Влияние параметров световой среды на здоровье и работоспособность человека

Аннотация

 

Целью данной курсовой работы является расчет искусственного освещения офисного помещения, в котором должны быть созданы условия для комфортного и продуктивного интеллектуального труда, с применением компьютерной и оргтехники. Расчет искусственного освещения производится по коэффициенту использования светового потока.

В курсовой работе производится расчет электрической осветительной установки, для создания в помещении заданной освещенности. Определяются тип источника света, система освещения, распределение и количество светильников для обеспечения равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

 

Оглавление

 

Влияние параметров световой среды на здоровье и

работоспособность человека                          3

 

Виды искусственного освещения       4

 

Метод коэффициента использования светового потока   5

 

Исходные данные для расчета       6

 

Расчет искусственной освещенности      7

 

Список литературы         12

 

 

 

Влияние параметров световой среды на здоровье и работоспособность человека

 

Свет является необходимым условием существования человека. Он влияет на состояние высших психических функций и физиологические процессы в организме. Хорошее освещение действует тонизирующее, создает хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности.

Наиболее значительное влияние освещение оказывает на функцию зрения, а через нее на производительность труда. Неблагоприятные условия освещения могут вызвать утомление зрительного анализатора  (при систематическом воздействии – развитие дефектов зрения), снижать работоспособность приводить к профессиональным заболеваниям.

Возможность отрицательного воздействия условий освещения на работников определяется рядом факторов:

- отсутствием или недостаточностью  естественного света;

- пониженной освещенностью;

- повышенной яркостью;

- прямой или отраженной блескостью;

- повышенной пульсацией освещенности;

- повышенным уровнем ультрафиолетового  излучения.

Для компенсации вредного воздействия ряда факторов, при освещения рабочего места, кроме естественного используется искусственное освещение.

 

Виды искусственного освещения

 

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

- рабочее;

- аварийное;

- охранное;

- дежурное.

Рабочее освещение – освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Аварийное освещение подразделяется на освещение безопасности и эвакуационное.

Освещение безопасности – освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Освещение безопасности предусматривается в случаях, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования и механизмов может вызвать:

- взрыв, пожар, отравление людей;

- длительное нарушение технологического  процесса;

- нарушение работы объектов  жизнеобеспечения (электрические станции, насосные установки водоснабжения, теплофикации и т.п.), в которых  недопустимо прекращение работ.

Наименьшая освещенность, создаваемая освещением безопасности должна составлять не менее 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения от общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий.

Эвакуационное освещение – освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении нормального освещения.

Эвакуационное освещение предусматривается:

- в местах, опасных для прохода  людей;

- в проходах и на лестницах (при числе эвакуирующихся более  
50 человек);

- по основным проходам производственных помещения (при числе работающих более 50 человек);

- в производственном помещенных  помещениях с постоянно работающими в них людьми, где выход людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения связан с опасность травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования;

- в помещениях общественных  и вспомогательных зданий промышленных  предприятий, если в помещении  могут одновременно находиться  более 100 человек;

- в производственных помещениях без естественного света.

Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов и на ступенях лестниц; в помещениях – 0,5 лк, на открытых территориях – 0,2 лк.

Неравномерность эвакуационного освещения по оси эвакуационных проходов должна быть не более 40:1.

Дежурное освещение – освещение в нерабочее время.

Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.

 

 

Метод коэффициента использования светового потока

Расчет освещенности с учетом прямой и отраженной составляющей (не зависимо от типа светящего элемента) в наиболее простом случае, когда распределение светового потока по расчетной плоскости близко к равномерному, производится методом коэффициента использования осветительной установки. В этом случае определяется средняя освещенность расчетной плоскости.

Коэффициент использования светового потока η, под которым следует понимать отношение светового потока , падающего на расчетную плоскость  Fр, к световому потоку  источника света Fл, определяется по формуле:

 

 ,

где n число светильников.

Коэффициент использования осветительной установки, характеризующий эффективность использования светового потока источника света, определяется, с одной стороны, светораспределением   и размещением светильников, а с другой – соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

 

 

Исходные данные для расчета

 

Размеры помещения:

Длина помещения, А = 7,5 м;

Ширина помещения, В = 4,3 м;

Высота помещения, H = 3,1 м;

Расстояние светильников от перекрытия, hcв = 0,15 м;

Высота расчетной поверхности, hp = 0,8 м (стандартная высота письменного стола).

Система освещения – общая.

 

Потолок и стены помещения выполнения из светлых материалов.

Характеристика зрительной работы - высокой точности.

 Разряд зрительной работы – III.

Подразряд зрительной работы – в.

Контраст объекта с фоном – малый (проводятся работы не только с печатными материалами, но и  с топографическими картами).

Характеристика фона  – светлый.

См. таблицу 1.

 

 

Расчет искусственной освещенности

 

Для равномерного распределения освещенности наибольшее расстояние между центрами светильников (L, м), расположенных в прямоугольном порядке определяется по формуле:

L = hс ×(1,4…2), где

hп = H – hcв = 3,1 – 0,15 = 2,95 м - высота светильников над полом;

hс = hп – hp = 2,95 – 0,8 = 2,15 м - расчетная высота подвеса светильников;

L = 2,15 × 1,4 = 3,01 м.

Минимальное количество светильников N (шт.) для помещения площадью S (м2), определяется по формуле:

N = S/L2 = A × B / L2 = 7,5 × 4,3 / 3,012 = 3,56 ≈ 4 шт.

Световой поток от одной лампы определяется по формуле:

Fл = Ен ×S×z×k/(N×η) , где

Ен – нормируемая освещенность по СНиП 23-05-95 (Ен = 300 лк);

z – коэффициент, характеризующий неравномерность освещения,  
z = Еср / Еmin , принимается z=1,1 (для люминесцентных ламп);

k – коэффициент запаса, k = 1,5 (для помещений, в которых выполняются работы связанные с письмом и чтением);

η – коэффициент использования светового потока, для его нахождения выбирают индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей помещения  rп (потолка) = 70%, rс (стены) = 50%.

 i = A×B/( hс × (A + B)) = 7.5 × 4.3/(2,15×(7.5 + 4.3)) =1,27 ≈ 1,5

 η = 0,56 (см. таблица 2)

Fл = 300 × 32,25 × 1,1 × 1,5/ (4 × 0,56) = 7126,67 ≈ 7127 лм.

Тип люминесцентной лампы ЛДЦ, мощность 40 Вт (см. таблицу 3), световой поток одной лампы равен 2100 лм. Принимаем светильник – ЛСП04. Один светильник состоит из четырех ламп и его световой поток, соответственно, будет равен 8400 лм.

Расчет отклонения светового потока выбранного осветительного прибора от расчетного:

-10% ≤ (Fпр – Fл)/ Fл ×100%  ≤  20%                         (1)

(8400 – 7127)/ 7127× 100% = 17,86 %

Итак, выбранный светильник ЛСП04, с лампами ЛДЦ (40 Вт) удовлетворяет условию (1), схема размещения осветительных приборов приведена на рисунке 1.

 

Таблица 1

Требования к освещению помещений промышленных предприятий (СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наимень-ший или эквивален-тный размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение					Естественное освещение			Совмещенное освещение
						Освещенность, лк			Сочетание норми-руемых величин показателя ослеп-ленности и пуль-сации		КЕО, ен, %
						При системе комбинирован-ного освещения		При системе общего освеще-ния			При верхнем или комбинированном освещении	При боковом освещении	При верхнем или комбинированном освещении		При боковом освещении
						всего	в том числе от общего		Р	Кп, %
Высокой точности	От 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Темный	2000	200	500	40	15	-	-	3,0		1,2
						1500	200	400	20	15
			б	Малый	Средний	1000	200	300	40	15
				Средний	Темный	750	200	200	20	15
			в	Малый	Светлый	750	200	300	40	15
				Средний	Средний
				Большой	Темный	600	200	200	20	15
			г	Средний	Светлый	400	200	200	40	15
				Большой	*
				*	Темный

 

 

 

 

Таблица 2

Коэффициент использования светового потока

 

Светильник	«Астра», УПМ-15			УПД			НСП-07			ВЗГ-200с			ЛСП 02			ПВЛП
rп,%	30	50	70	30	50	70	30	60	70	30	50	70	30	50	70	30	50	70
rс,%	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	60
i	Коэффициент использования η
0,5	17	21	25	21	24	28	14	16	22	12	14	17	23	26	31	11	13	18
0,6	23	27	31	25	28	34	19	21	27	16	18	21	30	33	37	14	17	23
0,7	30	34	39	29	39	38	23	24	29	19	21	24	35	38	42	16	20	27
0,8	34	38	44	33	36	42	25	26	33	21	24	26	39	41	45	19	23	29
0,9	37	41	47	38	40	44	27	29	35	23	25	28	42	44	48	21	27	32
1	39	43	49	40	42	47	29	31	37	25	27	29	44	46	49	23	28	34
1,5	41	50	55	46	51	57	34	37	44	29	30	39	50	52	56	30	36	42
2	51	55	60	54	58	62	38	41	48	32	33	35	55	57	60	35	40	46
3	58	62	66	61	64	67	44	47	54	35	37	39	60	62	66	41	45	52
4	62	66	70	64	67	70	46	50	59	37	39	41	63	65	68	44	48	54
5	64	69	73	66	69	72	48	52	61	38	40	42	64	66	70	48	51	57