! БЖД. МУ к вып-ю лаб. раб. -2013

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Братский государственный университет»



И.В. Камышникова


М.Р. Ерофеева




БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Методические указания
к выполнению лабораторных работ










Братск
Издательство Братского государственного университета
2013
УДК:331.45:331.41/43


Безопасность жизнедеятельности : методические указания к выполнению лабораторных работ / И.В. Камышникова, М.Р. Ерофеева. - Братск : Изд-во БрГУ, 2013. – 103 с.


Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» содержат общие рекомендации, методики измерения и расчета опасных и вредных производственных факторов, а также необходимые справочные материалы и контрольные вопросы для проверки знаний.
Предназначены для бакалавров, обучающихся по направлениям подготовки 230400, 210700, 220400 и могут быть рекомендованы для специалистов, изучающих данную дисциплину.



Рецензент Н.Н. Юшков, канд. мед. наук,
начальник отдела охраны окружающей
среды администрации г. Братска




Печатается по решению редакционно-издательского совета





Отпечатано с оригинала авторов
в издательстве ФГБОУ ВПО «БрГУ»
665709, Братск, ул. Макаренко, 40
Тираж 250 экз. Заказ



© ФГБОУ ВПО «БрГУ», 2013
© Камышникова И.В., Ерофеева М.Р., 2013


Содержание

Введение
5

Рекомендации к выполнению лабораторных работ
6

1. Лабораторная работа № 1. Исследование и расчет
естественного освещения
8

1.1. Цель работы.. ...
8

1.2. Содержание работы
8

1.3. Основные теоретические положения
8

1.4. Оценка естественного освещения в помещении
14

1.5. Оснащение лабораторной работы
14

1.6. Люксметр-пульсаметр БЖ1/1м и методика измерения освещенности.
15

1.7. Порядок выполнения работы
18

1.7.1. Исследование естественного освещения в
помещении..
18

1.7.2. Расчет естественного освещения..
21

Контрольные вопросы.
31

2. Лабораторная работа № 2. Исследование и расчет
искусственного освещения.
32

2.1. Цель работы
32

2.2. Содержание работы
32

2.3. Основные теоретические положения
32

2.4. Оценка искусственного освещения в помещении
40

2.5. Оснащение лабораторной работы
41

2.6. Люксметр-пульсаметр БЖ1/1м и методика измерения освещенности
41

2.7. Порядок выполнения работы
42

2.7.1. Исследование искусственного освещения в
помещении.
42

2.7.2. Расчет искусственного освещения методом
коэффициента использования светового потока
44

Контрольные вопросы.
56

3. Лабораторная работа № 3. Исследование
микроклимата помещений
58

3.1. Цель работы
58

3.2. Содержание работы
58

3.3. Основные теоретические положения
58

3.4. Оценка микроклимата помещений
69

3.5. Оснащение лабораторной работы
70

3.6. Приборы и методика измерения параметров
микроклимата
70

3.6.1. Приборы для измерения параметров микроклимата
70

3.6.2. Метеометр МЭС-200А и методика измерения
параметров микроклимата..
71

3.7. Требования к измерениям параметров микроклимата
74

3.8. Порядок выполнения работы
75

3.9. Защитные мероприятия для снижения
неблагоприятного воздействия микроклимата
78

Контрольные вопросы.
79

4. Лабораторная работа № 4. Определение концентрации вредных веществ в воздухе на рабочих местах.
80

4.1. Цель работы
80

4.2. Содержание работы
80

4.3. Основные теоретические положения
80

4.4. Оценка условий труда по содержанию вредных
веществ в воздухе рабочей зоны
87

4.5. Оснащение лабораторной работы
90

4.6. Принцип действия и устройство универсального
газоанализатора типа УГ-2
91

4.7. Порядок выполнения работы
94

4.8. Основные мероприятия и средства нормализации состава воздуха рабочей зоны
98

Контрольные вопросы.
100

Список рекомендуемой литературы
101


Введение

Задача высшей школы в области обеспечения безопасности жизнедеятельности общества состоит в формировании профессиональной культуры безопасности, которая должна реализовываться в рамках всей образовательной программы подготовки в вузе, но наиболее важная роль в этом принадлежит дисциплине «Безопасности жизнедеятельности».
Роль дисциплины в системе современного образования возрастает, так как состояние безопасности техносферы все в большей степени оказывает влияние на экономические и демографические проблемы в мире.
Учебная дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» является обязательной дисциплиной федеральных государственных образовательных стандартов абсолютно всех направлений первого уровня высшего профессионального образования (бакалавриата) и специалитета.
В соответствии с учебными планами подготовки бакалавров по укрупненным группам специальностей по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» предусмотрено выполнение лабораторных работ.
Целью выполнения лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» является формирование способности идентифицировать опасные и вредные производственные факторы и оценивать риски в сфере своей профессиональной деятельности.
В методических указаниях по выполнению лабораторных работ содержатся методики проведения измерений и расчета опасных и вредных производственных факторов, необходимые справочные данные для выполнения расчетов, а также порядок и правила оформления отчета по лабораторной работе.
Рекомендации к выполнению лабораторных работ

В процессе выполнения лабораторных работ студенты закрепляют знания, полученные на лекционных занятиях, а также знакомятся с основными методиками проведения измерений и расчета вредных и опасных производственных факторов.

Подготовка к работе

При подготовке к работе рекомендуется придерживаться следующего плана:
1. Прочитать название работы, ознакомиться с основными теоретическими положениями и порядком выполнения лабораторной работы.
2. Ознакомиться с назначением, устройством, принципом действия приборов, используемых в работе, порядком подготовки этих приборов к работе и порядком проведения измерений с их помощью.
3. Подготовить таблицы для записи экспериментальных данных или результатов измерений.

Выполнение работы

Студенты допускаются к выполнению лабораторных работ после проверки преподавателем знаний основных теоретических положений, порядка выполнения работы и последовательности измерений с помощью приборов.
После выполнения лабораторной работы каждый студент оформляет отчет, который принимается преподавателем у каждого студента индивидуально.

Требования к оформлению отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Титульный лист с номером и названием работы.
2. Цель работы.
3. Небольшое теоретическое введение.
4. Перечень использованного оборудования и приборов.
5. Порядок выполнения работы.
6. Таблицы непосредственных измерений или экспериментальных данных и расчетов.
7. Расчеты.
8. Графики.
9. Выводы.
10. Письменные ответы на контрольные вопросы, приведенные в методических указаниях к лабораторной работе.
11. Отчет по работе выполняется на листах формата А 4.
12. Оформленный отчет должен быть представлен преподавателю на проверку.
1. Лабораторная работа № 1. Исследование и расчет
естественного освещения

1.1. Цель работы: изучение количественных характеристик освещения, приобретение навыков измерения естественной освещенности на рабочем месте, ознакомление с нормированием и расчетом естественного освещения.

1.2. Содержание работы

Ознакомиться с устройством и принципом действия люксметра-пульсаметра. Измерить освещенность на рабочих местах с помощью люксметра-пульсаметра. По измеренным значениям вычислить коэффициент естественной освещенности. Произвести оценку естественного освещения помещения. Выполнить расчет естественного освещения.

1.3. Основные теоретические положения

Важнейшим источником информации, поступающей в мозг человека из внешней среды, является зрение. Качество информации, получаемое посредством зрения, во многом зависит от освещения.

Основные светотехнические понятия и определения

Свет (видимое излучение) – представляет собой излучение, которое, воздействуя на рецепторы сетчатки (палочки и колбочки), вызывает зрительное ощущение.
По своей природе это электромагнитные волны длиной от 380 до 760 нм (1 нм =10-9 м). Наибольшая чувствительность зрения – к излучению длиной волны 555 нм (желто-зеленый цвет), которая уменьшается к границам видимого спектра.
Освещение и световая среда характеризуются количественными и качественными светотехническими параметрами.
К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость поверхности, коэффициент отражения.
Световой поток F - это часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет. Он характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).
Сила света I - пространственная плотность светового потока, измеряется в канделах (кд).
Освещенность Е - поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах (лк).
Яркость поверхности L - светотехническая величина, непосредственно воспринимаемая глазом человека.
Яркость - это поверхностная плотность силы света I в данном направлении, измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м2).
Объект различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.
Рабочая поверхность - поверхность, на которой производится работа и нормируется или измеряется освещенность.
Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.
Характерный разрез помещения - поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения.
В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.
Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
Источником естественного (дневного) освещения является солнечная радиация, то есть поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света.
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.
Естественное освещение помещений по конструктивному исполнению подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное.
Боковое естественное освещение - естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.
Боковое освещение может быть односторонним и двусторонним.
Двустороннее боковое естественное освещение - естественное освещение помещения за счет светопроемов, расположенных в плоскости двух окон.
Верхнее естественное освещение - естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высоты здания.
Комбинированное естественное освещение - сочетание верхнего и бокового естественного освещения.
При выборе вида естественного освещения учитывают специфику технологического процесса, условия зрительной работы, конструктивные решения здания, климатические особенности места, экономические факторы и т.д.
Естественная освещенность изменяется в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы. Поэтому для оценки естественного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЕО, показывающий во сколько раз освещенность внутри помещения меньше освещенности снаружи здания.
Коэффициент естественной освещенности - это выраженное в процентах, отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба 13 EMBED Equation.3 1415к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода 13 EMBED Equation.3 1415.
Коэффициент естественной освещенности рассчитывается по формуле (1.1):

13 EMBED Equation.3 1415 (1.1)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент естественной освещенности (КЕО), %; 13 EMBED Equation.3 1415 - значение освещенности в данной точке внутри помещения, лк; 13 EMBED Equation.3 1415- значение наружной горизонтальной освещенности, лк.
Для определения фактического значения КЕО используется фотометрический метод.

Нормирование естественного освещения

Нормирование освещения производится в соответствии со СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение» и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Нормы освещенности принимаются в зависимости от характеристики зрительной работы, которая определяется наименьшим размером объекта различения, от назначения помещения и вида освещения.
Естественное освещение нормируется с помощью коэффициента естественной освещенности КЕО.
Все виды работ, связанные со зрительным напряжением, в зависимости от размера объекта различения для жилых, общественных и административно-бытовых зданий делятся на восемь разрядов (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З), которые разбиваются на подразряды (1 и 2).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], определяется в зависимости от размера объекта различения.
Подразряд зрительной работы для жилых и общественных зданий определяется относительной продолжительностью зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность.
Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО.
В общественных зданиях при одностороннем боковом освещении нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в учебных и учебно-производственных помещениях средних специальных и высших учебных заведений - в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1,2 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
При двустороннем боковом освещении помещений любого назначения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности.
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение КЕО.
Нормируемые значения КЕО для помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий приведены в табл. 1.1.
При нормировании естественного освещения, кроме назначения помещения (характера выполняемой в помещении зрительной работы), учитывается также световой климат района и ориентация светового проема по сторонам горизонта.
По ресурсам светового климата территория Российской Федерации разделена на пять групп административных районов.
В нормах даются значения КЕО для первой группы административных районов.
Нормируемое значение коэффициента естественной освещенности 13 EMBED Equation.3 1415 для зданий, располагаемых в различных административных районах следует определять по формуле (1.2):

13 EMBED Equation.3 1415 (1.2)
где N - номер группы обеспеченности естественным светом; 13 EMBED Equation.3 141513 QUOTE 1415 - нормируемое значение КЕО для здания, расположенного в первой группе административных районов, зависящее от назначения помещения и характера выполняемой в нем зрительной работы; 13 EMBED Equation.3 1415- коэффициент светового климата, учитывающий особенности светового климата, определяется в зависимости от расположения здания на территории РФ (от группы администра-


Таблица 1.1
Требования к естественному освещению помещений жилых и общественных зданий

Характеристика
зрительной работы
Наименьший или
эквивалентный
размер объекта
различения, мм
Разряд
зрительной
работы
Подразряд
зрительной
работы
Относительная продолжительность зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность, %
Нормируемое значение КЕО 13 EMBED Equation.3 1415, %, при






верхнем или комбинированном
освещении
боковом освещении

Различение объектов при фиксированной и нефиксированной линии зрения:
 
 
 
 
 
 

очень высокой точности
От 0,15 до 0,30
А
 
1
Не менее 70
4,0
1,5




2
Менее 70
3,5
1,2

высокой точности
От 0,30 до 0,50
Б
 
1
Не менее 70
3,0
1,0




2
Менее 70
2,5
0,7

средней точности
Более 0,5
В
 
1
Не менее 70
2,0
0,5




2
Менее 70
2,0
0,5


тивного района) и ориентации световых проемов по сторонам горизонта.

1.4. Оценка естественного освещения в помещении

При проведении оценки естественной освещенности необходимо сравнить фактическое (действительное) значение КЕО 13 EMBED Equation.3 1415в расчетной точке помещения с нормируемым значением КЕО 13 EMBED Equation.3 1415 и сделать вывод о допустимости проведения работ заданной зрительной характеристики в исследуемом помещении при естественном освещении.
Если расчетное значение КЕО в расчетной точке помещения меньше нормативного более чем на 10 % необходимо использовать совмещенное освещение.
Оценка условий труда по фактору «световая среда» производится в соответствии с руководством Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Классы условий труда в зависимости от
параметра световой среды

Показатель
Класс условий труда


допустимый
вредный


2
3.1
3.2

Естественное освещение:

Коэффициент естественной освещенности КЕО, %

· 0,5*

0,1-0,5*
< 0,1

* - независимо от группы административных районов по ресурсам светового климата.

1.5. Оснащение лабораторной работы

Оснащение рабочего места состоит из следующих приборов и инструментов: люксметр-пульсаметр БЖ1/1м, рулетка.
1.6. Люксметр-пульсаметр БЖ 1/1м и методика
измерения освещенности

Назначение, принцип действия и устройство люксметра-пульсаметра БЖ 1/1м

Люксметр-пульсаметр БЖ 1/1м предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным светом и различными источниками искусственного освещения, и коэффициента пульсаций излучения искусственного освещения.
Принцип действия прибора основан на явлении фотоэлектрического эффекта (превращение световой энергии в электрическую). При освещении селенового фотоэлемента в замкнутой цепи, состоящей из фотоэлемента и измерителя, возникает ток, пропорциональный падающему световому потоку. Люксметр-пульсаметр (рис. 1.1) состоит из регистрирующего прибора и отдельного измерительного датчика - селенового фотоэлемента.



Рис. 1.1. Схема прибора люксметра-пульсаметра БЖ 1/1м:
1 - корпус; 2 - стрелочный индикатор; 3 - переключатель режима измерения (освещенность Е, лк / коэффициент пульсации Кп, %); 4 - переключатель диапазона измерения (Е=30100; Кп=0100 %); 5 - переключатель включения и выключения напряжения сети со встроенным индикатором; 6 - сетевой шнур с вилкой; 7 - держатель предохранителя; 8 - датчик;
9 - насадки к датчику, 10 - шкала коэффициента
пульсации; 11 - шкала освещенности
Прибор имеет две шкалы, градуированные в единицах освещенности - люксах. На боковой стенке корпуса измерительного блока расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента.
Измерительный датчик с насадками используется в качестве приемника светового потока. Датчик представляет собой круглую пластину с держателем. В пластину вмонтированы светочувствительные элементы. Датчик присоединяется к прибору через разъем, который имеет с одной стороны канавку. При соединении разъема с прибором канавка должна быть повернута к тыльной стороне прибора, что необходимо для подачи напряжения правильной полярности.
В комплект датчика входят четыре насадки:
- насадка К (1) - полусферическая матовая пластинка, выполненная из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль.
Насадка обозначена буквой «К», нанесенной на ее внутреннюю сторону. Она служит для уменьшения косинусной погрешности, возникающей при падении световых лучей на освещаемую поверхность под углом. Насадка «К» применяется только с одной из трех других насадок, имеющих обозначения М, Р, Т;
- насадка М (10) - круглая полупрозрачная голубая пластинка в пластмассовом ободе (1000 лк);
- насадка Р (100) - круглая полупрозрачная, белая, сетчатая пластинка (до 10000 лк);
- насадка Т (1000) - круглая белая пластинка (до 100000 лк).
На светочувствительную головку датчика накладывается одна из трех насадок, затем навинчивается насадка «К».
Каждая из этих трех насадок М, Р, Т совместно с насадкой «К» образует три поглотителя с коэффициентом ослабления 10, 100, 1000 и применяется для расширения диапазона измерений.
При включенном питании прибор работает как люксметр и позволяет измерять освещенность в диапазоне от 5 до 100000 лк. Выбор диапазона измерений определяется насадками. В положении 100 переключателя 4 диапазона измерения с насадками К и М измеряется освещенность до 1000 лк, с насадками К и Р - до 10000 лк и с насадками К и Т - до 100000 лк. В положении 30 переключателя диапазона измерения с этими же насадками измеряется освещенность до 300 лк, 3000 лк и 30000 лк, соответственно. Без насадок люксметром можно измерить освещенность в пределах 5-30 и 17-100 лк.

Подготовка прибора к работе

1. Установите прибор в горизонтальное положение.
2. Проверьте, находиться ли стрелка прибора в нулевом положении шкалы (при этом переключатель включения и выключения напряжения сети со встроенным индикатором должен быть выключен, а селеновый фотоэлемент отсоединен от прибора). В случае необходимости с помощью корректора стрелку прибора установите на нулевую отметку шкалы.
3. Подсоедините фотоэлемент в вилку, расположенную на боковой стенке корпуса измерительного блока, соблюдая полярность. Расположите фотоэлемент параллельно измеряемой плоскости.

Порядок проведения измерений люксметром-пульсаметром

1. Измерения начинают с установки насадки на фотоэлемент с наибольшим коэффициентом ослабления К, Т.
Включите переключатель включения и выключения напряжения сети.
Установите переключатель диапазона измерения на цифру «100». Если стрелка прибора показывает меньше 20 делений, надо нажать переключатель диапазона измерения на цифру «30» и отсчет проводить по нижней шкале. Если в этом случае стрелка показывает менее 5 делений, необходимо поменять насадку «Т» на насадку «Р», которая имеет меньший коэффициент ослабления. Смену насадок проводить до тех пор, пока стрелка не будет находиться в измерительном диапазоне. Если и при самой слабой насадке «К», «М» и при нажатой кнопке переключателя диапазона измерений на цифре «30» стрелка не доходит до пяти делений, измерения производить без насадок.
2. Подсчет измеряемой освещенности следующий: против нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок (или без насадок) наибольшее значение диапазонов измерений. При нажатом переключателе диапазона измерений на цифру «100» следует пользоваться для отсчета показаний шкалой 0-100. При нажатом переключателе диапазона измерений на цифру «30» следует пользоваться для отсчета показаний шкалой 0-30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент ослабления, зависящий от применяемых насадок.
3. Окончив измерения, нажмите на кнопку «Сеть», отсоедините фотоэлемент от прибора и наденьте на него насадки К и Т.

1.7. Порядок выполнения работы

1.7.1. Исследование естественного освещения в
помещении

Определение коэффициента естественной освещенности

1. Зарисовать принципиальную схему люксметра-пульсаметра.
2. Подготовить рабочее место к проведению измерений.
3. Определить вид естественного освещения в помещении.
4. Начертить план помещения, нанести на него координаты контрольных точек замера освещенности и указать расстояния между ними. Контрольные точки размещают на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (рис. 1.2).


Рис. 1.2. Размещение контрольных точек
при измерении естественной освещенности

Первую контрольную точку принимают на расстоянии 1 м от внутренней поверхности наружных стен. Последнюю контрольную точку располагаются на расстоянии 1 м от стены наиболее удаленной от светового проема. Число контрольных точек должно быть не менее шести.
В число контрольных точек входит расчетная точка, в которой должно быть обеспечено нормируемое значение КЕО для рассматриваемого помещения.
Местонахождение расчетной точки определяется в соответствии с изложенными ранее основными принципами нормирования естественной освещенности в зависимости от вида помещения и вида естественного освещения.
5. Открыть шторы, выключить искусственное освещение и произвести измерение освещенности Евн. в контрольных точках внутри помещения между оконными проемами на уровне рабочего места с помощью люксметра-пульсаметра, изменяя расстояние от окна.
6. Одновременно измерить наружную освещенность на горизонтальной площадке, освещаемой всем светом небосвода Ен с помощью люксметра-пульсаметра.
7. Для каждой контрольной точки вычислить действительное (фактическое) значение КЕО по формуле (1.1). Расчетные значения КЕО следует округлять до сотых долей.
8. Построить кривую распределения коэффициента естественной освещенности (КЕО), % по глубине помещения в зависимости от расстояния от оконного проема L, м и обозначить на ней контрольные точки замеров.

Определение нормируемого значения КЕО для
исследуемого помещения

1. В зависимости от характеристики зрительной работы, вида освещения, относительной продолжительности зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность определить нормируемое значение КЕО для первой группы административных районов 13 EMBED Equation.3 141513 QUOTE 1415 (см. табл.1.1).
2. По табл. 1.3 определить номер группы административных районов по ресурсам светового климата N для района, где расположено исследуемое помещение.
Таблица 1.3
Группы административных районов по ресурсам
светового климата

Номер группы
Административный район

1
Владимирская, Калужская области, Камчатский край, Кемеровская область, Красноярский край (севернее 63° с.ш.), Курганская, Московская, Нижегородская

2
Белгородская, Брянская, Волгоградская, Воронежская области, Забайкальский край, Иркутская область, Кабардино-Балкарская Республика, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Курская, Липецкая, Магаданская


3. По табл. 1.4 определить коэффициент светового климата 13 EMBED Equation.3 1415, учитывая ориентацию светового проема по сторонам горизонта и группу административного района.

Таблица 1.4
Коэффициенты светового климата

Световые проемы
Ориентация световых проемов по сторонам горизонта
Коэффициент светового
климата 13 EMBED Equation.3 1415



Номер группы
административных районов



1
2
3
4
5

В наружных
стенах зданий
С
СВ, СЗ
З, В
ЮВ, ЮЗ
Ю
1
0,9
1,1
1,2
0,8



1
0,9
1,1
1,2
0,8



1
0,9
1,1
1,1
0,8



1
0,85
1
1,1
0,8



1
0,85
1
1,1
0,75

Примечания: 1. С - северное; СВ - северо-восточное; СЗ - северо-западное; В - восточное; З - западное; С-Ю - север-юг; В-З - восток-запад; Ю - южное; ЮВ - юго-восточное; ЮЗ - юго-западное. 2. Группы административных районов России по ресурсам светового климата приведены в табл. 1.3

4. По формуле (1.2) вычислить нормируемое значение КЕО 13 EMBED Equation.3 1415 для исследуемого помещения.
Значение 13 EMBED Equation.3 1415 округлять до сотых долей.
Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.5.

Таблица 1.5
Результаты измерений и расчетов

Номер контрольной точки
Замеренная освещенность в контрольных точках внутри помещения
Евн, лк
Замеренная
наружная
горизонтальная освещенность
Ен, лк
Фактическое значение КЕО
в контрольных точках
13 EMBED Equation.3 1415, %












Провести оценку естественного освещения в помещении в соответствии с п.1.4. Результаты оценки естественного освещения в помещении занести в табл. 1.6.

Таблица 1.6
Результаты оценки естественного освещения в помещении

Допустимое
значение
коэффициента
естественной
освещенности 13 QUOTE 1415, %
Фактическое
значение
коэффициента
естественной
освещенности 13 EMBED Equation.3 1415, %
Класс и
степень
вредности условий
труда






1.7.2. Расчет естественного освещения

Основной задачей светотехнических расчетов для естественного освещения является определение необходимой площади световых проемов.
При естественном боковом освещении требуемая суммарная площадь световых проемов определяется по формуле (1.3):

13 EMBED Equation.3 1415 (1.3)

где So - площадь окон - суммарная площадь световых проемов, находящихся в наружных стенах освещаемого помещения, м2; 13 EMBED Equation.3 1415 - нормируемое значение КЕО для здания административного района, где производится оценка условий освещения, при боковом освещении;
·о - световая характеристика световых проемов при боковом освещении; 13 EMBED Equation.3 1415- площадь пола помещений, м2; 13 EMBED Equation.3 1415- коэффициент запаса - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения; 13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями, равный 1,01,7, если зданий нет 13 EMBED Equation.3 1415= 1;
·о – общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах из-за загрязнения остекленной поверхности в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах); r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

Расчет требуемой суммарной площади световых
проемов So

Для определения требуемой суммарной площади световых проемов по формуле (1.3) необходимо:
1. Нормируемое значение КЕО для здания административного района, где производится оценка условий освещения рассчитать по формуле (1.2).
2. Измерить длину А, ширину (глубину) помещения В от внутренней поверхности наружной стены до стены наиболее удаленной от светового проема, высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h.
3. По измеренным значениям вычислить значения отношений:
- длина помещения / глубина помещения (А/В);
- глубина помещения / высота верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности (В/h).
По табл. 1.7 определить световую характеристику световых проемов
·о в зависимости от значений этих отношений.

Таблица 1.7
Значение световой характеристики световых проемов
при боковом освещении

Отношение длины
помещения к его
глубине (А/В)
Значение световой характеристики при отношении глубины помещения к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна (В/h)


1
1,5
2
3
4
5
7,5
10

4 и больше
3
2
1,5
1
0,5
6,5
7,5
8,5
9,5
11
18
7
6
9
10,5
15
23
7,5
8,5
9,5
13
16
31
8
9,6
10,5
15
18
37
9
10
11,35
17
21
45
10
11
15
19
23
54
11
12,5
17
21
26,5
66
12,5
14
17
23
29
-


4. Вычислить площадь пола.
5. По табл. 1.8 определить коэффициент запаса 13 EMBED Equation.3 1415в зависимости от состояния воздушной среды в помещении и угла наклона светопропускающего материала к горизонту.
Таблица 1.8
Коэффициенты запаса для естественного освещения

Помещения
Примеры
помещений
Коэффициент запаса Кз



Количество чисток остекления
светопроемов в год



Угол наклона
светопропускающего
материала к горизонту, градусы



0-15
16-45
46-75
76-90

1
2
3
4
5
6

Помещения общественных и жилых зданий:

а) пыльные, жаркие и сырые
Горячие цехи предприятий общественного питания, охлаждаемые камеры, помещения для приготовления растворов в прачечных, душевые и т.д.
2,0 3
1,8 3
1,7 3
1,6 3

б) с нормальными условиями среды
Кабинеты и рабочие помещения, офисные помещения, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, читальные залы, залы совещаний, торговые залы и т.д.
1,5 2
1,4 2
1,3 1
1,2 1

Примечание. Значения коэффициента запаса, указанные в гр. 3-6 следует умножать: на 1,1 - при применении узорчатого стекла, стеклопластика, армопленки и матированного стекла, а также при использовании световых проемов для аэрации; на 0,9 - при применении органического стекла.

6. Общий коэффициент светопропускания
·о вычислить
по формуле (1.4):

13 EMBED Equation.3 1415, (1.4)

где
·1 – коэффициент светопропускания материала по табл.1.9;

·2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светового проема. Размеры светового проема принимаются равными размерам коробки переплета по наружному обмеру по табл.1.9;
·3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении
·3 = 1);
·4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах по табл.1.10 (в случае не применения солнцезащитных устройств
·4 = 1);
·5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимается равным 0,9, а при боковом освещении
·5 = 1;

Таблица 1.9
Значения коэффициентов
·1 и
·2

Вид
светопропускающего
материала
Значения
·1
Вид переплета
Значения
·2

1
2
3
4

Стекло оконное
листовое:

Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий:


одинарное
0,9



двойное
0,8
деревянные:


тройное
0,75
одинарные
0,75

Стекло витринное толщиной 6-8 мм
0,8
спаренные
0,7

Стекло листовое армированное
0,6
двойные раздельные
0,6

Стекло листовое узорчатое
0,65
стальные:


Стекло листовое со специальными свойствами:

одинарные
открывающиеся
0,75



одинарные глухие
0,9

солнцезащитное
0,65
двойные
открывающиеся
0,6

контрастное
0,75
двойные глухие
0,8

Окончание табл. 1.9

1
2
3
4

Органическое
стекло:

Переплеты для окон жилых, общественных и вспомогательных зданий:


прозрачное
0,9



молочное
0,6



Пустотелые стеклянные блоки:

деревянные:


светорассеивающие
0,5
одинарные
0,8

светопрозрачные
0,55
спаренные
0,75

Стеклопакеты
0,8
двойные раздельные
0,65



с тройным остеклением
0,5



металлические:




одинарные
0,9



спаренные
0,85



двойные раздельные
0,8



с тройным остеклением
0,7

Примечание. Значения коэффициентов
·1и
·2 для светопропускающего материала и переплетов, не указанных в табл. 1.9, следует определять по ГОСТ 26602.4.
Таблица 1.10
Значения коэффициентов
·4

Солнцезащитные устройства,
изделия и материалы
Коэффициент, учитывающий
потери света в
солнцезащитных
устройствах,
·4

1
2

Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные)
1,0

Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна:


Окончание табл.1.10

1
2

горизонтальные
0,65

вертикальные
0,75

Горизонтальные козырьки:


с защитным углом не более 30°
0,8

с защитным углом от 15° до 45°
0,9-0,6


7. Вычислить значения отношений:
- длина помещения / глубина помещения (А/В);
- глубина помещения / высота верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности (В/h);
- расстояние от расчетной точки до внутренней поверхности наружной стены / глубина помещения (L/В).
По табл. 1.11 определить коэффициент, учитывающий повышение КЕО r1 в зависимости от значений этих отношений и расчетного значения средневзвешенного коэффициента отражения внутренних поверхностей помещения13 EMBED Equation.3 1415, принимаемого равным 0,50 в жилых и общественных помещениях.
Результаты измерений и расчетов занести в табл. 1.12.
Необходимое количество окон в помещении определяется по формуле (1.5):
13 EMBED Equation.3 1415, (1.5)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - площадь одного окна, м2.
Площадь одного окна определяется по формуле (1.6):

13 EMBED Equation.3 1415, (1.6)
где 13 EMBED Equation.3 1415 - ширина одного окна, м; 13 EMBED Equation.3 1415 - высота одного окна, м.
Расчет естественного освещения помещений производится без учета мебели, оборудования и других затеняющих предметов. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на ±10%.
Таблица 1.11
Значения коэффициента r1 для условной рабочей поверхности

Отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна В/h
Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены к глубине помещения l/В
Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и
потолка rср



0,5
0,4
0,3



Отношение длины помещения к его глубине А/В



0,5
1,0
2 и
более
0,5
1,0
2 и более
0,5
1,0
2 и более

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

от 1 до 1,5
0,1
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05
1
1,05
1
1


0,5
1,4
1,3
1,2
1,2
1,15
1,1
1,2
1,1
1,1


1
2,1
1,9
1,5
1,8
1,6
1,3
1,4
1,3
1,2

более 1,5 до 2,5
0
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05
1,1
1,1


0,3
1,3
1,2
1,1
1,2
1,15
1,1
1,15
1,1
1,05


0,5
1,85
1,6
1,3
1,5
1,35
1,2
1,3
1,2
1,1


0,7
2,45
2,15
1,7
2
1,7
1,4
1,55
1,35
1,2


1
3,8
3,3
2,9
2,8
2,4
1,8
2
1,8
1,5

более 2,5 до 4
0,1
1,1
1,05
1,05
1,05
1
1
1
1
1


0,2
1,15
1,1
1,05
1,1
1,1
1,05
1,05
1,05
1,05


0,3
1,2
1,15
1,1
1,15
1,1
1,1
1,1
1,1
1,05


0,4
1,35
1,25
1,2
1,2
1,15
1,15
1,15
1,1
1,1


Окончание табл. 1.11

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11


0,5
1,6
1,45
1,3
1,35
1,25
1,2
1,25
1,15
1,1


0,6
2
1,75
1,45
1,6
1,45
1,3
1,4
1,3
1,2


0,7
2,6
2,2
1,7
1,9
1,7
1,4
1,6
1,5
1,3


0,8
3,6
3,1
2,4
2,35
2
1,55
1,9
1,7
1,4


0,9
5,3
4,2
3
2,9
2,45
1,9
2,2
1,85
1,5


1
7,2
5,4
4,3
3,6
3,1
2,4
2,6
2,2
1,7

более 4
0,
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·Таблица 1.12
Исходные, измеренные и расчетные данные

Показатель
Значение показателя

Характеристика зрительной работы


Наименьший размер объекта различения, мм


Разряд зрительной работы


Относительная продолжительность зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность, %


Подразряд зрительной работы


Вид естественного освещения


Нормируемое значение КЕО для первой группы административных районов 13 EMBED Equation.3 1415, %


Номер группы административных районов N


Коэффициент светового климата 13 EMBED Equation.3 1415


Нормируемое значение коэффициента естественной освещенности для исследуемого района ,%


Длина помещения А, м


Ширина (глубина) помещения В, м


Высота верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h, м


Вид помещения и условия среды в нем


Угол наклона светопропускающего материала к горизонту, градусы


Коэффициент запаса Кз


Расстояние от расчетной точки до внутренней поверхности наружной стены l, м


Расчетное значение средневзвешенного коэффициента отражения внутренних поверхностей
помещения 13 EMBED Equation.3 1415


Ширина окна 13 EMBED Equation.3 1415, м


Высота окна 13 EMBED Equation.3 1415, м



Контрольные вопросы

Перечислите основные количественные показатели освещения?
Какая светотехническая величина воспринимается органами зрения человека?
В каких единицах измеряется освещенность, световой поток, яркость и сила света?
Недостатки естественного освещения?
Что такое совмещенное освещение? В каких случаях оно применяется? В чем его преимущество?
Виды естественного освещения?
Что такое боковое естественное освещение?
Что такое верхнее естественное освещение?
Что такое коэффициент естественной освещенности (КЕО)? В какой точке помещения нормируется минимальное значение КЕО при естественном одностороннем боковом освещении в учебных помещениях?
В зависимости, от каких величин выбирается нормируемое значение КЕО для исследуемого помещения?
Как изменится КЕО в заданной точке помещения, если наружная освещенность увеличилась вдвое?
Что учитывает коэффициент светового климата?
Что учитывает коэффициент запаса при расчете естественного освещения?
Принцип действия люксметра-пульсаметра?
Для чего применяются насадки на люксметр-пульсаметр?

2. Лабораторная работа № 2. Исследование и расчет
искусственного освещения

2.1. Цель работы: изучение количественных и качественных характеристик освещения, приобретение навыков измерения искусственной освещенности, ознакомление с нормированием и методами расчета искусственного освещения.

2.2. Содержание работы

Ознакомиться с устройством и принципом действия люксметра-пульсаметра. Измерить освещенность, создаваемую искусственными источниками света в исследуемом помещении. Произвести оценку искусственного освещения помещения на его соответствие нормативам по условиям освещения и дать заключение о равномерности распределения освещенности в помещении. Выполнить расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока.

2.3. Основные теоретические положения

Искусственное освещение создаётся искусственными источниками света и предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, а также для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.
Искусственное освещение помещений по конструктивному исполнению может быть двух систем - общее (равномерное и локализованное) и комбинированное.
Общее освещение - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).
Общее искусственное освещение, как правило, применяют для освещения помещений со зрительными работами малой точности и грубых, т.е. с разрядами V-VIII.
Локальное освещение - освещение части здания или сооружения, а также отдельных архитектурных элементов при отсутствии заливающего освещения.
При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.
Комбинированное искусственное освещение - искусственное освещение, при котором к общему искусственному освещению добавляется местное. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания в процессе работы определенной направленности светового потока.
Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.
Применение только местного освещения в производственных помещениях недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет зрение, замедляет скорость работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий.
Искусственное освещение по функциональному назначению подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное.
Аварийное освещение разделяется на эвакуационное и резервное.
Рабочее освещение - освещение, обеспечивающее нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Рабочее освещение следует предусматривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение - освещение, предусматриваемое в случае выхода из строя питания рабочего освещения.
Эвакуационное освещение - вид аварийного освещения для эвакуации людей или завершения потенциально опасного процесса.
Резервное освещение - вид аварийного освещения для продолжения работы в случае отключения рабочего освещения.
Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Освещенность должна быть не менее 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы. Для охранного освещения могут использоваться любые источники света.
Дежурное освещение - освещение в нерабочее время.

Источники искусственного освещения

Для искусственного освещения помещений в качестве источников освещения применяют: лампы накаливания (ЛН) и газоразрядные лампы (ГЛ).
Для оценки источников света используют следующие характеристики: электрическая мощность лампы Р (Вт); номинальное напряжение питания U (В); световой поток, излучаемый лампой Ф (лм), или максимальная сила света I, кд; световая отдача 13 EMBED Equation.3 1415 (лм/Вт), т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности; световой КПД; срок службы лампы и спектральный состав света.
Световой КПД характеризует долю светового потока к лучистому потоку энергии, от источника света. Коэффициенты полезного действия ламп накаливания - до 3%, люминесцентных - до 10% и ламп ДРЛ - до 20%.
Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение (свет) в них возникает при нагреве нити накала до температуры свечения.
Лампы накаливания общего назначения применяются при освещении квартир, административных и промышленных территорий, вечерних улиц и т.д. Их используют при грубых работах (освещенность менее 50 лк), из-за особых условий среды (во взрыво- и пожароопасных помещениях, сырых, пыльных, с химически активной средой), а также для местного освещения.
По характеру среды, окружающей тело накала лампы накаливания делятся на вакуумные (НВ), газополные (аргоновые, криптоновые, ксеноновые с разным содержанием азота), галогенные (в которых к наполняющему газу добавляются йод и некоторые летучие химические соединения галогенов).
К достоинствам ламп накаливания относятся удобство в эксплуатации, простота в изготовлении, небольшая стоимость, отсутствие дополнительных пусковых устройств для включения в сеть, широкий спектр излучаемого лампами светового потока, обеспечивающий самый высокий индекс цветопередачи (Ra = 55), надежность работы при колебании напряжения в сети и различных состояниях окружающей среды. Они компактны, световой поток их к концу срока службы снижается незначительно (приблизительно на 15%).
Главные недостатки ламп накаливания: низкая светоотдача (8 ч 20 лм/Вт), ограниченный срок службы (до 1000 часов), преобладание излучения в желто-красной части спектра, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света, низкий КПД, равный 10–13%, высокая степень теплоотдачи ламп.
Газоразрядные лампы представляют собой источники света видимого излучения, вызываемого электрическим разрядом в атмосфере некоторых инертных газов (неон, ксенон и другие) и паров металлов (ртути или натрия) и их смесей при различных давлениях с использованием в отдельных типах ламп люминофоров – специальных составов, которые преобразуют невидимое ультрафиолетовое излучение в видимый свет.
Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные), высокого и сверхвысокого давления.
Люминесцентные лампы низкого давления используются в основном для местного и общего освещения жилых и общественных помещений.
По спектральному составу видимого света люминесцентные лампы делятся на несколько типов: дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), белого цвета (ЛБ), холодного белого (ЛХБ) и теплого белого цвета (ЛТБ). Находят применение для освещения производственных помещений и газоразрядные лампы высокого давления: дуговые ртутные (ДРЛ), галогенные (ДРИ), дуговые ксеноновые трубчатые (ДКсТ), натриевые (ДНаТ) и др.
Основными преимуществами газоразрядных ламп перед лампами накаливания являются: высокая световая отдача (40ч 110 лм/Вт), повышенная цветопередача, большой срок службы (10000ч14000 ч), световой поток ламп по спектральному составу близок к естественному освещению, низкая температура поверхности лампы (около 40 °С).
К недостаткам газоразрядных ламп относятся: сложность схемы включения; пульсация светового потока с частотой вдвое большей частоты питающего лампы переменного тока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия; длительный период разгорания; наличие специальных пускорегулирующих аппаратов, облегчающих зажигание ламп и стабилизацию их работы; зависимость работоспособности от температуры окружающей среды (рабочий диапазон температур – 10ч30 °С); повышенная чувствительность к снижению напряжения питающей сети; снижение светового потока к концу срока службы на 50% и более; создание радиопомех, исключение которых требует специальных устройств; ограниченная единичная мощность (до 150 Вт); акустические помехи и повышенная шумность работы; лампы заполнены парами ртути, поэтому вышедшие из строя газоразрядные лампы требуют тщательной утилизации.

Светильники

Светильник (световой прибор) - совокупность источника света и осветительной арматуры.
Светильник перераспределяет световой поток в пространстве для его более рационального использования, защищает лампу от механических повреждений, исключает контакт лампы с агрессивной или пожарно-взрывоопасной средой, защищает глаза от слепящей блесткости источника света.
Светильник состоит из двух основных частей: электрической лампы и арматуры.
В состав арматуры входят: патрон для крепления лампы, отражатель, концентрирующий световой поток и направляющий его в нужное место, плафон - рассеиватель света и придающий равномерность освещению, корпус светильника - объединяющий и скрепляющий все перечисленные части, крепление светильника, устройство проводов.
Основные светотехнические характеристики светильников: коэффициент полезного действия, защитный угол
·, распределение светового потока в пространстве (светораспределение).
В зависимости от формы фотометрического тела светильника светильники подразделяются на симметричные, фотометрическое тело которых имеет ось или плоскость симметрии, и несимметричные.
Светораспределение светильников принято характеризовать кривыми силы света.
Кривые силы света представляются в виде графиков, таблиц или задаются в виде формул, аппроксимирующих кривые силы света.
По ГОСТ все светильники по типу кривой силы света подразделяют на семь классов: К, Г, Д, Л, Ш, М, С:
К - концентрированная, с зоной направления максимальной силы света в пределах угла от 0° до 15°;
Г - глубокая, с зоной от 0° до 30° и от 180° до 150°;
Д - косинусная, с зоной от 0° до 35° и от 180° до 145°;
Л - полуширокая, с зоной от 35° до 55° и от 145° до 125°;
Ш - широкая, с зоной от 55° до 85° и от 125° до 95°;
Р - равномерная, с зоной от 0° до 180°;
С - синусная, с зоной от 70° до 90° и от 110° до 90°.
Кроме того, по типу светораспределения (доли излучения в верхнюю и нижнюю полусферы) светильники подразделяются на пять классов: П, Н, Р, В, О.
Светильники относятся к классу прямого света (его обозначение П), если эта доля составляет более 80%; классу преимущественно прямого света (Н), если она составляет 60-80%; рассеянного света (Р) - 40-60%; преимущественно отраженного света (В) - 20-40%; отраженного света (О) - не менее 20%.
По конструктивному исполнению светильники делятся на открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.
От размещения светильников в помещении зависит равномерность распределения освещенности и защита от слепящего действия лампы.
Различают размещение прямоугольное, шахматное, параллельными рядами.

Нормирование искусственного освещения

Нормирование освещенности 13 EMBED Equation.3 1415 производится в зависимости от системы освещения и характеристики зрительной работы, которая определяется наименьшим размером объекта различения.
Нормируемыми качественными показателями являются: коэффициент пульсации освещенности, показатели ослеплённости и дискомфорта.
Коэффициент пульсации освещенности Kп, % - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током.
Пульсации освещенности на рабочей поверхности не только утомляют зрение, но и могут вызывать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта за счет появления стробоскопического эффекта. Стробоскопический эффект - явление искажения зрительного восприятия вращающихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени.
Показатель ослепленности Р - критерий оценки слепящего действия осветительной установки.
Показатель дискомфорта М - критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.
При проведении измерений искусственной освещенности контрольные точки размещают в соответствии с методикой размещения контрольных точек при измерении средней освещенности помещений.
Для определения контрольных точек план помещения разбивают на равные, по возможности квадратные, части. Контрольные точки размещают в центре каждого квадрата.
Минимальное число контрольных точек для измерения определяют исходя из размеров помещения и высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью.
Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуются индексом помещения (13 EMBED Equation.3 1415).
Индекс помещения 13 EMBED Equation.3 1415 по формуле (2.1):

13EMBED Equation.31415, (2.1)

где А - длина помещения, м; В - ширина помещения, м; h – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.
Расчетную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью определяют по формуле (2.2):

13EMBED Equation.31415, (2.2)

где H – геометрическая высота помещения, м; 13 EMBED Equation.3 1415 – расстояние от потолка до светильника (свес светильника), м. Обычно 13 EMBED Equation.3 1415 = 0,0 0,8 м; 13 EMBED Equation.3 1415 – расстояние от пола до рабочей поверхности (высота рабочей поверхности), м. Обычно 13 EMBED Equation.3 1415принимается равным 0,8ч1,0 м.
Минимальное количество контрольных точек 13 EMBED Equation.3 1415 для измерения средней освещенности квадратного помещения определяют по табл. 2.1.

Таблица 2.1
Минимальное количество контрольных точек

Индекс помещения 13 EMBED Equation.3 1415
Число точек измерения 13 EMBED Equation.3 1415

Менее 1
4

От 1 до 2 включительно
9

Свыше 2 до 3 включительно
16

Свыше 3
25


В неквадратных помещениях выделяют квадрат наибольшей площадью 13 EMBED Equation.3 1415, для которого определяют количество точек измерения 13 EMBED Equation.3 1415.
Минимальное количество контрольных точек N для измерения средней освещенности неквадратного помещения рассчитывают по формуле (2.3):

13 EMBED Equation.3 1415, (2.3)

где 13 EMBED Equation.3 1415 - площадь помещения, м2; 13 EMBED Equation.3 1415 - площадь квадрата, м2.
При размещении контрольных точек на плане помещения их сетка не должна совпадать с сеткой размещения светильников. В случае совпадения сеток число контрольных точек на плане помещения целесообразно увеличить.
Схема расположения контрольных точек при измерении средней освещённости внутри помещений представлена на рис. 2.1.


Рис. 2.1. Расположение контрольных точек при
измерении средней освещенности в помещении

2.4. Оценка искусственного освещения в помещении

При проведении оценки искусственной освещенности необходимо сравнить измеренное среднее значение освещенности с нормируемым значением освещенности 13 EMBED Equation.3 1415и сделать вывод о допустимости проведения работ заданной зрительной характеристики в исследуемом помещении при искусственном освещении.
Оценка условий труда по фактору «световая среда» производится в соответствии с Р 2.2.2006-05 по критериям, приведенным в таблице 2.2.
Искусственное освещение оценивается по освещенности рабочей поверхности (Е, лк).

Таблица 2.2
Классы условий труда в зависимости от
параметров световой среды

Показатель
Класс условий труда


допустимый
вредный


2
3.1
3.2

Искусственное освещение:

Освещенность рабочей поверхности (Е, лк) для разрядов зрительных работ:
I-III, A, Б1
Ен*
0,5Ен
· ч < Ен
< 0,5 Ен


IV-XIV, Б2, В, Г, Д, Е, Ж
Ен*
< Ен
-

* - нормативные значения освещенности Ен, в соответствии со СНиП 23-05-95*, СаНПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, отраслевыми и ведомственными нормативными документами по освещению.

2.5. Оснащение лабораторной работы

Оснащение рабочего места состоит из следующих приборов и инструментов: светильники с источниками света, люксметр-пульсаметр БЖ 1/1м, рулетка.

2.6. Люксметр-пульсаметр БЖ1/1м и методика
измерения освещенности

Для измерения освещенности применяют люксметры.
Назначение, принцип действия, устройство люксметра-пульсаметра БЖ1/1м, подготовка прибора к работе и порядок проведения измерений с помощью люксметром-пульсаметром описаны в п.1.6 настоящих методических указаний.

2.7. Порядок выполнения работы

2.7.1. Измерение искусственной освещенности в
помещении

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы люксметра-пульсаметра. Зарисовать его принципиальную схему.
2. Подготовить рабочее место к проведению измерений.
3. При замере освещенности исключить влияние естественного освещения (закрыть шторы, двери).
4. Включить все верхние светильники, определить тип ламп и систему освещения.
5. Перед измерениями выбрать и нанести контрольные точки для измерения освещенности на план помещения с указанием размещения светильников, в соответствии с методикой размещения контрольных точек при измерении средней освещенности помещений.
6. С помощью люксметра-пульсаметра измерить освещенность 13 EMBED Equation.3 1415, горизонтальной поверхности, создаваемую источниками света, в контрольных точках.
7. Определить среднюю освещенность 13 EMBED Equation.3 1415.
Средняя освещенность - освещенность, усредненная по площади освещаемых помещений, рабочей зоны.
Среднюю освещенность в помещении определяют как среднеарифметическое значение измеренных освещенностей в контрольных точках помещения по формуле (2.4):

13 EMBED Equation.3 1415, (2.4)

где 13 EMBED Equation.3 1415 - измеренные значения освещенности в контрольных точках помещения, лк; 13 EMBED Equation.3 1415 - число точек измерения.
8. Вычислить коэффициент неравномерности освещения по формуле (2.5):13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415, (2.5)

где 13 EMBED Equation.3 1415 - среднее значение освещенности, лк; 13 EMBED Equation.3 1415- минимальное значение освещенности, лк.
Результаты измерений и расчетов занести в табл. 2.3.

Таблица 2.3
Результаты измерения искусственной освещенности
горизонтальной поверхности

Номер
контрольной точки замера
Замеренная
освещенность,
Коэффициент
неравномерности освещенности, 13 EMBED Equation.3 1415


13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415









Провести оценку искусственного освещения в помещении в соответствии с п. 2.4. Результаты оценки искусственной освещенности занести в табл. 2.4.

Таблица 2.4
Результаты оценки искусственного
освещения в помещении

Нормируемая
минимальная
освещенность на
рабочей поверхности,
13 EMBED Equation.3 1415, лк
Средняя
освещенность,
13 EMBED Equation.3 1415, лк
Класс и степень вредности
условий труда






2.7.2. Расчет искусственного освещения методом
коэффициента использования светового потока

Задачей расчета освещения является определение числа и мощности источников света, обеспечивающих нормируемую освещенность или освещенности при известном числе и мощности источника света, а также качественных характеристик освещения помещений.
Для выполнения необходимых расчетов освещения помещений применяются следующие методы: метод коэффициента использования светового потока, точечный метод и метод удельной мощности.
Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Метод учитывает прямой и отраженный свет.
Выбор формулы для расчета искусственного освещения зависит от вида источника освещения.
Расчет искусственного освещения для люминесцентных ламп производится по формуле (2.6):

13 EMBED Equation.3 1415, (2.6)

где 13 QUOTE 1415 Фл - световой поток лампы, лм; 13 EMBED Equation.3 1415- нормируемая минимальная освещённость, лк; 13 EMBED Equation.3 1415- площадь освещаемого помещения, м2; Z - коэффициент неравномерности освещения - отношение средней освещенности к минимальной. Этот коэффициент необходимо вводить в связи с тем, что нормируется не средняя, а минимальная освещенность 13 EMBED Equation.3 1415. Коэффициент Z характеризует неравномерность освещения и зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L / h) (рис. 2.2); 13 EMBED Equation.3 1415 - коэффициент запаса - расчетный коэффициент, учитывающий снижение освещенности или яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и невосстанавливаемого изменения, отражающих и пропускающих свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещения, наличие в атмосфере цеха дыма, пыли; 13 EMBED Equation.3 1415- количество светильников в помещении, шт.; 13 EMBED Equation.3 1415 - количество ламп в светильнике, шт.; 13 QUOTE 1415 - коэффициент использования светового потока, доли единицы. Коэффициент использования светового потока равен отношению светового потока, падающего на рабочую поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Он показывает, какая часть светового потока ламп попадает на рабочую поверхность.


Рис. 2.2. Схема расположения светильников в помещении

Точечный метод применяют в основном для определения освещенности в любой заданной точке поверхности, любым образом ориентированной в пространстве, т. е. на горизонтальной, вертикальной, наклонной поверхностях. Этим методом целесообразно рассчитывать общее локализованное, местное и аварийное освещение. Можно рассчитывать и общее равномерное освещение (в наиболее ответственных случаях), когда отраженная составляющая светового потока от стен и потолка незначительна.
Метод удельной мощности применяется для ориентировочных расчетов.
Для расчета искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока необходимо: выбрать систему освещения, источники света, светильники и рассчитать световой поток лампы.
1. Выбор системы освещения
Для производственных помещений всех назначений применяются системы общего (равномерного или локализованного) и комбинированного (общего и местного) освещения. Выбор между равномерным и локализованным освещением проводится с учётом особенностей производственного процесса и размещения технологического оборудования. Выбор системы освещения зависит, прежде всего, от точности выполняемых зрительных работ (наименьший размер объекта различения), согласно действующим нормам при выполнении работ I – IV разрядов следует применять систему комбинированного освещения.
Систему комбинированного освещения применяют для производственных помещений, в которых выполняются точные зрительные работы (в механических, инструментальных, сборочных и др. цехах). В литейных, гальванических и т.п. цехах – систему общего освещения.
Применение одного местного освещения на рабочих местах не допускается.
В данной работе для всех помещений рассчитывается общее равномерное освещение.
2. Выбор источников света
Определяющими параметрами при выборе экономичного источника света являются строительные параметры, архитектурно - планировочное решение, состояние воздушной среды, вопросы дизайна и экономические соображения.
В помещениях высотой до 6 м рекомендуется применять люминесцентные лампы.
В производственных помещениях высотой до 7 - 12 м целесообразно применять лампы типа ДРЛ, т.к. они более мощные и имеют большую светоодачу.
Окончательный выбор источника света должен осуществляться одновременно с выбором типа светильника, частью которого он является.
3. Выбор светильников и их размещение
3.1. Выбор светильников общего освещения производится с учетом светотехнических и экономических требований и требований, связанных с условиями воздушной среды. Тип светильников принимают в зависимости от среды и характера помещения.
По конструктивному исполнению согласно табл. 2.5 различают 7 эксплуатационных групп светильников.

Таблица 2.5
Эксплуатационные группы светильников



3.2. Размещение светильников в помещении определяется: высотой помещения, расстоянием светильников от потолка (свесом), расстоянием от пола до рабочей поверхности, расчётной высотой (высотой подвеса светильника над рабочей поверхностью), расстоянием между соседними светильниками или их рядами, расстоянием от крайних светильников или их рядов до стен (рис. 2.2).
4. Выбор нормируемой освещенности
Нормирование освещенности производят по СНиП 23-05-95. Нормируемые величины освещенности задаются как минимально допустимые и зависят от точности зрительной работы, которая определяется минимальным размером объекта различения, системы освещения (общая, комбинированная), относительной продолжительности зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность.
5. Расчёт светового потока лампы
Для расчета светового потока лампы следует определить:
5.1. Нормируемое значение освещенности в расчетной плоскости 13 EMBED Equation.3 1415для зрительной работы, характерной для заданного помещения по табл. 2.6.
5.2. Площадь помещения S.
5.3. Коэффициент запаса 13 EMBED Equation.3 1415по табл. 2.7 в зависимости от:
Таблица 2.6
Требования к искусственному освещению помещений жилых и общественных зданий
Характеристика
зрительной работы
Наименьший или
эквивалентный размер
объекта различения, мм
Разряд зрительной
работы
Подразряд зрительной
работы
Относительная продолжительность зрительной работы при направлении зрения на рабочую поверхность, %
Искусственное
освещение






освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения, лк
цилиндрическая освещенность, лк









Различение объектов при фиксированной и
нефиксированной линии зрения:      

очень высокой точности
От 0,15 до 0,30
А
 
1
Не менее 70
500
150*




2
Менее 70
400
100*

высокой точности
От 0,30 до 0,50
Б
 
1
Не менее 70
300
100*




2
Менее 70
200
75*

Примечания: 1. Нормы освещенности, приведенные в 13LINK \l "sub_2"14табл. 215.6, следует снижать по шкале освещенности на две ступени для всех разрядов при использовании ламп накаливания, в том числе галогенных. 2. * - дополнительно регламентируется в случаях специальных архитектурно-художественных требований.



- эксплуатационной группы светильника (см. табл. 2.5), которая выбирается исходя из типа лампы, конструктивной светотехнической схемы светильника и группы твердости светотехнических материалов (табл. 2.8);
- типа помещения и состояния воздушной среды в нем или характеристики производственного процесса (степени загрязненности помещения).

Таблица 2.7
Коэффициенты запаса для искусственного освещения

Помещения

Примеры помещений
Коэффициент
запаса Кз



Количество чисток светильников в год



Эксплуатационная группа светильников (табл. 2.5)



1-4
5-6
7

Помещения
общественных и
жилых зданий:

а) пыльные, жаркие и сырые
Горячие цехи предприятий общественного питания, охлаждаемые камеры, помещения для приготовления растворов в прачечных, душевые и т.д.
1,7 2
1,6 2
1,6 2

б) с нормальными условиями среды
Кабинеты и рабочие помещения, офисные помещения, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, читальные залы, залы совещаний, торговые залы и т.д.
1,4 2
1,4 1
1,4 1



Таблица 2.8
Группы твердости светотехнических материалов

Вид материала или покрытия
Материалы (или покрытия) отражателей
или рассеивателей


отражающие свет
пропускающие свет

Т - твердые
Покрытие силикатной эмалью
Силикатное стекло

СТ - средней твердости
Эпоксидно-порошковое покрытие
Поликарбонат


Покрытие нитроэмалью НЦ-25
Полиметилметакрилат


Эмалевое покрытие МЛ-12
Альзак-алюминий, защищенный слоем жидкого стекла
Поливинилхлоридная жесткая пленка



типа «Санлоид»

М - мягкое
Эмалевое покрытие МЛ-242
Полиэтилен высокого давления


Эмалевое покрытие
АК-11022
Полистирол


Покрытие акриловой эмалью
 


Алюминий, распыленный в вакууме, с защитой лаком УВЛ-3
 


5.4. Коэффициент минимальной освещенности 13 EMBED Equation.3 1415.
В наибольшей степени 13 EMBED Equation.3 1415 зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (13 EMBED Equation.3 1415). При 13 EMBED Equation.3 1415, не превышающем рекомендуемых значений (L
· h), принимается 13 EMBED Equation.3 1415 = 1,15 для ЛН и ДРЛ и 13 EMBED Equation.3 1415 = 1,10 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий.
5.5. Количество светильников в помещении 13 EMBED Equation.3 1415 и количество ламп в светильнике 13 EMBED Equation.3 1415.
5.6. Расчетную высоту 13 EMBED Equation.3 1415 по формуле (2.2).
5.7. Индекс помещения 13 EMBED Equation.3 1415 для заданного помещения (с определенными геометрическими размерами) по формуле (2.1);
5.8. Коэффициент использования светового потока 13 EMBED Equation.3 1415 по табл. 2.9 в зависимости от типа светильника, индекса помещения и коэффициентов отражения стен, потолка и рабочей поверхности 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415, 13 EMBED Equation.3 1415.
Промежуточные значения коэффициента использования находятся методом интерполяции.
Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка определяют по табл. 2.10.
По формуле (2.6) рассчитывают световой поток 13 EMBED Equation.3 1415в светильнике, необходимый для создания на рабочих поверхностях освещенности 13 EMBED Equation.3 1415не ниже нормируемой, на все время эксплуатации осветительной установки;
По рассчитанному значению светового потока 13 EMBED Equation.3 1415выбирают ближайшую стандартную лампу (табл.2.11), поток которой не должен отличаться от 13 EMBED Equation.3 1415 больше чем на –10 – +20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируют 13 EMBED Equation.3 1415.

Таблица 2.9
Коэффициенты использования (
·) светового потока различных типов светильников

Светильники
Потолочные
Подвесные

rп %
70
50
30
70
50
30

rс %
50
30
50
30
10
50
30
50
30
10

rр %
30
10
30
10
10
10
30
10
30
10
10
10

Значение i:
Коэффициент использования, %

0,5
26
25
20
19
17
13
6
19
18
15
14
11
9
4

0,6
30
28
24
23
2
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
· Окончание табл. 2.9

1,75
57
52
51
47
36
33
18
52
48
46
43
31
29
15

2,0
60
54
54
50
38
35
19
55
50
50
46
33
31
16

2,25
62
56
57
52
39
37
20
58
52
53
49
35
33
17

2,5
64
58
59
54
40
38
21
60
54
55
51
36
34
18

3,0
68
60
63
57
42
40
22
64
57
59
54
39
36
20

3,5
70
62
66
59
43
41
23
67
60
62
56
40
39
21

4,0
72
64
68
61
45
42
24
69
61
65
58
42
40
22

5,0
75
66
72
64
46
44
25
73
64
69
62
44
42
24



Таблица 2.10
Коэффициенты отражения света
поверхностями помещения

Отражающая поверхность
Коэффициент отражения
·, %

Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами
70

Побеленные стены при незавешанных окнах, побеленный потолок в сырых помещениях, чистый бетонный и светлый деревянный потолок
50

Бетонный потолок в грязных помещениях, деревянный потолок; бетонные стены с окнами, стены, оклеенные светлыми обоями
30

Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями
10


Таблица 2.11
Величина светового потока источников света Фл

Тип
лампы
Световой
поток
(номинальный)
13 EMBED Equation.3 1415, лм
Тип лампы
Световой
поток
(номинальный)
13 EMBED Equation.3 1415, лм

1
2
3
4

ЛДЦ15-4
ЛД15-4
ЛХБ15-4
ЛТБ15-4
ЛБ15-4
500
590
675
700
760
ЛДЦ40-4
ЛД40-4
ЛХБ40-4
ЛТБ40-4
ЛБ40-4
ЛХБЦ40-1
2100
2340
2600
2680
3000
2000

ЛДЦ20-4
ЛД20-4
820
920
ЛДЦ80-4
ЛД80-4
3560
4070

Окончание табл. 2.11

1
2
3
4

ЛХБ20-4
ЛТБ20-4
ЛБ20-4
935
975
1180
ЛХБ80-4
ЛТБ80-4
ЛБ80-4
4440
4440
5220

ЛДЦ30-4
ЛД30-4
ЛХБ30-4
ЛТБ30-4
ЛБ30-4
1450
1640
1720
1720
2100




Результаты исследований и расчетов занести в таблицу 2.12.

Таблица 2.12
Результаты исследований и расчетов

Показатель
Значение показателя

1
2

Характеристика помещения:


длина помещения А, м


ширина (глубина) помещения В, м


высота помещения Н, м


состояние воздушной среды в помещении или характеристика производственного процесса (степень загрязненности помещения)


Система освещения


Наименьший размер объекта различения, мм


Характеристика зрительной работы


Разряд зрительной работы


Подразряд зрительной работы


Нормируемая минимальная освещенность на рабочей поверхности 13 EMBED Equation.3 1415, лк


Окончание табл. 2.12

1
2

Светильник:


- тип светильника


- источника света (тип лампы)


- конструктивная светотехническая схема светильника


- группа твердости светотехнических материалов


- эксплуатационная группа светильников


Коэффициент запаса 13 EMBED Equation.3 1415


Коэффициент неравномерности освещения Z


Высота рабочей поверхности 13 EMBED Equation.3 1415, м


Расстояние от потолка до нижнего края светильника 13 EMBED Equation.3 1415, м


Расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью 13 EMBED Equation.3 1415, м


Число светильников N, шт.


Количество ламп в светильнике 13 EMBED Equation.3 1415, шт.


Индекс помещения 13 EMBED Equation.3 1415, условные единицы


Коэффициенты отражения света:


потолка 13 EMBED Equation.3 1415, %


стен 13 EMBED Equation.3 1415, %


Коэффициент использования 13 EMBED Equation.3 1415, доли единицы



Контрольные вопросы

Что такое объект различения?
Назовите системы искусственного освещения. В каких случаях они применяются?
Местное освещение - это? Дать определение.
Как подразделяется искусственное освещение по функциональному назначению?
Появление, какого эффекта могут вызвать пульсации освещенности на рабочей поверхности?
Назовите достоинства и недостатки, а также область применения люминесцентных ламп?
Назовите достоинства и недостатки ламп накаливания?
Назовите факторы, влияющие на выбор нормируемой минимальной освещенности?
Назовите методы расчета искусственной освещенности?
Область применения метода коэффициента светового потока?
Назовите основные характеристики источников света?
Назовите типы ламп искусственного освещения?
3. Лабораторная работа № 3. Исследование
микроклимата помещений

3.1. Цель работы: приобретение практических навыков измерения параметров микроклимата, ознакомление с нормированием параметров микроклимата.

3.2. Содержание работы

Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения параметров микроклимата. Произвести измерения параметров микроклимата исследуемого помещения (температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости движения воздуха) при работах выполняемых сидя или стоя с помощью метеометра МЭС-200А. Произвести оценку микроклимата помещений.

3.3. Основные теоретические положения

Общие сведения

Необходимым условием эффективной производственной деятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий (микроклимата) в помещениях.
Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, его тепловое состояние и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. На формирование производственного микроклимата влияют технологический процесс, климат местности, сезон года, условия отопления и вентиляции.
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, определяемый действующими на организм человека факторами:
- температура воздуха, °С;
- температура поверхностей, °С;
- относительная влажность воздуха, %;
- скорость движения воздуха, м/с;
- интенсивность теплового облучения, Вт/м2;
- экспозиционная доза теплового излучения ДЭО, Вт·ч;
- тепловая нагрузка среды ТНС-индекс, оС.
Одновременно с метеоусловиями принято рассматривать тесно связанное с ними барометрическое давление воздуха. Однако само оно к параметрам микроклимата не относится: мы никак не можем выдерживать его в помещении вне зависимости от давления наружного воздуха. Соответственно, барометрическое давление не нормируется.
Параметры температуры, относительная влажность и скорость движения воздуха характерны для любого производственного помещения. ТНС-индекс характеризует производственные помещения с большими тепловыделениями, т.е. когда температура воздуха в помещении выше допустимой границы. Параметры интенсивности теплового облучения и его экспозиционная доза характерны для производственных помещений, в которых есть источники теплового излучения.
Температура воздуха - параметр, отражающий тепловое состояние воздуха. Температура воздуха характеризуется кинетической энергией движения молекул газов воздуха, ее измеряют в градусах Цельсия (°С).
Влажность воздуха - параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров.
Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.
Абсолютная влажность воздуха показывает количество водяных паров в г, содержащихся в 1 м3 воздуха при данных условиях (температуре, атмосферном давлении воздуха).
Максимальная влажность воздуха - предельное количество водяных паров в г, которое может содержаться в 1 м3 воздуха при данных условиях.
При оценке состояния воздушной среды основным критерием является относительная влажность.
Относительной влажностью воздуха, называется отношение абсолютной влажности к максимальной при одинаковых температуре и давлении, выраженной в процентах (%).
При оценке состояния воздушной среды основным критерием является относительная влажность.
Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воздушных масс, действием вентиляционных систем или технологического оборудования и измеряется в метрах в секунду (м/с).
Атмосферное давление характеризуется интенсивностью силы тяжести вышестоящего столба на единицу поверхности измеряется в Паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.)
Тепловая нагрузка среды (ТНС) - сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового облучения) выраженное одночисловым показателем в °С.

Механизмы теплообмена между человеком и
окружающей средой

Организм человека постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Все жизненные процессы в организме человека сопровождаются непрерывным выделением теплоты в окружающую среду, количество которой меняется от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой работе). Необходимым условием жизнедеятельности человека является сохранение постоянства температуры тела. Выделяемая организмом человека теплота полностью должна отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву или к переохлаждению и, как следствие, к потере трудоспособности, несчастным случаям и профессиональным заболеваниям.
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией, за счет отдачи тепла с поверхности тела человека менее нагретым притекающим к нему слоям воздуха (30 %) (13 EMBED Equation.3 1415) , теплопроводностью через одежду (13 EMBED Equation.3 1415) , излучением на окружающие поверхности (40 %) (13 EMBED Equation.3 1415) и в процессе испарения влаги (пота) с поверхности кожи и при дыхании (20 %) (13 EMBED Equation.3 1415), а также за счет нагрева вдыхаемого воздуха (13 EMBED Equation.3 1415).


Уравнения теплового баланса определяют по формуле (3.1):

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415+13 EMBED Equation.3 1415. (3.1)

Преобладание того или иного процесса теплоотдачи зависит от температуры среды, скорости движения воздуха, относительной влажности, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма.
Теплоотдача излучением (радиацией) и конвекцией происходит только в том случае, если температура воздуха и предметов, ниже температуры тела. При температуре воздуха выше температуры тела теплоотдача идет в обратном направлении – от горячих поверхностей к человеку, а потери тепла происходят за счет выделения пота, на испарение 1 г которого затрачивается количество теплоты около 2,5 Дж. Испарение зависит от влажности воздуха и от скорости движения воздуха.

Терморегуляция организма человека

Способность человеческого организма поддерживать постоянную температуру тела (в подмышечной впадине – 36,5ч36,9 °С с колебаниями в течение суток в пределах 0,5ч0,7 °С) при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.
С тепловой точки зрения тело человека состоит из двух зон: «оболочки» и «ядра». «Оболочку» составляют ткани поверхностного слоя тела толщиной в 2,5 см. Температура «Оболочки» в значительной мере изменяется согласно внешней среде. «Ядро» состоит из более глубоких тканей (например, мозга, сердца и легких, а также верхнего отдела брюшной полости), и тело стремится поддерживать внутреннюю температуру в пределах 37 ± 2 °С.
Функциональное состояние человека, обусловленное его теплообменом с окружающей средой, характеризующееся содержанием и распределением тепла в глубоких («ядро») и поверхностных («оболочка») тканях организма, а также степенью напряжения механизмов терморегуляции, принято обозначать как тепловое состояние.
Терморегуляция обеспечивается изменением двух составляющих теплообмен процессов – теплопродукции и теплоотдачи. Из двух способов поддержания теплового равновесия основное значение имеет регуляция теплоотдачи, так как этот путь регуляции более изменчив и управляем в организме.
Процессы терморегуляции осуществляются, в основном, тремя способами: биохимическим путем (т.е. изменение интенсивности происходящих в организме окислительных процессов), путем изменения интенсивности кровообращения (способность организма регулировать подачу крови от внутренних органов к поверхности тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов) и интенсивности потовыделения (изменение процесса теплоотдачи за счет испарения). Терморегуляция организма человека осуществляется, как правило, одновременно всеми способами.

Гигиеническое нормирование параметров
микроклимата

Основная цель нормирования параметров микроклимата рабочих мест производственных помещений - обеспечение сохранения теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого состояния организма.
Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» устанавливают нормативные значения параметров микроклимата.
Нормируемыми параметрами микроклимата являются: температура воздуха, температура поверхностей, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового облучения.
Гигиенические требования к параметрам микроклимата устанавливаются с учетом: интенсивности энергозатрат работающих и периодов года.
Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (I а, I б, II а, II б, III) представлена в табл. 3.1.

Таблица 3.1
Классификация категорий работ в зависимости от
энергозатрат организма

Категория
работ
Характеристика работ

1
2

Легкие
физические работы (I)
Работы с интенсивностью энергозатрат до 174 Вт

I а
Работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением с энергозатрами до 120 ккал/ч (до 139 Вт)

I б
Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением с энергозатрами 121-150 ккал/ч (140-174 Вт)

Средней
тяжести
физические
работы (II)
Работы с интенсивностью энергозатрат 175-290 Вт

II а
Работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения с энергозатратами 151-200 какал/ч (175-
232 Вт)


Окончание табл. 3.1

1
2

II б
Работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением 201-250 ккал/ч (233-290 Вт)

Тяжелые
физичекие
работы (III)
Работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением или переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших усилий


Различают теплый и холодный период года.
Теплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, выше + 10°С.
Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже.
Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.
Нормы предусматривают оптимальные и допустимые условия микроклимата на рабочих местах производственных помещений.
Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены обеспечивают сохранение теплового состояния организма, характеризующегося минимальным напряжением механизмов терморегуляции, отсутствием общих и/или локальных дискомфортных ощущений, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности, а также не вызывают отклонений в состоянии здоровья.
Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены могут вызвать изменение теплового состояния организма, которое приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, ухудшению самочувствия, понижение работоспособности, но не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья.
В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономической нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные.
Вредные микроклиматические условия - параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены вызывают такие изменения теплового состояния организма, которые характеризуются значительным напряжением механизмов терморегуляции, выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, снижением работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания.
Опасные (экстремальные) микроклиматические условия - те параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 часа) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, которое может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.
Оптимальные величины показателей микроклимата распространяются на всю рабочую зону.
Производственное помещение - замкнутое пространство в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.
Рабочая зона - пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.
Рабочее место - участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части её осуществляется трудовая деятельность людей. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения.
Постоянное рабочее место - место, на котором работающий находится большую часть своего времени (более 50 % или более 2 ч непрерывно).
Оптимальные параметры показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 3.2.

Таблица 3.2
Оптимальные величины показателей микроклимата на
рабочих местах производственных помещений

Период года
Категория работ по уровню энергозатрат, Вт
Температура воздуха,
°С
Температура поверхностей,
°С
Относительная влажность воздуха, %
Скорость движения воздуха,
м/с

1
2
3
4
5
6

Холодный
I а
(до 139)
22-24
21-25
60-40
0,1


I б
(140-174)
21-23
20-24
60-40
0,1


II а
(175-232)
19-21
18-22
60-40
0,2


II б
(233-290)
17-19
16-20
60-40
0,2


III
(более 290)
16-18
15-19
60-40
0,3

Теплый
I а (до 139)
23-25
22-26
60-40
0,1


I б
(140-174)
22-24
21-25
60-40
0,1


II а
20-22
19-23
60-40
0,2


(175-232)






II б
(233-290)
19-21
18-22
60-40
0,2

Окончание табл. 3.2

1
2
3
4
5
6


III
(более 290)
18-20
17-21
60-40
0,3


Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.3 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Таблица 3.3
Допустимые величины показателей микроклимата на
рабочих местах производственных помещений

Период
года
Категория работ
по уровню энергозатрат, Вт
Температура воздуха, °С
Температура
поверхностей, °С
Относительная
влажность воздуха, %
Скорость
движения
воздуха, м/с



диапазон ниже
оптимальных величин
диапазон выше
оптимальных величин


для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более
для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более**

1
2
3
4
5
6
6
7

Холодный 
I а
(до 139)
20,0-21,9
24,1-25,0
19,0-26,0
15-75*
0,1
0,1


I б
(140-174)
19,0-20,9
23,1-24,0
18,0-25,0
15-75
0,1
0,2

Окончание табл. 3.3

1
2
3
4
5
6
6
7

 
II а

17,0-
21,1-
16,0-
15-75
0,1
0,3


(175-232)
18,9
23,0
24,0




 
II б
(233-290)
15,0-16,9
19,1-22,0
14,0-23,0
15-75
0,2
0,4

 
III
(более 290)
13,0-15,9
18,1-21,0
12,0-22,0
15-75
0,2
0,4

Теп
лый
I а
(до 139)
21,0-22,9
25,1-28,0
20,0-29,0
15-75*
0,1
0,2

 
I б
(140-174)
20,0-21,9
24,1-28,0
19,0-29,0
15-75*
0,1
0,3

 
II а
(175-232)
18,0-19,9
22,1-27,0
17,0-28,0
15-75*
0,1
0,4

 
II б
(233-290)
16,0-18,9
21,1-27,0
15,0-28,0
15-75*
0,2
0,5

 
III
(более 290)
15,0-17,9
20,1-26,0
14,0-27,0
15-75*
0,2
0,5


Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.4.

Таблица 3.4
Допустимые величины интенсивности теплового
облучения поверхности тела работающих
от производственных источников

Облучаемая поверхность
тела, %
Интенсивность теплового
облучения, Вт/м не более

50 и более
35

25-50
70

не более 25
100


Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140 Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) величины которого приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5
Рекомендуемые величины интегрального показателя
тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для
профилактики перегревания организма

Категория работ
по уровню энергозатрат
Величины интегрального показателя, °С

I а (до 139)
22,2-26,4

I б (140-174)
21,5-25,8

II а (175-232)
20,5-25,1

II б (233-290)
19,5-23,9

III (более 290)
18,0-21,8


3.4. Оценка микроклимата помещений

Оценка микроклимата проводится на основе сопоставления измеренных параметров микроклимата (температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового излучения) на всех местах пребывания работника в течение смены с нормативами, установленными СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".
Категория работ определяется в зависимости от выполняемой в помещении работы (см. табл. 3.1).
Период года определяется по среднесуточной температуре наружного воздуха.
Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата, соответствуют выбранной категории тяжести работ и периоду года (см. табл.3.2 и 3.3).
Усредненные значения измеренных параметров микроклимата заносят в табл. 3.9, сравнивают их с оптимальными и допустимыми параметрами микроклимата и определяют класс условий труда по показателям микроклимат в помещении.
Если все параметры микроклимата соответствуют оптимальным значениям, то условия труда характеризуются как оптимальные (1 класс) (см. табл. 3.2). Если хотя бы один из параметров не соответствует оптимальным значениям, то условия труда характеризуются как допустимые (2 класс) (см. табл. 3.3). В случае несоответствия одного из параметров оптимальным или допустимым значениям - условия труда характеризуются как вредные, и устанавливается степень вредности, характеризующая уровень перегревания или охлаждения организма человека.

3.5. Оснащение лабораторной работы

Оснащение рабочего места состоит из следующих приборов и инструментов: метеометр МЭС-200А, рулетка.

3.6. Приборы и методика измерения параметров
микроклимата

3.6.1. Приборы для измерения параметров
микроклимата

Параметры микроклимата в производственных помещениях контролируются различными контрольно-измерительными приборами.
Для измерения температуры воздуха в помещениях применяют ртутные или спиртовые термометры. Если требуется регистрация во времени, используют приборы, называемые термографами.
Для измерения относительной влажности воздуха используются психрометры, гигрометры и метеометры. Для регистрации влажности воздуха во времени используют гигрографы.
Скорость движения воздуха в производственном помещении измеряется с помощью крыльчатых или чашечных анемометров, термоанемометров и метеометров.

3.6.2. Метеометр МЭС-200А и методика измерения
параметров микроклимата

Назначение
Прибор контроля параметров воздушной среды метеометр МЭС-200А предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, температуры воздуха, скорости воздушного потока. Скорость воздушного потока можно измерять как на открытых пространствах, так и в вентиляционных трубопроводах.
Измеряемые параметры микроклимата приведены в табл. 3.6.

Таблица 3.6
Параметры микроклимата, измеряемые
с помощью щупа Щ-1

Измеряемые параметры
микроклимата
Диапазон
измерения

Атмосферное давление
от 80 до 110 кПА

Относительная влажность воздуха
от 0 до 98 %

Температура воздуха
от минус 40 до 85 оС

Скорость воздушного потока
от 0,1 до 20 м/с


Устройство и принцип работы метеометра МЭС-200А

Общий вид и чертеж общего вида метеометра МЭС-200А с измерительным щупом Щ-1 приведен на рис. 3.1.
МЭС-200А состоит из блока электроники и измерительного щупа Щ-1.



Рис. 3.1. Чертеж общего вида метеометра
МЭС-200А с измерительным щупом Щ-1

В качестве датчика скорости воздушного потока используется миниатюрный платиновый терморезистор, подогреваемый стабилизированным током до температуры (200-250) оС.
В качестве датчика температуры используется платиновый терморезистор сопротивление 1 кОм (при температуре 0 оС) с нормирующим усилителем.
В качестве датчика влажности используется функционально законченный сенсор влажности с нормированным выходным напряжением от 0,8 до 4,2 В.
Щуп соединяется с блоком электроники гибким кабелем длиной 0,5 м, оканчивающимся 15-ти контактным разъемом DHS-15М.
Блок электроники служит для преобразования аналоговой информации в цифровую форму, математической обработки результатов измерений и отображения результатов измерений на двухстрочном матричном жидкокристаллическом индикаторе.
На лицевой панели МЭС-200А расположены:
- кнопка для включения и выключения МЭС;
- кнопки «П», «-», «+» для задания режимов работы.
На передней торцевой стороне блока электроники расположен 15-ти контактный разъем DHR-15F с надписью «T, H, V» для подключения щупа Щ-1 и датчик давления (надпись Р).
На задней торцевой стороне блока электроники расположены 9-ти контактный разъем DRB-9FA с надписью «РС» для подключения к компьютеру и разъем DJK- 02B с надписью «12 В» для подключения к источнику электропитания ИЭС7-1203. Кроме того, на этой же стороне блока электроники установлен светодиод сигнализации зарядки аккумуляторной батареи, который засвечен при выключенном состоянии МЭС-200А и свидетельствует о зарядке.

Подготовка метеометра МЭС-200А к работе
Перед эксплуатацией МЭС-200А проверяют визуально.
Производят зарядку аккумуляторной батареи от источника электропитания ИЭС7-1203, подключаемого к гнезду «+ 12 В». Время заряда должно быть не менее 16 ч. Во время заряда МЭС-200А должен быть выключен. О подключении источника электропитания к блоку электроники сигнализирует светодиод на задней торцевой стороне МЭС-200А.
Подключают соединительный кабель используемого щупа к разъему «T, H, V» и снимают защитный кожух со щупа.

Порядок проведения измерений метеометром МЭС-200А со щупом измерительным Щ-1
При нажатии кнопки включается подсветка матричного индикатора на время (18 – 20) с.
На индикаторе появляются надписи со значениями температуры и влажности
Т .. °С,
Н .. %.
Если аккумуляторная батарея разряжена, надпись в верхней строке будет мигать с частотой (1 – 2) Гц. В этом случае необходимо выключить МЭС-200А, подключить источник электропитания ИЭС7-1203 к блоку электроники и произвести подзарядку аккумуляторов. Установка режимов работы МЭС-200А осуществляется кнопками «П»,«+», «-». При нажатии кнопки МЭС-200А переходит в режим измерения температуры и влажности. Для установки МЭС-200А в режим измерения давления необходимо нажать кнопку «П». При следующем нажатии кнопки «П» МЭС-200А возвращается в режим измерения температуры и влажности и т.д.
Для установки МЭС-200А в режим измерения скорости воздушного потока необходимо после нажатия кнопки «П» нажать кнопку «+» и выждать (2ч3) мин (интервал времени, необходимый для прогрева сенсора скорости воздушного потока), после чего можно производить измерение скорости.
При следующем нажатии кнопки «П» МЭС-200А устанавливается в режим измерения температуры и влажности и т.д.
В режиме измерения температуры и влажности (Т, Н) при нажатии кнопки «П» и сразу затем кнопки «-» младшему разряду единицы измерения температуры соответствует 0,01 °С.
В режиме измерения давления (Р) при нажатии кнопки «П» и сразу затем кнопки «-» младшему разряду единицы измерения давления соответствует 0,01 кПа и 0,1 мм рт. ст.
Подсветка матричного индикатора возникает каждый раз при нажатии кнопки и затем любой другой кнопки и продолжается в течение ~ 10 с, а затем подсветка выключается. Для повторной подсветки следует нажать кнопку «+» или «-».
При измерении скорости воздушного потока измерительный щуп Щ-1 должен быть ориентирован относительно направления воздушного потока таким образом, чтобы плоскость приемного окна сенсора скорости измерительного щупа была перпендикулярна направлению воздушного потока, при этом головка крепежного винта на щупе должна быть направлена в сторону потока.

3.7. Требования к измерениям параметров
микроклимата

Измерения параметров микроклимата проводятся:
- в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С;
- в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5°С.
Средняя температура наиболее холодного месяца зимы и средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца выбираются согласно требованиям СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
Данная лабораторная работа выполняется в учебных целях без учета требований к температуре наружного воздуха.
Участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения. Количество участков измерения параметров микроклимата определяется в зависимости от площади помещения (табл. 3.7).

Таблица 3.7
Количество участков измерения параметров
микроклимата

Площадь помещения, м2
Количество участков измерения

До 100
4

100400
8

Более 400
Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м


Измерения параметров микроклимата производятся на нескольких высотах над уровнем пола (рабочей площадки) в зависимости от рабочей позы работника.

3.8. Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы метеометра МЭС-200А. Зарисовать его принципиальную схему.
2. Подготовить рабочее место к проведению измерений.
3. Для определения усредненных параметров, определяющих состояние воздушной среды в помещении, необходимо условно разбить рабочую зону на ряд равновеликих объемов (см. табл. 3.7) и произвести измерения температуры, влажности и скорости воздуха в центре каждого объема с помощью измерительного щупа Щ-1 метеометра МЭС-200А, согласно требованиям к измерениям параметров микроклимата.
4. Начертить план помещения (его вертикальный разрез) и нанести на него точки замеров и показания температур.
5. Измерить температуру воздуха
При работах, выполняемых сидя температуру воздуха, следует измерять на высоте 0,1 м и 1,0 м, а при работах выполняемых стоя - на высоте 0,1 м и 1,5 м от пола или рабочей площадки.
Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение смены при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2 °С.
При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах: перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3 °С; перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение смены не должны превышать: 4 °С при легких физических работах; 5 °С при физических работах средней тяжести; 6 °С при тяжелых физических работах.
Конечной величиной температуры воздуха является среднее арифметическое значение всех фактических замеров температуры воздуха (по высоте, по горизонтали и по времени).
6. Измерить относительную влажность воздуха
При работах, выполняемых сидя, относительную влажность следует измерять на высоте 1,0 м, а при работах, выполняемых стоя - на высоте - 1,5 м от пола или рабочей площадки.
7. Измерить скорость движения воздуха
При работах, выполняемых сидя температуру воздуха, следует измерять на высоте 0,1 м и 1,0 м, а при работах выполняемых стоя - на высоте 0,1 м и 1,5 м от пола или рабочей площадки.
Результаты измерений занести в табл. 3.8.
Таблица 3.8
Результаты измерений параметров микроклимата

Номер участка
замера
Высота над уровнем пола
Температура воздуха, °С
Фактический перепад температуры воздуха, °С, по высоте
Фактический перепад температуры воздуха, °С, по горизонтали
Влажность воздуха, %
Скорость движения воздуха, м/с


0,1



-



1,0







1,5







0,1



-



1,0







1,5






Средние значения







Провести оценку микроклимата в помещении в соответствии с п.3.4. Результаты оценки микроклимата помещения занести в табл. 3.9.

Таблица 3.9
Результаты оценки микроклимата помещения

Наименование параметра микроклимата
Единицы измерения
Данные для оценки
результатов
Усредненные, измеренные значение параметра микроклимата
Класс условий труда



категория
работ
период года
нормативные параметры микроклимата







оптимальные
допустимые






























3.9. Защитные мероприятия для снижения
неблагоприятного воздействия микроклимата

Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяются следующие основные мероприятия:
- рациональные объёмно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий. При строительстве или реконструкции производственных помещений для создания нормального микроклимата на одного работающего предусматривают не менее 15 м3 объема и не менее 4,5 м2 площади помещения. Высоту потолков принимают не менее 3 м (в цехах с аэрацией - не менее 4-6 м от теплоизлучающих поверхностей). Участки с большим выделением вредных веществ изолируют от других помещений перегородками. В некоторых помещениях предусматривают отделку стен материалами, не сорбирующими яды, осуществляют теплоизоляцию стен, потолков, оборудуют тамбуры, тепловые воздушные завесы на входных воротах и т.п.
- механизация и автоматизация технологических процессов. Они позволяют либо резко снизить трудовую нагрузку на работающих (массу поднимаемого и перемещаемого вручную груза, расстояние перемещения груза, уменьшить переходы, обусловленные технологическим процессом и др.) либо вовсе убрать человека из производственной среды, переложив его трудовые обязанности на автоматизированные машины и оборудование;
- защита от источников тепловых излучений (теплоизоляция и экранизация). Теплозащитные экраны по принципу действия подразделяются на теплоотражающие (листовой алюминий, белая жесть), теплопоглощающие (асбестовые щиты, огнеупорный кирпич) и теплоотводящие (сварные или литые конструкции, охлаждаемые водой);
- вентиляция производственных помещений (естественная и искусственная);
- мероприятия по предупреждению перегрева и переохлаждения организма (кондиционирование воздуха, отопление помещений и др.);
- меры личной профилактики при работе в горячих цехах (рациональный питьевой режим, кратковременные перерывы в работе, спецодежда и др.).
Кроме того, для работников, выполняющих трудоемкие работы или работы в горячих цехах, устраивают специальные места отдыха в помещениях с нормальной температурой, оснащенных системой вентиляции.

Контрольные вопросы

1. Определение микроклимата. Какими параметрами характеризуется микроклимат?
2. Как подразделяются параметры микроклиматические условия по степени влияния на самочувствие человека?
3. Чем опасные микроклиматические условия отличаются от вредных?
4. В зависимости, от каких величин нормируются параметры микроклимата?
5. Как определить период года для гигиенической оценки микроклимата помещения?
6. Какие требования предъявляются к измерениям параметров микроклимата?
7. Каким должен быть максимальный перепад температуры воздуха по высоте при обеспечении допустимых параметров микроклимата?
8. Каким должен быть максимальный перепад температуры воздуха по горизонтали в течение рабочей смены при выполнении легких физических работ при обеспечении допустимых параметров микроклимата?
9. Какими приборами можно измерить скорость движения воздуха в помещении?
10. Охарактеризуйте оптимальные микроклиматические условия в помещении?
11. В зависимости от чего все работы подразделяются на категории?
12. С помощью, каких процессов осуществляется теплообмен человека с окружающей средой?
4. Лабораторная работа № 4. Определение
концентрации вредных веществ в воздухе на
рабочих местах

4.1. Цель работы: приобретение практических навыков измерения концентрации вредных веществ в воздухе, ознакомление с методами контроля и нормативными требованиями к содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

4.2. Содержание работы

Определить концентрацию вредных веществ в воздухе производственных помещений с помощью универсального газоанализатора УГ-2. Оценить соответствие содержания вредных веществ в воздухе действующим нормам.

4.3. Основные теоретические положения

Производственные процессы могут сопровождаться выделением вредных газов, паров, пыли, вследствие чего воздух в помещении претерпевает некоторые изменения, которые могут вредно отражаться на здоровье человека. Необходимым условием здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха.
В соответствии с санитарно-эпидемиологическими правилами СП 2.2.1.1312–03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий» объем производственного помещения на одного работающего зависит от тяжести выполняемой работы и должен составлять не менее 15 м3, площадь помещения на одного работающего – не менее 4,5 м2, высота помещений – не менее 3,25 м.

Вредные вещества и их классификация

Вредное вещество - вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызывать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007-76).
По характеру воздействия на организм человека различают шесть групп веществ: токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию (ГОСТ 12.0.003-74 "ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация").
1. Токсические химические вещества оказывают вредное действие на организм человека, вызывают расстройства нервной системы, мышечные судороги, влияют на кроветворные органы, взаимодействуют с гемоглобином крови.
2. Раздражающие вредные вещества – это вещества, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожных покровов, т. е. вызывающие у живых объектов изменения своего состояния или деятельности.
3. Сенсибилизирующие вещества - вещества, вызывающие повышенную чувствительность и при последующих контактах бурные реакции, чаще всего приводящие к кожным изменениям, астматическим явлениям, заболеваниям крови, снижению иммунитета.
4. Канцерогенные вещества (греч. «рождающие рак») (бластомогенные) - вещества вызывают развитие злокачественных опухолей.
5. Мутагенные вещества влияют на генетический аппарат зародышевых и соматических клеток организма. Это может вызвать снижение общей сопротивляемости организма, раннее старение, в некоторых случаях тяжёлые заболевания. Воздействие мутагенных веществ может сказаться на потомстве (не всегда первого, а возможно второго и третьего поколений).
6. Вещества, влияющие на репродуктивную функцию (воспроизведение потомства) человека вызывают возникновение врожденных пороков развития и отклонений от нормального развития у потомства, влияют на внутриутробное и послеродовое развитие потомства.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на четыре класса опасности (ГОСТ 12.1.007.-76):
- 1-й класс - вещества чрезвычайно опасные;
- 2-й класс - вещества высокоопасные;
- 3-й класс - вещества умеренно опасные;
- 4-й класс - вещества малоопасные.
Класс опасности вредных веществ устанавливается в зависимости от показателей и их норм, характеризующих эффект воздействия ядов на организм по путям их проникновения (табл. 4.1).

Таблица 4.1
Классы опасности вредных веществ

Наименование
Норма для класса опасности

показателя
1-го
2-го
3-го
4-го

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3
Менее 0,1
0,1-1,0
1,1-10,0
Более 10,0

Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг
Менее 15
15-150
151-5000
Более 5000

Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг
Менее 100
100-500
501-2500
Более 2500

Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м3
Менее 500
500-5000
5001-50000
Более 50000

Коэффициент возможности ингаляционного отравления (КВИО)
Более 300
300-30
29-3
Менее 3

Зона острого действия
Менее 6,0
6,0-18,0
18,1-54,0
Более 54,0

Зона хронического действия
Более 10,0
10,0-5,0
4,9-2,5
Менее 2,5


При этом определение класса опасности производится по тому показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.
Действие вредных веществ на организм человека

Вредные газы и пары могут вызывать профессиональные отравления, которые подразделяются на острые и хронические. Первые из них возникают за короткое время под воздействием ядов большой дозы, вторые - в результате систематического отравления ядами малой дозы за длительное время.
Исход отравления зависит от: токсичности вещества (вид и физико-химические свойства), концентрации вещества, длительности воздействия на организм и пути проникновения в него промышленных ядов; состояния и особенностей организма человека, метеорологических условий окружающей среды.
Температура, влажность и барометрическое давление воздуха могут усиливать или ослаблять эффект воздействия вредных газов и паров. При высокой температуре воздуха расширяются кожные сосуды, увеличивается потовыделение, учащается дыхание, повышается кровоток и ускоряется проникновение ядов в организм. Высокая температура также усиливает скорость испарения и летучесть токсичных веществ, что способствует росту загрязненности ими воздуха. Опасность отравления при работе со многими вредными веществами возрастает в жаркое время года, а со свинцом - в холодные месяцы. Влажность воздуха повышает токсичность некоторых веществ (соляной кислоты, фтористого водорода и др.). Промышленные яды проникают в организм человека тремя путями: через органы дыхания, желудочно-пищеварительный тракт и кожный покров. Попавшие внутрь организма с вдыхаемым воздухом токсичные вещества быстро всасываются слизистой оболочкой дыхательных путей и огромной поверхностью легочных альвеол (около 130 м2), оттуда усваиваются потоками крови и разносятся ими по всему организму. Большинство отравлений (до 95%) происходит этим наиболее опасным путем. Через пищеварительный тракт вредные вещества могут попасть в организм вместе с загрязненной пищей и водой. Здесь опасны лишь те яды, которые растворяются в желудке (в воде, жирах и желудочном соке), всасываются стенками желудка и кишечника и попадают в кровь. Токсичный эффект этого пути отравления существенно ниже, чем через органы дыхания, т. к. вредные вещества попадают в кровь через печень, где подвергаются частичному обезвреживанию. Через кожный покров попадают внутрь организма только некоторые, растворимые в жидкостях и жирах органов, яды. Тем не менее, опасность отравления здесь выше, чем при пищеварительном отравлении, поскольку токсичные вещества попадают прямо в большой круг кровообращения, минуя печень.

Нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Для ограничения неблагоприятного воздействия на организм человека вредных веществ действующими нормативами ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" установлены предельно-допустимые концентрации их в воздухе рабочей зоны.
Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м от уровня пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это концентрация (мг/м3), которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 часов или другой продолжительности (но не более 41 часа в неделю) во время всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК).
Для веществ, на которые ПДК не установлены, временно вводятся ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), согласно ГН 2.2.5.1314-03 "Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны", которые пересматриваются через каждые два года.
Значения ПДК для некоторых вредных газов и паров, содержание которых в воздухе рабочей зоны определяется экспресс - методом, представлены в табл. 4.2.

Таблица 4.2
Предельно допустимые концентрации вредных
веществ в воздухе рабочей зоны по ГН 2.2.5.1313-03
Наименование
вещества
Формула
Величина ПДК,
мг/м3
Преимущественное агрегатное
состояние в воздухе
Класс опасности
Особенности действия на организм

Пропан-2-он
(ацетон)
C3H6O
200
п
4
-

Аммиак
NH3
20
п
4
-

Диоксид серы (сернистый ангидрид)
SO2
10
п
3
-

Бензин (растворитель, топливный)
-
100
п
4
-

Углерода оксид
CO
20
п
4
О

Примечание. Использованы следующие обозначения: О - вещества с остронаправленным механизмом действия, требующие автоматического контроля за их содержанием в воздухе; п - пары и/или газы; а - аэрозоль.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения предельно допустимых концентраций - максимально разовых рабочей зоны (ПДКмр.рз) и среднесменных рабочей зоны (ПДКсс.рз).
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ разнонаправленного действия ПДК остаются такими же, как и при изолированном воздействии.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С1, С2 ... Сn) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2 ... ПДКn) не должна превышать единицы
13 EMBED Equation.3 1415

Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.
Зона дыхания - пространство в радиусе до 50 см от лица работающего.

Методы контроля состояния воздуха рабочей зоны

Все известные методы анализа загазованности воздушной среды подразделяются на основные три группы: лабораторные, экспрессные и автоматические.
Они базируются на следующих физико-химических способах определения содержания вредных примесей воздуха:
- лабораторные на фотометрических, люминесцентных, хроматографических, спектроскопических, полярографических;
- экспрессные на колориметрических, линейно-колористических.
В практике промышленных предприятий большое применение нашли экспрессные методы и особенно их линейно-колористический способ. Объясняется это тем, что с его помощью за сравнительно короткий срок (3 - 20 мин) удается получить достаточно точные данные о содержании токсичных веществ в воздухе рабочей зоны, оперативно оценить качество воздуха и принять необходимые меры безопасности. Кроме того, этот способ не требует для проведения анализа громоздкого оборудования и квалифицированного персонала.
Линейно-колористический способ экспресс-метода анализа воздуха осуществляется химическими газоанализаторами УГ-2.

4.4. Оценка условий труда по содержанию вредных
веществ в воздухе рабочей зоны

Отнесение условий труда к тому или иному классу вредности и опасности по уровню химического фактора проводится в соответствии с Руководством Р 2.2.2006-05 "Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда".
В табл.4.3, согласно Руководству Р 2.2.2006-05 , приведены классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных химических веществ, содержание которых определяется кратностью превышения ПДК.
Класс опасности и степень вредности условий труда с веществами, имеющими одну нормативную величину, устанавливают при сравнении фактических концентраций с соответствующей предельно допустимой концентрацией (ПДК). Для веществ, опасных для развития острого отравления и аллергенов определяющим является сравнение фактических концентраций с максимальной предельно допустимой концентрацией (ПДКмакс), а для канцерогенов - с со среднесменной предельно допустимой концентрацией (ПДКСС). В тех случаях, когда указанные вещества имеют два норматива, воздух рабочей зоны оценивают как по среднесменным, так и по максимальным концентрациям.
При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия с эффектом суммации исходят из расчета суммы отношений фактических концентраций каждого из них к их ПДК.
Таблица 4.3
Классы условий труда в зависимости от содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ (превышение ПДК, раз)

Вредные вещества*
Класс условий труда


допустимый
вредный
опасный7)


2
3.1
3.2
3.3
3.4
4

1
2
3
4
5
6
7

Вредные вещества 1 - 4 классов опасности1) за исключением перечисленных ниже

· ПДКмакс
1,1 - 3,0
3,1 - 10,0
10,1 - 15,0
15,1 - 20,0
> 20,0



· ПДКсс
1,1 - 3,0
3,1 - 10,0
10,1 - 15,0
> 15,0
-

Особенности действия на организм
вещества опасные для развития острого отравления
с остронаправленным механизмом действия2), хлор,аммиак

· ПДКмакс
1,1 - 2,0
2,1 - 4,0
4,1 - 6,0
6,1 - 10,0
> 10,0



раздражающего действия2)

· ПДКмакс
1,1 - 2,0
2,1 - 5,0
5,1 - 10,0
10,1 - 50,0
> 50,0


канцерогены3); вещества, опасные для репродуктивного здоровья человека4)

· ПДКсс
1,1 - 2,0
2,1 - 4,0
4,1 - 10,0
> 10,0
-


аллергены 5)
Высоко опасные

· ПДКмакс
-
1,1 - 3,0
3,1 - 15,0
15,1 - 20,0
> 20,0



Умеренно опасные

· ПДКмакс
1,1 - 2,0
2,1 - 5,0
5,1 - 15,0
15,1 - 20,0
> 20,0

Окончание табл. 4.3

1
2
3
4
5
6
7



Противоопухолевые лекарственные средства, гормоны(эстрогены)6)




+



Наркотические анальгетики6)


+




Примечания: 1. - 1) В соответствии с ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениями к нему. 2. - 2) В соответствии с ГН 2.2.5.1313-03, ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениями к ним и разделами 1, 2 прилож. 2 Руководства Р 2.2.2006-05 "Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда". 3. - 3) В соответствии с ГН 1.1.725-98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека» и разделами 1, 2 прилож. 3 Руководства Р 2.2.2006-05 "Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда". (Асбестсодержащие пыли сравнивают согласно табл. 3). 4. - 4) В соответствии с СанПиН 2.2.0.555-96 «Гигиенические требования к условиям труда женщин», методическими рекомендациями № 11-8/240-02 «Гигиеническая оценка вредных производственных факторов и производственных процессов, опасных для репродуктивного здоровья человека»; Detailed review document on classification systems for reproductive toxicity in OECD member countries/ OECD series on testing and assessment No 15. Paris: OECD. 1999 и прилож. 4 Руководства Р 2.2.2006-05. 5. - 5) В соответствии с ГН 2.2.5.1313-03, дополнениями к нему и прилож. 5 Руководства Р 2.2.2006-05. 6. - 6) Вещества, при получении и применении которых, должен быть исключен контакт с органами дыхания и кожей работника при обязательном контроле воздуха рабочей зоны утвержденными методами (в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03, дополнениями к нему, разделами 1, 2 прилож. 6 Руководства Р 2.2.2006-05. 7. - 7) Превышение указанного уровня может привести к острому, в т.ч. и смертельному, отравлению. 8. - * независимо от концентрации вредного вещества в воздухе рабочей зоны условия труда относятся к данному классу.
При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны двух и более вредных веществ разнонаправленного действия класс условий труда для химического фактора устанавливают следующим образом:
- по веществу, концентрация которого соответствует наиболее высокому классу и степени вредности;
- присутствие любого числа веществ, уровни которых соответствуют классу 3.1, не увеличивает степень вредности условий труда;
- три и более веществ с уровнями класса 3.2 переводят условия труда в следующую степень вредности - 3.3;
- два и более вредных веществ с уровнями класса 3.3 переводят условия труда в класс 3.4. Аналогичным образом осуществляется перевод из класса 3.4 в 4 класс - опасные условия труда.
Если одно вещество имеет несколько специфических эффектов (канцероген, аллерген и др.), оценка условий труда проводится по более высокой степени вредности.
При работе с веществами, проникающими через кожные покровы и имеющими соответствующий норматив - ПДУ в соответствии с ГН 2.2.5.563-96 класс условий труда устанавливают по табл. 4.3 по строке - "Вредные вещества 1-4 классов опасности".
Химические вещества, имеющие в качестве норматива ОБУВ в соответствии с ГН 2.2.5.1314-03, оценивают по табл. 4.3 по строке - "Вредные вещества 1-4 классов опасности".

4.5. Оснащение лабораторной работы

Оснащение рабочего места состоит из следующих приборов и инструментов: универсальный газоанализатор типа УГ-2 с комплектом штоков; индикаторные трубки, фильтрующие патроны, ампулы с индикаторными и поглотительными порошками, принадлежности: стержень, воронка, заглушка, трубка резиновая и штырек.

4.6. Принцип действия и устройство универсального
газоанализатора типа УГ-2

Универсальный переносной газоанализатор типа УГ-2 предназначен для определения концентрации сернистого ангидрида, ацетилена, окиси углерода, сероводорода, хлора, аммиака, окислов азота, этилового эфира, бензина, бензола, толуола, ксилола, ацетона, углеводородов нефти (керосина разных марок, уайт-спирита) в воздухе рабочей зоны производственных помещений, промышленной зоны при аварийных ситуациях, промышленных выбросах, емкостях и каналах с помощью индикаторных трубок.
Принцип действия основан на изменении окраски слоя индикаторного порошка в индикаторной трубке после просасывания через нее воздухозаборным устройством УГ-2 воздуха рабочей зоны производственных помещений.
Образование окрашенного столбика в индикаторной трубке происходит вследствие реакции, возникающей между газом и реактивом наполнителя индикаторной трубки.
Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке пропорциональна концентрации анализируемого газа или пара в воздухе и измеряется по шкале, градуированной в мг/м3. Погрешность показания прибора не более ±10% от верхнего предела каждой шкалы.
Газоанализатор УГ-2 включает в себя воздухозаборное устройство, общее для всех определяемых газов и паров, с тремя штоками в комплекте.
К газоанализатору прилагаются маркированные коробки ЗИП (одна или несколько) с запасами индикаторных и поглотительных порошков в запаянных ампулах соответственно для индикаторных трубок и фильтрующих патронов, а также принадлежностями, необходимыми для приготовления последних. В коробку укладываются индикаторные трубки и фильтрующие патроны, запасные неснаряженные трубки и патроны, измерительные шкалы, воронки с тонкими и толстыми концами для заполнения соответствующими порошками индикаторной трубки и фильтрующего патрона, заглушки для патрона, пыжи, стержень для установки тампонов из ваты и пыжей, штырек для удаления их и сургучной головки индикаторной трубки.
Индикаторные трубки и фильтрующие патроны снаряжаются непосредственно перед анализом.
Индикаторные трубки представляют собой стеклянные трубки длиной 90ч91 мм и внутренним диаметром 2,5ч2,6 мм, заполненные соответствующим индикаторным порошком, который удерживается в трубке с помощью двух пыжей.
Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубки длиной 86 мм и диаметром 10 мм с тремя перетяжками, суженые с обоих сторон и заполненные соответствующими поглотительными порошками, предназначенными для улавливания примесей, мешающих определению концентрации анализируемых газов. Порошки в трубке удерживаются двумя тампонами из гигроскопической ваты.
Для каждого газа, в зависимости от пределов измерения, имеются одна или две шкалы, проградуированные в мг/м3. На каждой шкале указан газ и объем просасываемого воздуха в мл. При проведении анализа объемы просасываемого воздуха, указанные на головке штока и шкале, по которой проводится отсчет, должны совпадать.
Основной частью воздухозаборного устройства (рис. 4.1) является резиновый сильфон - гофрированная резиновая трубка (2) с двумя фланцами и стакан со стальной пружиной (3), находящиеся внутри корпуса (1).
Сильфон сжимается штоком (6) между двумя фланцами: подвижным 4) и корпусом (1).
Сильфон растягивается, засасывая воздух возвратной стальной пружиной (3). Для придания сильфону жесткости и сохранения постоянства объема в его внутренних гофрах установлены распорные кольца (4).
На верхней плате (9) имеется неподвижная втулка (7) для направления штока (6) при сжатии сильфона.
Во втулке (7) находится стопорное устройство (8) для фиксации штоком определенных объемов воздуха, забираемого сильфоном.

















Рис. 4.1. Схема воздухозаборного устройства УГ-2:
1– корпус; 2 – сильфон; 3 – пружина; 4 – кольцо распорное;
5 – канавка с двумя углублениями; 6 – шток; 7 – втулка;
8 – фиксатор; 9 – плата; 10 – трубка резиновая;
11 – штуцер; 12 – трубка индикаторная;
13 – трубка резиновая отводная
На цилиндрической поверхности штока имеется четыре продольные канавки (5), каждая с двумя углублениями (отверстиями) для фиксации объема просасываемого при анализе воздуха. Расстояние между углублениями на канавках подобрано таким образом, чтобы при ходе штока от одного углубления до другого сильфон, забирал заданный объем засасываемого воздуха.
На гранях, под головкой штока, обозначен объем просасываемого воздуха.
Верхний фланец сильфона имеет штуцер (11). На штуцер с внутренней стороны надета трубка резиновая отводная (13), которая через нижний фланец соединяется с внутренней полостью сильфона. С внешней стороны на штуцер надета резиновая трубка (10), к свободному концу которой присоединяется индикаторная трубка (12) при анализе.
Индикаторная трубка (12) соединяется с внутренним объемом сильфона (2) через отводную трубку (13).

4.7. Порядок выполнения работы

1. Изучить основные теоретические положения.
2. Ознакомиться с устройством и принципом работы универсального газоанализатора УГ-2. Зарисовать его принципиальную схему.
3. Подготовить рабочее место к проведению измерений.
4. Приготовить индикаторную трубку следующим образом:
а) в один из концов трубки вставить стержень, в противоположный конец трубки вложить прослойку из гигроскопической ваты и штырьком сжать вату до соприкосновения с торцом стержня; толщина сжатого слоя ваты не должна превышать 2 мм;
б) вынуть стержень и через воронку с тонким концом индикаторный порошок из ампулы, вскрытой перед самым употреблением, насыпать до края в открытый конец трубки; ампулу сразу же закрыть заглушкой;
в) постукиванием по стенке трубки стержнем уплотнить столбик порошка, после чего сверху столбика наложить прослойку ваты и уплотнить стержнем; длина столбика порошка должна составить 68-70 мм;
г) концы снаряженной индикаторной трубки герметизируют колпачками из сургуча.
5. Для каждого исследуемого вещества определить просасываемые объемы воздуха (табл.4.4).
6. Подобрать для исследуемого вещества измерительную шкалу и по ней определить объем прокачиваемого воздуха (рис. 4.2). Если для анализа вещества приводятся два значения просасываемого воздуха (например, для бензина 300 и 100 мл), то начинать анализ необходимо с меньшего объема. В случае окрашивания столбика индикаторного порошка менее, чем на половину цены деления измерительной шкалы для меньшего объема, через эту же трубку просасывают больший объем воздуха.

Таблица 4.4
Вредные газы и пары в воздушной среде,
определяемые газоанализатором УГ-2

Газ (пар)
Окраска индикаторного
порошка
Продолжительность анализа, мин


исход-
ного
после воздействия


Сероводород
Белая
Темно-розовая
2–5

Хлор
Желтая
Розовая
4–7

Аммиак
Желтая
Синяя
2–4

Окись азота
Белая
Красная
5–7

Двуокись азота
Белая
Красная
5–7

Сернистый газ
Темно-серая
Белая
3–5

Пары толуола
Белая
Темно-коричневая
7

Окись углерода
Белая
Коричневое
кольцо
5–8

Ацетилен
Белая
Светло-коричневая
4–6

Пары бензола
Белая
Серо-зеленая
4–7

Пары ксилола
Белая
Красно-фиолетовая
7

Пары ацетона
Синяя
Желтая
7

Пары этилового эфира
Желтая
Зеленая
10

Пары бензина:
а) топливный;
б) растворитель

Белая
Белая

Коричневая
Коричневая

7
4

Пары углеводородов нефти
Белая
Коричневая
7




Рис. 4.2. Измерительная шкала исследуемого газа:
1 – объем прокачиваемого воздуха; 2 – индикаторная линейка

7. Выбрать шток с соответствующим по шкалам наибольшим объёмом прокачиваемого воздуха для данного газа (пара).
8. Отвести стопор (фиксатор) 8 и во втулку 7 вставить выбранный шток, повернув его гранью, над которой обозначен объём прокачиваемого воздуха, в сторону стопора, так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока. Оттянув левой рукой стопор, правой рукой нажимать шток до тех пор, пока отпущенный стопор не войдёт в верхнее углубление (отверстие) канавки штока.
При нажатии на шток растягивается пружина и сжимается сильфон. Фиксируется такое положение стопором. Если стопор оттянуть, пружина, стремясь вернуться в стационарное состояние, растянет сильфон.
9. Проверить герметичность сильфона:
а) резиновую трубку перегнуть и зажать зажимным устройством (сильфон при этом сжат);
б) надавить на головку штока и отвести стопор, если шток сделает первоначально небольшой рывок и прекратит своё движение, значит камера сильфона герметична, а если будет продолжать движение, то камера повреждена.
10. Продуть фильтрующий патрон (если он применяется при исследовании) испытуемым воздухом:
а) снять заглушку с узкого конца и герметично присоединить его к резиновой трубке прибора;
б) снять заглушку с широкого конца патрона и ввести его в испытуемую воздушную среду;
в) отвести стопор (вначале необходимо шток нажать и отпустить);
г) отсоединить фильтрующий патрон.
11. Очистить концы индикаторной трубки, одним концом герметично соединить её со свободным концом резиновой трубки (12) воздухозаборного устройства.
К другому концу индикаторной трубки присоединить фильтрующий патрон (узким концом).
Опустить фильтрующий патрон в сосуд с определяемым газом.
12. Взять пробу воздуха.
Надавливая одной рукой на головку штока, другой рукой отводят фиксатор (8), позволяя штоку подниматься под действием пружины; как только шток (6) начал двигаться, фиксатор отпускают и засекают время; необходимо придерживать головку штока, предупреждая выталкивание штока, находящейся в сильфоне пружиной. Когда наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышен щелчок; при этом производят второй отсчет времени.
Во время движения штока до входа стопора в нижнее углубление канавки происходит просасывание определенного объема испытуемого воздуха через индикаторную трубку. После того, как движение штока прекратится, и стопор войдет в нижнее углубление канавки штока, необходимо сделать выдержку, так как просасывание может продолжаться вследствие сопротивления индикаторного порошка и образовавшегося при этом некоторого вакуума в сильфоне.
Если индикаторная трубка снаряжена правильно, время прокачки воздуха не превысит указанного на шкале значения.
13. По окончании просасывания воздуха через индикаторную трубку отсоединить ее от резиновой трубки и приложить к шкале так, чтобы нижняя граница изменения окраски столбика порошка в индикаторной трубке совпадала с нулевым делением шкалы, на которой обозначен соответствующий объём просасываемого воздуха. Верхняя граница окрашенного столбика укажет на шкале фактическую концентрацию вещества в мг/м3.
Для измерения концентрации вредного газа (пара) берётся:
а) при малом объёме - "красная шкала" (большая концентрация);
б) при большом объёме (300ч350 мл) - "чёрная шкала" (малая концентрация).
Отсчёт концентрации ведётся в соответствующей шкале. Необходимо пользоваться только той шкалой, которая соответствует объему просасываемого воздуха, отмеченному на шкале в верхней части.
Сравнить фактическую концентрацию вредного вещества с ПДК и результаты занести в табл. 4.5.

Таблица 4.5
Результаты исследований

Наименование исследуемого вещества
Объем просасываемого через
индикаторную трубку воздуха, см3
Общее время просасывания, мин
Цвет
индикаторного порошка
Концентрация исследуемого вещества, мг/м3
Класс опасности




до анализа
после анализа
измеренная
предельно допустимая
в воздухе
рабочей
зоны












Сделать выводы о допустимости обнаруженных концентраций вредных паров в воздухе рабочего помещения и провести оценку условий труда по содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с п. 4.4.

4.8. Основные мероприятия и средства нормализации
состава воздуха рабочей зоны

1. Архитектурно-планировочные мероприятия:
- выбор места под застройку предприятия с учетом розы ветров (господствующего направления ветра), санитарно-защитных зон (СЗЗ);
- наличие зеленой изгороди (60% от СЗЗ);
- рациональное размещение помещений, оборудования и рабочих мест.
2. Инженерно-технологические мероприятия:
- изменение технологии на экологически безопасную (замкнутый цикл);
- использование специальных систем по улавливанию и утилизации ВВ, рекуперация и очистка от них технологических выбросов, нейтрализация отходов производства;
- использование факельных выбросов – устройств для выброса газов с большой скоростью через высокие трубы.
3. Организационные мероприятия:
- обеспечение средствами коллективной и индивидуальной защиты;
- соблюдение режима труда и отдыха (сокращение продолжительности рабочей смены, перерывы и т.д.);
- обучение и инструктаж работающих по технике безопасности и оказанию первой помощи;
- контроль за состоянием воздуха рабочей зоны.
Средствами коллективной защиты (СКЗ) являются:
- механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими, что позволяет вывести работающего из опасной зоны, устранить тяжелый ручной труд;
- замена в технологических процессах используемых вредных веществ на безвредные для здоровья;
- хорошая герметизация оборудования, трубопроводов, своевременное и качественное обслуживание и ремонт оборудования, способствующие снижению поступления в воздух различных вредных веществ;
- устройство правильно организованной рациональной вентиляции и кондиционирования воздуха с целью его очистки, удаления или разбавления до допустимых концентраций вредных выделений.
При недостаточной эффективности коллективных средств защиты применяют средства индивидуальной защиты (СИЗ): респираторы противогазного типа и противогазы со специальными нейтрализующими данный газ насадками, очки закрытого типа, перчатки, рукавицы, спецобувь, изолирующие костюмы, мази и пасты.
Работающим во вредных условиях выделяется спецпитание и предоставляется дополнительный отпуск.
4. Лечебно-профилактические мероприятия:
- предварительные медицинские осмотры, которые ставят своей целью выявить противопоказания при работе с загазованностью. Такими противопоказаниями являются, например, заболевания сердца, органов дыхания, аллергические заболевания, заболевания почек, печени;
- периодические медицинские осмотры, которые ставят своей целью выявить отклонения в состоянии здоровья и предупредить развитие профессиональной патологии.

Контрольные вопросы

1. Какие вещества называют вредными?
2. Что может явиться результатом действия вредных веществ на организм человека?
3. Назовите пути проникновения вредных веществ в организм человека?
4. Какой путь проникновения вредных веществ в организм человека наиболее опасен и почему?
5. Как различаются вредные вещества по характеру воздействия на организм человека?
6. Дайте определение понятию предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны (ПДК).
7. Каков принцип действия газоанализатора УГ-2?
8. Как проверить воздухозаборное устройство на герметичность?
9. Для чего применяется фильтрующий патрон?
Список рекомендуемой литературы

1. ГОСТ 17677-82. Светильники. Общие технические условия.
2. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Межгосударственный стандарт. Здания и сооружения. Методы измерения освещенности.
3. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. - М. : Издательство стандартов, 1988. - 75 с.
4. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. - М. : Издательство стандартов, 1999. - 6 с.
5. Руководство Р 2.2. 2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. - Введ. 2005-11-01. М. : Госстандарт России : Изд-во стандартов, 2005.
6. СНиП 23-05-95*. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Естественное и искусственное освещение (с изменением 1, утвержденным постановлением Госстроя России от 29 мая 2003 г. № 44).
7. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]*. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Строительная климатология.
8. СанПиН 2.2.4.548-96. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
9. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
10. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Изменения и дополнения № 1 к [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
11. СП 23-102-2003. Естественное освещение жилых и общественных зданий.
12. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение.
13. ГН 2.2.5.1313-03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
14. ГН 2.2.5.1314-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
15. МУ 2.2.4.706-981/МУ ОТ РМ 01-98. Оценка освещения рабочих мест.
16. МУК 4.3.2812-10. Инструментальный контроль и оценка освещения рабочих мест. Методические указания.
17. МУК 4.3.2756-10. 4.3. Методы контроля. Физические факторы. Методические указания по измерению и оценке микроклимата производственных помещений. Методические указания.
18. Девисилов В. А. Охрана труда : Учебник. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010. - 512 с.
19. Безопасность жизнедеятельности : учебное пособие / Н. Г. Занько, О. Н. Малаян, О. Н. Русак. - 13-е изд., испр. . - СПб. : Лань, 2010. - 672 с.
20. Безопасность жизнедеятельности : учебник / Под ред. Э. А. Арустамова. - 16-е изд., перераб. и доп. - М. : Дашков и К*, 2012. - 448 с.
21. Безопасность жизнедеятельности : словарь / С.В. Петров, Р.И. Айзман, А.Д Корощенко. - Новосибирск : АРТА, 2011. - 256 с.


[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]




Учебно-методическое издание


И.В. Камышникова,
М.Р. Ерофеева



Безопасность жизнедеятельности




Методические указания
к выполнению лабораторных работ




Материалы опубликованы в авторской редакции


Подписано в печать 30.05.2013
Формат 60Ч84 1/16
Печать трафаретная.
Уч.-изд. л. 6,4. печ. л. 6,4
Тираж 250 экз. Заказ ____

Отпечатано в издательстве ФГБОУ ВПО «БрГУ»
665709, Братск, ул. Макаренко, 40











13PAGE 15


13 PAGE 144315











Приложенные файлы

  • doc 23533604
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий