Учебное пособие Факторы среды обитания. Факторы среды обитания. ред.20.12.2013. Сарычев А. С., Гудков А. Б., Попова О. Н., Бузинов Р. В. Факторы среды обитания
 Скачать 3.07 Mb.
|
Задания для самоконтроля1. Что такое воздух рабочей зоны? 2. Какие основные нормируемые показатели микроклимата воздуха рабочей зоны вы знаете? 3. Что является источниками теплового излучения? 4. Механизмы терморегуляции человеческого организма? 5. Из каких основных процессов состоит теплоотдача человеческого организма в окружающую среду? 6. Как влияют на человека температура окружающего воздуха, его относительная влажность и скорость движения? 7. Как выбирают параметры микроклимата в производственном помещении? 8. Дайте определение понятий «оптимальные параметры микроклимата» и «допустимые параметры микроклимата». 9. Какие мероприятия используют для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне? 10. Дайте определение понятий «вентиляция воздуха» и «кондиционирование воздуха». 11. Как рассчитать количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты и влаги из помещения? 12. Дайте определение понятий «приточная вентиляция», «вытяжная вентиляция» и «приточно-вытяжная вентиляция». 13. Что такое воздушные души, воздушные оазисы, воздушные и воздушно-тепловые завесы? 14. Какие системы отопления вы знаете? 15. Назовите приборы и устройства для измерения метеорологических условий. 2.1.6. Освещенность. Достаточное освещение жилых, общественных и производственных зданий необходимо в общебиологических целях и для создания нормальных условий при выполнении различных работе. Недостаточное или нерациональное освещение вызывает напряжение зрения, что приводит к утомлению глаз и центральной нервной системы в целом (понижение остроты зрения, работоспособности и др.). Жилые комнаты, классы, спортивные залы, производственные помещения должны освещаться прямым солнечным светом и иметь хорошее искусственное освещение. Обязательным требованиемк освещению являются достаточная его интенсивность, равномерность, отсутствие блесткости, возможности создания резких теней. Основные светотехнические понятия. Для оценки условий освещения принята международная система световых величин и единиц: световой поток — мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению, которое она дает; люмен — является единицей светового потока (световой поток, получаемый абсолютно черным телом, площадью 0,5305 мм2 при температуре затвердения платины); освещенность — плотность светового потока на освещаемой поверхности; люкс (лк), единица освещенности (освещенность поверхности в 1 м2, на которую падает и равномерно распространяется световой поток, равный 1 люмену). Часть лучистого потока, воспринимаемая органами зрения человека как свет, называется световым потоком, обозначается буквой Ф и измеряется в люменах (лм). С физической точки зрения световой поток — это мощность видимого излучения, т.е. световая энергия, излучаемая по всем направлениям за единицу времени. Но так как измерение светового потока основывается на зрительном восприятии, то световой поток — величина не только физическая, но и физиологическая. Пространственную плотность светового потока называют силой света и измеряют в канделах (кд). Она характеризует неравномерность распространения светового потока в пространстве. Следующая светотехническая величина это освещенность. Освещенностью поверхности (Е) называется величина, измеряемая отношением светового потока dФ, падающего на поверхность dS, к величине поверхности dS, т. е.  (9)Освещенность измеряется в люксах (лк). Освещенность может быть выражена и через силу света. Яркость используется для характеристики протяженного источника света, обладающего светящейся поверхностью dS. Яркость протяженного источника света L определяется отношением силы света в данном направлении dl к поверхности источника, видимой по этому направлению. Яркость измеряется в кд/м2. Кроме перечисленных выше светотехнических величин используют коэффициент отражения, характеризующий способность поверхности отражать падающий на нее световой поток:  , где (10) отр – отраженный от поверхности световой поток; пад – падающий на поверхность световой поток р — безразмерная величина. Естественное освещение. Интенсивность естественного освещения помещений зависит от светового климата, ориентации зданий и расстояния между ними. Важное значение имеют устройство окон, их размеры, качество стекла, его чистота и т. п. Верхний край окна должен по возможности ближе подходить к потолку (15—30 см), т. к. это способствует более глубокому проникновению света в помещение. Рекомендуется: высота подоконников — 0,75—0,9 м, ширина простенков между окнами — не более полуторной ширины окна, площадь оконных переплетов — не более 25% общей поверхности окна. Наиболее простым и распространенным показателем достаточности естественного освещения помещения служит световой коэффициент — отношение остекленной поверхности окон к площади пола. Он выражается дробью, числителем которой является остекленная поверхность окон (без рам и оконных переплетов), а знаменателем — площадь пола. В жилых комнатах световой коэффициент должен быть не менее 1/8—1/10, в спортивных залах — не менее 1/6, в зале плавательного бассейна, в комнатах инструкторов и врачебных кабинетах — 1/5—1/6, массажных — 1/8—1/10, раздевальных и душевых — 1/10—1/11, классах и аудиториях — 1/4—1/5. Этот показатель, не учитывает возможную затененность окон противостоящим зданием, влияние на освещенность формы комнаты, ориентации окон по странам света и др. Для уточнения этого измеряют угол падения световых лучей, который должен быть не менее 27°, угол отверстия — не менее 5°, дающий представление об освещенности исследуемого места за счет части неба, видимой из окна. Величина угла падения бывает больше в местах, расположенных ближе к окну, а угол отверстия — в верхних этажах. Другим показателем степени обеспеченности помещений дневным светом является коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной наружной освещенности в условиях рассеянного света, выраженное в процентах.  (11)Освещенность под открытым небом в зависимости от светового климата, т. е. широты местности, времени года и т. д., колеблется в пределах от 700 до 16000 и более люксов. Естественная освещенность внутри жилых помещений при боковом освещении считается достаточной, когда в наиболее удаленных от окон местах она составляет не менее 0,5% наружной освещенности (КЕО = 0,5%); в спортивных сооружениях — не менее 1%, в классах, читальных — не менее 1,25%. На фактическую освещенность внутри помещения влияет также качество и состояние стекол: волнистые и загрязненные стекла задерживают до 50% света, промерзшие — до 80%. Обыкновенные стекла задерживают значительный процент ультрафиолетовых лучей, а именно лучи с длиной волны короче 310 мм, что существенно понижает биологический и бактерицидный эффект света, проникающего в помещение. Задерживают свет шторы и цветы на подоконниках (тюлевые занавески поглощают до 40% света, белые ткани — до 50—60%, тяжелые портьеры — до 80%). Искусственное освещение. По функциональному назначению различают следующие виды искусственного освещения: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. В настоящее время в РФ применяется почти повсеместно электрическое освещение, которое способно обеспечить достаточную и равномерную освещенность во всем помещении. Чаще всего используются лампы накаливания, где световая энергия образуется за счет накала вольфрамовой спирали при прохождении через нее электрического тока. Широко распространены люминесцентные лампы — матовые стеклянные трубки, внутри которых находятся пары ртути. Внутренняя их поверхность покрыта люминофором — веществом, способным преобразовывать невидимую ультрафиолетовую радиацию в видимые световые лучи. В концы трубок впаяны электроды. После включения электрического тока между ними образуется дуга ртутного спектра с большим количеством ультрафиолетовых лучей, которые преобразуются в видимое излучение. В настоящее время выпускаются различные типы люминесцентных ламп, отличающиеся характером распределения светового потока по спектру. Лампы дневного света (ЛД) имеют голубоватый цвет свечения, по спектральной характеристике излучения они близки к рассеянному дневному свету, отличаясь от последнего преобладанием энергии в сине-фиолетовой и желто-зеленой частях спектра и меньшей интенсивностью в красной части. Цветовая температура их равна 6500° К. Лампы дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ) по спектральному составу излучения более близки к естественному свету. Люминесцентные лампы типа ЛЕ наиболее близки к спектру естественного солнечного света. Лампы белого света (ЛБ) дают излучение с меньшим содержанием сине-фиолетовых лучей, чем лампы дневного света цвет свечения ламп имеет слегка желтоватый оттенок, их цветовая температура равна 3500°К. Лампы холодного белого света (ЛХБ) по спектру излучения занимают промежуточное положение между лампами ЛБ, ЛД, их цветовая температура равна 4800°К. Лампы тепло-белого света (ЛТБ) по спектру излучения характеризуются цветовой температурой около 2850°К, дают свет своеобразного розовато-белого оттенка. Люминесцентные лампы имеют преимущество перед лампами накаливания, по своему спектру они приближаются к дневному и дают мягкий рассеянный и равномерный свет почти с полным отсутствием теней и бликов на освещаемой поверхности. Яркость люминесцентных ламп во много раз меньше, чем ламп накаливания, что позволяет применять их без абажуров. Наконец, они почти в три раза экономичнее ламп накаливания. Недостатком люминесцентного освещения является пульсация светового потока при однофазном токе, из-за чего движущиеся предметы могут восприниматься как двоящиеся, что, например, при игре в теннис затрудняет правильное восприятие летящего мяча (стробоскопический эффект). Для уменьшения стробоскопического эффекта смежные светильники должны подключаться к разным фазам электрической сети. Лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) представляют собой ртутные лампы высокого давления с исправленной цветностью. По сравнению с лампами накаливания лампы ДРЛ обладают рядом преимуществ, основным из которых является высокая световая отдача. От люминесцентных ламп, ДРЛ отличаются значительно большей мощностью и наибольшими размерами, что дает возможность создавать высокие освещенности при относительно небольшом числе ламп. Существенное преимущество ламп ДРЛ перед другими источниками света отмечено при высоте помещения более 12—14 м, при высоте ниже 6 м применение их нецелесообразно. По спектральному составу излучения лампы ДРЛ значительно отличаются от люминесцентных и ламп накаливания. При освещении лампами ДРЛ усиливается интенсивность зеленых и голубых тонов, а также резко искажается цветопередача ряда других тонов. В связи с этим лампы ДРЛ можно применять только в таких производственных помещениях, в которых выполняемая работа не требует правильной цветопередачи и не связана с различием цветов, например, в высоких цехах машиностроительной, металлургической промышленности, судостроения, а также для наружного освещения. Лампы ДРИ представляют собой ртутные лампы высокого давления с добавкой йодидов металлов. Их называют также металлогалогенными лампами (МГЛ) или ртутногалогенными. Эти лампы разработаны на базе ламп ДРЛ и конструктивно мало от них отличаются. По сравнению с лампами ДРЛ они имеют высокую световую отдачу (80 лм) ВТ и больше, у ламп ДРЛ — 40—50 лм (ВТ) и улучшенную цветность излучения. Спектр излучения ламп зависит от конкретного йодида металла, что дает возможность подбором металлогалогена или их сочетания совершенствовать спектральный состав излучения ламп ДРИ и дает основание считать принципиальное возможным создание высокоэффективных ламп не только с точки зрения светотехнических, но и физиолого-гигиенических характеристик. В РФ в настоящее время выпускаются лампы с добавкой йодидов натрия, таллия и индия мощностью 250 и 700 Ватт (налажен выпуск ламп мощностью 400, 1000 и 2000 Вт) со световой отдачей 65—85 лм/Вт и сроком службы 5000 ч. Газоразрядные ртутные лампы с металлогалогенными добавками являются одним из наиболее экономичных источников света общего назначения. Высокая эффективность этих ламп открывает широкие возможности их использования для освещения производственных помещений большой высоты и площади, строительных площадок, карьеров, а также др. мест работы под открытым небом. Ксеноновые лампы представляют собой вид газоразрядных ламп, основанных на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах. Ксеноновые лампы применяются для наружного архитектурного освещения зданий и площадей, для освещения проездов, горнорудных карьеров, территорий промышленных предприятий, для киноосветительной аппаратуры и др. Спектр излучения ксеноновых ламп почти полностью воспроизводит спектр солнечного света и поэтому позволяет правильно воспринимать цветовые оттенки, с учетом этого, ксеноновые лампы следует рассматривать как перспективный источник света и для внутреннего освещения. Выбор источников освещения зависит от назначения помещений. Люминесцентные лампы особенно удобны при работах, связанных с распознаванием цветовых оттенков, требующих длительного напряжения зрения, и для освещения больших пространств (клубы, театры, вокзалы). Они обеспечивают получение равномерного освещения. Для освещения производственных помещений, спортивных залов и открытых спортивных сооружений, кроме люминесцентных и обычных ламп накаливания, стали применять йодные лампы накаливания (кварцевые лампы накаливания с вольфрамово-йодным циклом), которые облегчают создание высокой степени освещенности и имеют более длительный срок горения. Системы освещения. Для обеспечения выполнения однотипных работ по всему помещению; высокой плотности рабочих мест; невысокой точности работ используют общее искусственное освещение. Если необходимо обеспечить освещение работ высокой точности; с определенным направлением светового потока; в ограниченных размерах по площади и невысокой плотности распределения рабочих мест производят оборудование комбинированного освещения. Комбинированная система более экономична, но лучшие общегигиенические условия работы обеспечивает всё-таки общая система освещения. Местное освещение устраивается у рабочих поверхностей в виде настольных ламп и т. п. Оно должно давать свет, превосходящий по силе освещенности окружающих поверхностей. Это облегчает работу, способствуя концентрации внимания. Вместе с тем следует избегать слишком большого контраста между освещением рабочей поверхности и окружающей площади, так как при кратковременных перерывах в работе глаза должны приспосабливаться к резкой перемене света, что ведет их к утомлению. Действующие нормы запрещают применение одного местного освещения. Общее освещение, при комбинированной системе, должно создавать на рабочей поверхности освещенность не менее 10% величины, нормируемой при комбинированном, но не менее 150 лк при газоразрядных лампах и 50 лк при лампах накаливания. В помещениях без естественного света освещенность рабочей поверхности от светильников общего освещения при системе комбинированного должна составлять 20% нормируемой величины при комбинированном освещении, но не менее 200 л к при газоразрядных лампах и не менее 100 лк при лампах накаливания. Светильники состоят из источника света и арматуры. Последняя выполняет ряд функций: перераспределение светового потока, защита глаз от блесткости, предохранение источника света от загрязнения и повреждений, а также служит для подводки электрического питания и крепления лампы. Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия — отношение светового потока светильника к световому потоку помещенной в него лампы. Светильники классифицируются по распределению светового потока в пространстве, по форме кривой силы света, а также в зависимости от исполнения, назначения и способа установки. По направлению светового потока различают светильники: прямого света — в нижнюю полусферу излучается не менее 80% всего потока; преимущественно прямого света — в нижнюю полусферу излучается от 60 до 80% светового потока; рассеянного света — в каждую полусферу излучается от 40 до 60% потока; преимущественно отраженного света — в верхнюю полусферу излучается от 60 до 80% потока; отраженного света — в верхнюю полусферу излучается более 80% светового потока. Важным является также рациональное размещение и подвес источников общего освещения в классах в библиотеках и производственных помещениях. Так в классах, в библиотеках они должны быть подвешены не ниже 2,6 м от пола, в производственных помещениях, лабораториях и т. д., все определяется характером зрительной работы. Расположение светильников большей частью должно быть равномерным, симметричным, и только в помещениях с неравномерным размещением рабочих поверхностей допускается локальное расположение источников общего освещения. При наличии местного освещения у рабочих поверхностей необходимо, чтобы освещенность, создаваемая лампами общего освещения, составляла не менее 10—20% освещенности, имеющейся на рабочих местах. В противном случае местное освещение создает резкий контраст между яркой освещенностью на рабочих и окружающих поверхностях, что приводит к быстрому утомлению. Светильники с люминесцентными лампами располагают в основном рядами. При большой высоте помещения и необходимости создавать большие уровни освещенности устраивают сдвоенные или строенные ряды светильников. Всё многообразие светильников и требования к ним определяются целым рядом нормативных документов. Исследование естественной освещенности. При оценке естественной освещенности следует учитывать: а) ориентацию помещения по странам света; б) степень затенения света соседними зданиями, деревьями; в) форму окон, их число, размеры, состояние стекол, конструкцию переплетов; г) высоту верхнего края окон и подоконника; д) глубину комнаты. При гигиенической оценке естественной освещенности определяют: - световой коэффициент — отношение площади остекленной поверхности окон к площади пола. Выражается дробью, где числитель единица. - коэффициент естественной освещенности (КЕО). Освещенность естественным светом зависит от времени дня, сезона и атмосферных условий. Эта относительная величина, выраженная в процентах, называется коэффициентом естественной освещенности (КЕО) и определяется по формуле:  , где (12)Ев — освещенность внутри помещения; Ен—освещенность снаружи здания (определяется на горизонтальной плоскости в условиях экранирования прямых солнечных лучей). Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром. Угол падения образуется двумя линиями, из которых одна горизонтальная, проводится от места определения к нижнему краю окна, а другая — от места определения к верхнему краю окна; угол находят по tg — это отношение противолежащего катета к прилежащему (табл.11). Таблица 11 Значения тангесов углов прямоугольных треугольников
Угол отверстия образуется двумя линиями, из которых одна ВА (верхняя) идет от места определения к верхнему краю окна, а другая (нижняя) направляется к высшей точке противоположного здания ВЕ, дерева и т. д. Чтобы найти этот угол, от угла ABC надо отнять угол ЕВС. Углы освещения дают представление о степени распределения светового потока на конкретном рабочем месте (рис.6).  Рис. 6. ABC — угол падения; ABе — угол отверстия. Коэффициент глубины заложения — это отношение высоты верхнего края окна над полом к глубине помещения. Должен быть не более 1:3,5. Исследование искусственной освещенности. Освещенность измеряется объективным люксметром и сопоставляется со значениями, установленными в нормативных документах. В отечественной практике наиболее часто применяют люксметры марок Ю-16, Ю-116, Ю-117. Допустимыми изменениями освещенности в меньшую сторону можно считать не более 10% нормируемой величины. Увеличение освещенности (по сравнению с нормами) до любой практически осуществимой величины является желательным. Люксметр состоит из селенового фотоэлемента и стрелочного гальванометра. Принцип работы фотоэлемента основан на образовании фототока под действием света из слоя селена; величина фототока пропорциональна световому потоку, падающему на поверхность фотоэлемента. Фототок измеряется гальванометром, который градуируется непосредственно в люксах. Чувствительность селенового фотоэлемента к различным участкам видимого спектра неодинаков, поэтому показания люксметра будут верны только при измерениях освещенности от такого источника света, при котором отградуирован прибор. Так как люксметр обычно градуируется при лампах накаливания, то при замерах освещенности, создаваемой другими источниками света, вводится поправочный коэффициент: для люминесцентных ламп типа ЛБ—1,1, типа ЛД—0,9, для естественного освещения — 0,8. При замерах освещенности гальванометр устанавливается горизонтально, а фотоэлемент — в плоскости поверхности, на которой надо произвести измерение освещенности. Измерения производятся на основном участке рабочего места и в нескольких точках, различно расположенных на рабочей поверхности. Последнее дает возможность оценить распределение освещенности по рабочей поверхности. При замерах освещенности следует избегать случайных затенений, с другой стороны, тени, имеющиеся на рабочей поверхности при выполнении производственного процесса, не должны специально устраняться в момент обследования. Нельзя делать заключения на основании замеров различно расположенных точек на рабочей поверхности, а также несколько характерных точек, различно ориентированных в помещении. Для измерения яркости используют промышленно выпускаемые яркомеры типа (Аргус-02; -12; ТКА-ПКМ-02; -41; -61; -65). К средствам индивидуальной защиты органов зрения относятся различные защитные очки, щитки и шлемы. Все они должны защищать органы зрения от ультрафиолетового и инфракрасного излучений, повышенной яркости видимого излучения и ряда других факторов. Указанные средства защиты снабжены специальными светофильтрами, которые подбираются в зависимости от характера и интенсивности излучения Производственное освещение — неотъемлемый элемент условий трудовой деятельности человека. При правильно организованном освещении рабочего места обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от освещения. |