучения. Он представляет собой фотоэлектронный прибор, преобразующий световое излучение в электрический сигнал за счет явления внешнего фотоэлектрического эффекта и вторичнойэлектронной эмиссии.

На выход фотоэлектронного умножителя включается вольтметр.

Вольтметр В7-27 предназначен для измерения постоянного и переменного напряжений, сопротивления, постоянного тока, температуры; может использоваться в качестве измерителя напряжения на выходе ФЭУ. На лицевой панели размещены выключатель сети питания,переключатель пределов и видов измерения, цифровой индикатор,клеммы для подключения входного сигнала.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Исследование естественной освещенности в зависимости от

расстояния до светового проема в наружной стене здания

Для исключения влияния на КЕО изменения во времени наружной освещенностиисследования целесообразно проводить с помощью двух люксметров. Один люксметр устанавливается снаружи здания для измеренияE н , а другой - внутри помещения для измерения E вн .

При наличии одного люксметра измерение освещенности следует проводить в следующей последовательности:

1. Выключить искусственное освещение в помещении.

2. Установить люксметр снаружи здания и измерить освещенность, создаваемую небосводом (E н ).

3. Измерить освещенность внутри помещения (E вн ) в несколькихточках. Расстояние R от светового проема до контрольных точек заданы в варианте, указанном преподавателем.

5. Результаты измерений, нормы и расчеты внести в табл. 1.

6. По полученным результатам построить график зависимости e = f(R )

Таблица 1

Результаты исследования естественной освещенности

Параметр

Результаты измерений

и расчетов

Нормы на освещение

при боковом освещении КЕО, %

естествен.

Расстояние от светового проема, м

E вн

E н

КЕО на расстоянии 1 м от стены, %

Исследование горизонтальной освещенности на рабочей

поверхности в зависимости от системы освещения

Исследование проводится для люминесцентных источников света.Вначале измеряется освещенность на рабочем месте, создаваемаятолько светильниками общего освещения. Затем измеряют освещенность при системе комбинированного освещения.

Измерения следует проводить в следующей последовательности:

1. Включить в лаборатории общее освещение (1 или 2 ряда светильников) и измерить с помощью люксметра освещенность на рабочейповерхности при системе общего освещения. Фотоэлемент люксметрадолжен находиться в центре рабочего стола.

2. Включить дополнительно (по варианту) 1, 2, 3, или 4 люминесцентные лампы местного освещения и измерить освещенность присистеме комбинированного освещения.

3. Значение освещенности от источников местного освещенияопределить как разность E м = E комб - E общ .

4. Полученные значения E м , E комб , E общ и нормы на освещение, заданные в варианте, внести в табл.2.

Таблица 2

Результаты исследования систем освещения

Исследование освещенности в зависимости от цвета

отражающей поверхности и типа источника света

Измерения проводятся в следующем порядке:

1. Установить на горизонтальную плоскость отражающую рабочую поверхность белого цвета.

Любой источник света является источником светового потока, и чем больший световой поток попадает на поверхность освещаемого предмета, тем лучше этот предмет видно. А физическая величина, численно равная световому потоку, падающему на единицу площади освещаемой поверхности, именуется освещенностью.

Освещенность обозначают символом Е, и находят ее значение по формуле Е = Ф/S, где Ф - световой поток, а S - площадь освещаемой поверхности. В системе СИ освещенность измеряется в Люксах (Лк), и один Люкс — это такая освещенность, при которой световой поток, попадающий на один квадратный метр освещаемого тела, равен одному Люмену. То есть 1 Люкс = 1 Люмен / 1 Кв.м.

Для примера приведем некоторые типичные значения освещенности:

    Солнечный день в средних широтах — 100000 Лк;

    Пасмурный день в средних широтах — 1000 Лк;

    Светлая комната, освещенная лучами солнца — 100 Лк;

    Искусственное освещение на улице — до 4 Лк;

    Свет ночью при полной луне — 0,2 Лк;

    Свет звездного неба темной безлунной ночью — 0,0003 Лк.

Представьте, что вы сидите в темной комнате с фонариком, и пытаетесь прочесть книгу. Для чтения нужна освещенность не меньше 30 Лк. Что вы сделаете? Во-первых, вы приблизите фонарик к книге, значит освещенность связана с расстоянием от источника света до освещаемого предмета. Во-вторых, вы расположите фонарик под прямым углом к тексту, значит освещенность зависит и от угла, под которым данная поверхность освещается. В-третьих, вы можете просто достать более мощный фонарик, поскольку очевидно, что освещенность тем больше, чем выше сила света источника.

Допустим, световой поток попадает на какой-то экран, расположенный на каком-то расстоянии от источника света. Увеличим это расстояние вдвое, тогда освещаемая часть поверхности увеличится по площади в 4 раза. Так как Е = Ф/S, то и освещенность уменьшится в целых 4 раза. То есть освещенность обратнопропорциональна квадрату расстояния от точечного источника света до освещаемого предмета.

Когда пучок света падает под прямым углом к поверхности, световой поток распределен на наименьшей площади, если же угол увеличивать, то увеличится площадь, соответственно, уменьшится освещенность.

Как было отмечено выше, освещенность напрямую связана и с силой света, и чем больше сила света, тем больше и освещенность. Экспериментально давно установлено, что освещенность прямопропорциональна силе света источника.

Конечно, освещенность уменьшается, если свету препятствует туман, дым или частички пыли, но если освещаемая поверхность расположена под прямым углом к свету источника, и свет при этом распространяется через чистый, прозрачный воздух, то освещенность определяется непосредственно по формуле Е = I / R2 , где I - сила света, а R - расстояние от источника света до освещаемого предмета.

В Америке и Англии используют единицу измерения освещенности Люмен на квадратный Фут или Фут-Кандела, в качестве единицы освещенности от источника, обладающего силой света в одну канделу, и расположенного на расстоянии в один фут от освещаемой поверхности.

Исследователи доказали, что через сетчатку человеческого глаза, свет воздействует на процессы, протекающие в мозге. По этой причине недостаточная освещенность вызывает сонливость, угнетает трудоспособность, а избыточное освещение — наоборот, возбуждает, помогает включить дополнительные ресурсы организма, однако, изнашивая их, если это происходит неоправданно.

В процессе ежедневной работы осветительных установок, возможен спад освещенности, поэтому для компенсации данного недостатка, еще на стадии проектирования осветительных установок вводят специальный коэффициент запаса. Он учитывает понижение освещенности и в процессе эксплуатации осветительных приборов из-за загрязнений, утраты отражающих и пропускающих свойств отражающих, оптических, и других элементов приборов искусственного освещения. Загрязнения поверхностей, выход из строя ламп, все эти факторы учитываются.

Для естественного освещения вводят коэффициент снижения КЕО (коэффициента естественной освещенности), ведь со временем могут загрязнится светопрозрачные заполнители световых проемов, и загрязниться отражающие поверхности помещений.

Европейский стандарт определяет нормы освещенности для разных условий, так например, если в офисе не требуется рассматривать мелкие детали, то достаточно 300 Лк, если люди работают за компьютером — рекомендуется 500 Лк, если изготавливаются и читаются чертежи — 750 Лк.

Освещенность измеряют портативным прибором - люксметром. Его принцип работы аналогичен фотометру. Свет попадает на , стимулируя ток в полупроводнике, и величина получаемого тока как раз пропорциональна освещенности. Есть аналоговые и цифровые люксметры.

Часто измерительная часть соединена с прибором гибким спиральным проводом, чтобы можно было проводить измерения в самых труднодоступных, при этом важных местах. К прибору прилагается набор светофильтров, чтобы регулировать пределы измерений с учетом коэффициентов. Согласно ГОСТу, погрешность прибора должна быть не более 10%.

При измерении соблюдают правило, согласно которому прибор должен располагаться горизонтально. Его устанавливают поочередно в каждую необходимую точку, согласно схеме ГОСТа Р 54944-2012. В ГОСТе, кроме прочего, учитываются охранное освещение, аварийное освещение, эвакуационное освещение и полуцилиндрическая освещенность, там также описан метод проведения измерений.

Измерения по искусственному и естественному проводятся отдельно, при этом важно чтобы на прибор не попадала случайная тень. На основе полученных результатов, с использованием специальных формул делается общая оценка, и принимается решение, нужно ли что-то корректировать, или освещенность помещения или территории достаточна.

Андрей Повный



Просмотров

Дарий III: биография Дарий 3 краткая характеристика
Дарий III: биография Дарий 3 краткая характеристика
Белла Ахмадулина — интересные факты из жизни поэтессы Мужья и дети беллы ахмадулиной
Белла Ахмадулина — интересные факты из жизни поэтессы Мужья и дети беллы ахмадулиной
 Начертательная геометрия
 Начертательная геометрия
Диетические блины из овсяной муки и овсяных хлопьев
Диетические блины из овсяной муки и овсяных хлопьев
Как приготовить папоротник соленый
Как приготовить папоротник соленый
Сонник: к чему снится черт
Сонник: к чему снится черт