Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов очного и заочного обучения всех направлений и специальностей (стр. 1 из 5)
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
___________________________________________________________________________________________
УТВЕРЖДАЮ
Директор ЭЛТИ
___________ А.П. Суржиков
«_____» ____________ 2009 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
И КАЧЕСТВА ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу
«Безопасность жизнедеятельности» для студентов очного и заочного обучения всех направлений и специальностей
Томск 2009
УДК
Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности» для студентов очного и заочного обучения всех направлений и специальностей. – Томск: Изд-во ТПУ, 2009. – 18 с.
Составители: доц., к.т.н. Ю.В. Волков, доц. М.В. Гуляев,
доц., к.т.н. М.Э. Гусельников, ст. преп., к.т.н. Ю.А. Амелькович
Рецензент: доц., к.т.н. А.М. Плахов
Методические рекомендации рассмотрены и рекомендованы методическим семинаром кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности
«___» ________ 2009 г.
Зав. кафедрой ЭБЖ, проф., д.х.н. С.В. Романенко
Одобрено учебно-методической комиссией ЭЛТИ
Предс. метод. комиссии
доц., к.т.н.
В.И. Готман
«____» 2009 г.
Исследование эффективности и качества искусственного освещения
1.1. Цель работы
Цель работы – изучение количественных и качественных характеристик освещения, оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока.
1.2. Общие сведения
Около 80 % общего объема информации человек получает через зрительный аппарат. Качество получаемой информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное в количественном или качественном отношении освещение не только напрягает зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Нерационально организованное освещение, кроме того, может явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени и пульсации освещенности ухудшают видимость и могут вызвать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта. Поэтому рациональное освещение помещений и рабочих мест – одно из важнейших условий создания благоприятных и безопасных условий труда.
Организация освещения связана с получением, распределением и использованием световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов. Грамотно выполненное освещение влияет на настроение и самочувствие, повышает эффективность труда.
В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное (смешанное).
1.3. Светотехнические характеристики освещения
При оптических измерениях
Для гигиенической оценки освещения необходимо учитывать неодинаковую чувствительность глаза к энергии различных длин волн. Человеческий глаз воспринимает электромагнитные колебания в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм (1 нм = 10-9 м), которые называются видимым излучением.
Основной световой единицей в системе СИ является кандела (кд) - сила света (I) в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540.1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Световой поток (F) – мощность оптического излучения, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм) – световой поток, испускаемый точечным источником силой света I = 1 кд внутри телесного угла в 1 ср (1 лм = 1 кд . ср).
Освещенность (Е) – величина, равная отношению светового потока F, падающего на поверхность, к площади S этой поверхности:
, (1)Единица измерения освещенности - люкс (лк) (1 лк = 1 лм/м2).
Яркость B – поверхностная плотность силы света I в заданном направлении. Яркость является характеристикой светящихся тел, она равна отношению силы света I в каком-либо направлении к площади S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению.
, (2)где: α – угол между направлением излучения и плоскостью, град.
Единицей измерения яркости является кд/м2, это яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света в 1 кд с площади 1 м2.
1.4. Искусственное освещение
Искусственное освещение предусматривается в помещениях с недостатком естественного света, а также для освещения помещений в темное время суток.
По принципу организации искусственное освещение можно разделить на два вида: общее и комбинированное.
Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.
Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания в процессе работы определенной направленности светового потока. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей. Оно может быть стационарным и переносным.
Применение только местного освещения в производственных помещение запрещается, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными местами утомляет зрение, замедляет скорость работы, нередко является причиной несчастных случаев.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.
Рабочее освещение обеспечивает нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.
Аварийное освещение служит для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение в помещениях и на местах производства работ необходимо предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологического процесса или работы объектов жизнеобеспечения. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять 5 % освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий.
Эвакуационное освещение следует предусматривать в местах, отведенных для прохода людей, в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей в количестве более 50 человек. Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытой территории.
Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.
1.5 Источники искусственного освещения
В качестве источников искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы.
В лампах накаливания источником света является раскаленная вольфрамовая проволока. Эти лампы дают непрерывный спектр излучения с повышенной (по сравнению с естественным светом) интенсивностью в желто-красной области спектра. По конструкции лампы накаливания бывают вакуумные и газонаполненные, в том числе галогенные у которых температура проволоки может быть повышена, что увеличивает световую отдачу (отношение создаваемого лампой светового потока к потребляемой электрической мощности).
Общим недостатком ламп накаливания является сравнительно небольшой срок службы (менее 2000 часов) и малая световая отдача (8 – 20 лм/Вт). В промышленности они находят применение для организации местного освещения.
Наибольшее применение в промышленности находят газоразрядные лампы низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления называемые люминесцентными, конструктивно выполнены в виде стеклянной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором. Трубка наполнена дозированным количеством ртути (30 – 80 мг) и смесью инертных газов под давлением около 400 Па. На противоположных концах внутри трубки размещаются электроды. При включении лампы в сеть между электродами возникает газовый разряд, сопровождающийся излучением преимущественно в ультрафиолетовой области спектра. Это излучение, в свою очередь, преобразуется люминофором в видимый световой поток. В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью.
Основным недостатком люминесцентных ламп является повышенный коэффициент пульсации генерируемого ими излучения. Поэтому в последние годы появились газоразрядные лампы низкого давления со встроенным высокочастотным преобразователем. Газовый разряд в таких лампах (называемый вихревым) возбуждается на высоких частотах (десятки кГц) за счет чего обеспечиваются малые значения коэффициента пульсации генерируемого излучения.
К газоразрядным лампам высокого давления (0,03 – 0,08 МПа) относятся дуговые ртутные лампы (ДРЛ). В спектре излучения этих ламп преобладают составляющие зелено-голубой области спектра. В последнее время достаточно широко стали применять электродуговые ксеноновые лампы, обладающие очень высокой световой отдачей при малых габаритах. Однако они в настоящее время достаточно дорогостоящие и применяются преимущественно в фарах элитных автомобилей. Их использование внутри помещений запрещено.