Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности
3.1 Методы нормализации параметров микроклимата
3.2 Виды и характеристики освещения, зрительный комфорт
3.3 Организация рабочего места. Эргономика
Методы нормализации параметров микроклимата
Эффективным средством обеспечения допустимых показателей микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.
Вентиляция − организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха и подачу на его место свежего.
Классификация систем вентиляции
По принципу организации воздухообмена.
По способу подачи воздуха
2.1 Естественная
ветровой напор;
тепловой напор
2.2 Механическая:
приточная;
вытяжная;
приточно-вытяжная.
2.3 Смешанная
естественная + механическая
По принципу организации воздухообмена
3.1 общеобменная
3.2 местная
Приточная система вентиляции
В систему приточно-вытяжной вентиляции входят:
1. Устройство забора воздуха
2. Устройство очистки
3. Система воздуховодов
4. Приточный вентилятор
5. Устройство подачи на рабочее место
6. Устройство для удаления воздуха
7. Вытяжной вентилятор
8. Пыле- и газоулавливающие устройства
9. Фильтры
10.Устройство для выброса воздуха
Система механической вентиляции должна обеспечивать допустимые параметры микроклимата на раб. местах в производственных помещениях.
По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.
Естественная вентиляция.Это система вентиляции, перемещение воздушных масс, в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания.
Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха ветровым напором, действующим на здание.
При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне – разряжение.
Естественная вентиляция реализуется в виде инфильтрации и аэрации.
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЗДУХА И ВЛИЯНИЕ ИХ НА ЧЕЛОВЕКА
... определения кратности воздухообмена г. оценки производительности механической вентиляции д. оценки эффективности естественной вентиляции 18. Скорость движения воздуха можно определить с помощью: а. шкалы ... но изменяет показатель относительной влажности д. влажность воздуха определяется относительно скорости движения воздуха 16. Условия микроклимата при которых организм быстрее переохлаждается: а. ...
Инфильтрация(естественноепроветривание) − неорганизованная естественная вентиляция.
Она осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения.
Такой воздухообмен зависит от случайных факторов:
· силы и направления ветра;
· температуры воздуха внутри и снаружи здания;
· вида ограждений и качества строительных работ.
Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5…0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий − до 1,5.
Аэрация− организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей.
Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра).
Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных).
Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону.
Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха вводят через нижний ярус оконных проемов – на высоте 1,5…2 м.
Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии.
К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и то, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.
Механическая вентиляция – вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей.
Преимущества механической вентиляции:
· большой радиус действия;
· возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;
· подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;
· организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;
· улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения;
· очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость ее сооружения и эксплуатации, а также необходимость проведения мероприятий по снижению шума.
Системы механической вентиляции подразделяются на:
· общеобменные;
· местные;
· аварийные;
· смешанные
· системы кондиционирования.
Общеобменная вентиляция – эта система вентиляции, которая предназначена для подачи чистого воздуха в помещение, ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ помещений.
11 стр., 5469 слов
Влияние вредных веществ в воздухе рабочей зоны на организм человека
... повышенная яркость света и пульсация светового потока. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырье, компоненты и готовая продукция. ... факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека ...
В последнем случае она применяется, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, а рабочие места не фиксированы и располагаются по всему помещению.
Обычно объем воздуха, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха, удаляемого из помещения.
Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство.
Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений.
В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10…15 %.
По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции:
· приточная;
· вытяжная;
· приточно-вытяжная;
· системы с рециркуляцией.
При приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере.
В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения.
Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.
Вытяжная системапредназначена для удаления воздуха из помещения.
При этом в нем создается пониженное давление, и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение.
Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения в данном помещении не должны распространяться на соседние, например, для химических и биологических лабораторий.
Приточно-вытяжная вентиляция – наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.
В отдельных случаях для сокращения эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией.
В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой.
Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапанами.
Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 10…20 % общего количества подаваемого воздуха.
Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, и содержания их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 0,3 от предельно допустимых концентраций.
Применение рециркуляции не допускается в зданиях учебных заведений и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.
Существенное влияние на параметры воздушной среды в рабочей зоне оказывают правильная организация и устройство приточных и вытяжных систем.
Если плотность выделяющихся газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего – непосредственно в рабочую зону.
При выделении газов с плотностью большей плотности воздуха из нижней части помещения удаляется 60…70 и из верхней части 30…40 % загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача свежего в количестве 60 – в рабочую зону и 40 % – вверхнюю зону.
Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции производят, исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги и вредных веществ.
Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена.
Кратность воздухообмена– отношение количества воздуха, поступающего в помещение в I единицу времени 1(м3/ч), к объему вентилируемого помещения V, м3.
При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть в пределах 1…10.
При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции принимают в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего.
В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего V<20 м3 расход воздуха на одного работающего должен быть не менее 30 м3/ч.
В помещении с V = 20.. .40 м3 — > 20 м3/ч.
В помещениях с V > 40 м3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают.
При отсутствии естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять менее 60 м3/ч.
С помощью местной вентиляциинеобходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах.
Широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция, основанная на использовании отсосов от укрытий.
Конструкции местных отсосов могут быть
· полностью закрытыми;
· полуоткрытыми;
· открытыми.
Наиболее эффективны закрытые отсосы.
К ним относятся:
· кожухи;
· камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование.
Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, втяжные шкафы, бортовые отсосы и др.
Один из самых простых видов местных отсосов – вытяжной зонт.
Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух.
Зонты устанавливают над ваннами различного назначения, электро- и индукционными, печами и над отверстиями для выпуска металла и шлака из вагранок.
Зонты делают открытыми со всех сторон и частично открытыми: с одной, двух и трех сторон.
Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше! размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта менее 60°.
Отсасывающие панелиприменяют для удаления вредных выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла и т. п.
Вытяжные шкафы — наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывают источник выделения вредных веществ.
Незакрытыми в шкафах остаются лишь проемы для обслуживания, через которые воздух из помещения поступает в шкаф. Форму проема выбирают в зависимости от характера технологических операций.
Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают, исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования.
Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади приемных отверстий отсоса на скорость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса зависит от класса опасности вещества и типа воздухо-приемника местной вентиляции и изменяется от 0,5 до 5 м/с.
Смешанная система вентиляцииявляется сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.
Аварийная вентиляцияпредусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большего количества вредных или взрывоопасных веществ.
Оптимальные параметры микроклимата обеспечивает система кондиционирования.
Кондиционирование.Для создания оптимальных метеорологических условий- в производственных и жилых помещениях, в салонах транспортных систем применяют наиболее совершенный вид вентиляции — кондиционирование воздуха.
Кондиционированием воздуханазывается его автоматическая обработка с целью поддержания в помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения.
При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении.
Такие параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами.
В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную обработку:
· ионизацию,
· дезодорацию;
· озонирование и т. п.
Кондиционеры могут быть местными(для обслуживания отдельных помещений) и центральными(для обслуживания нескольких отдельных помещений).
Параметры микроклимата измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м при работах, выполняемых стоя.
Количество выполняемых измерений в производственных условиях: для площади помещения до 100 м2 −4, от 101 до 400 м2 – 8.
Перечень приборов для исследования параметров микроклимата приведен в таблице 7.2.1.
Таблица 7.2.1 − Приборы для исследования параметров микроклимата
| Исследуемый параметр | Единица измерения | Дискретные измерения | Измерения в течение суток (недели) |
| Температура воздуха | 0С | Термометры: – ртутные – спиртовые – максимальные – минимальные – парные – электронные | Термографы: – суточные – недельные |
| Температура поверхностей | 0С | Термопары Термощупы Пиранометры | |
| Относительная влажность | φ, % | Гигрометры Психрометры – стационарные – аспирационные | Гигрографы – суточные – недельные |
| Скорость движения | V, м/с | Кататермометры (0,05…2,0) Анемометры – крыльчатые (0,3…5,0) – чашечные (1,0…20,0) – индукционные (2,0…30,0) | |
| Атмосферное давление | Р, мм.рт.ст. | Барометры-анероиды Ртутные барометры | Барографы: – суточные – недельные |
| Тепловое излучение | E, Вт/м2 | Актинометр, болометр, электротермометр термоэлектроанемометр |
Температура
Это физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы (воздуха, жидкости, твердого тела, поверхности).
Часто температуру измеряют по шкале Цельсия t (0С), она связана с температурой по шкале Кельвина равенством t = Т — 273,15 К.
Существуют также шкалы Фаренгейта, Реомюра, Ранкина.
Ртутные термометры применяют обычно при измерениях выше 0оС, а спиртовые – ниже 0оС. Для измерения температуры воздуха в условиях теплового излучения пользуются парным термометром: один термометр с зачерненной поверхностью резервуара с ртутью, другой − с покрытием из серебра. Для регистрации температуры во времени применяют термограф.
Относительная влажность воздуха
Влажность воздуха характеризует содержание в нем паров воды.
Влажность бывает абсолютной, максимальной и относительной.
Абсолютная влажность воздуха показывает количество водяных паров в граммах, приходящихся на 1 м3 воздуха (г/м3), Она выражается упругостью водяных паров в мм.рт.ст или Па.
Её вычисляют по формуле Ренье
| Р = (Рнас – А*(Тс – Тв)*Рб, | (7.2.1) |
где Pнас – парциальное давление насыщенных паров при температуре мокрого термометра, Па;
Pб – барометрическое давление, Па ;
Tс – показания сухого термометра, оС;
Tв – показания мокрого термометра, оС;
A – психрометрический коэффициент.
Зная абсолютную влажность, можно определить парциальное давление пара по формуле
|
(7.2.2) |
где q − вес 1 м3 водяного пара г/м3;
P − парциальное давление пара, мм рт. ст.;
t − температура, ˚С.
Максимальная влажность характеризует наибольшее парциальное давление водяных паров в воздухе при данных температуре и давлении.
Давление насыщенного пара зависит от температуры и может быть определено из выражения (формула Кирхгофа)
|
(7.2.3) |
где Pм − парциальное давление насыщенного пара, мм рт ст;
Тс – температура сухого термометра, оС.
Относительная влажность — отношение абсолютной и максимальной влажности, выраженное в процентах
|
(7.2.4) |
На самочувствие людей оказывает влияние, главным образом, относительная влажность. Поэтому, при оценке состояния воздушной среды основным критерием является не абсолютная, а относительная влажность.
Относительную влажность определяют с помощью психрометра.
Основные части психрометра − два термометра; поверхность резервуара одного из них сухая, а другого − искусственно увлажнена.
Принцип действия психрометра основан на зависимости скорости испарения влаги в окружающую среду с поверхности увлажненного термометра от влажности воздуха. Скорость испарения тем больше, чем суше окружающий воздух, и, наоборот, тем меньше, чем больше количество водяного пара он содержит. Процесс испарения влаги с поверхности сопровождается понижением ее температуры, так как молекулы воды, оторвавшиеся от поверхности термометра, имеют более высокую энергию (температуру), чем средняя.
Термометр, с поверхности которого происходит испарение влаги, показывает некоторую температуру, известную под названием “температура мокрого термометра”; она всегда меньше температуры сухого, за исключением ситуации, когда наблюдается 100% влажность.
Известно несколько типов психрометров.
Статический психрометр.В настоящее время выпускают модификации прибора − МВ−4М (с механическим приводом) и М−34 (с электрическим приводом), измеряющие относительную влажность в пределах от 10 до 100% при температурах от −10 до 40° С.
Автоматический электронный психрометр предназначен для измерения и записи относительной влажности воздуха или газов в пределах от 20 до 100%.
Волосяной гигрометр представляет собой прибор, в котором в качестве чувствительного элемента используется обезжиренный человеческий волос. Относительное изменение длины волоса зависит от парциального давления паров в воздухе.
Скорость движения воздуха
Для измерения скорости движения воздуха можно использовать анемометры (крыльчатый, чашечный, индукционный), термоанемометры, кататермометры и другие приборы.
Анемометр ручной крыльчатый АСО– 3 предназначен для измерения скорости воздушного потока в пределах 0,3 – 5 м/с.
Принцип работы прибора основан на зависимости динамического давления от скорости воздушного потока.
Анемометр состоит из крыльчатки, вращающейся на струнной оси и счетчика оборотов крыльчатки.
Прибор чувствительный и хрупкий. В потоки скоростью больше 5 м/с его помещать нельзя, так как возможны поломка крыльчатки и неверные показания. Под действием динамического давления воздуха крыльчатка начинает вращаться. Это вращение передается счетчику, который имеет 3 шкалы: единицы, сотни, тысячи. Чем больше скорость, тем больше оборотов совершает крыльчатка.
Индукционный анемометр применяется для измерения скорости движения воздуха, изменяющейся от 1 до 30 м/с. Он воспринимает движение воздуха четырьмя чашечками, насаженными на концы взаимноперпендекулярных стержней, укрепленных на общей оси. Показания снимают по отклонению стрелки от первоначального пол
Виды и характеристики освещения, зрительный комфорт
Освещение и световая среда характеризуется следующими основными параметрами.
Световой поток(Ф) – часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток – это не только физическая, но и физиологическая величина, так как характеризует зрительное восприятие, для него введена специальная единица измерения люмен (лм).
Сила света(I).
Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющегося от источника света в некотором телесном угле W измеряемом в стерадианах (cр), к величине этого телесного угла.
Единица силы света – кандела (кд) – это световой поток в люменах (лм), испускаемый точечным источником в телесном угле Iср (лм/ср).
Телесный угол определяется отношением площади S, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса Rк квадрату последнего
| W= S/R2 | (7.3.1) |
:
Солнце и искусственные источники света – это первичные источники светового потока, т. е. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники – это поверхности объектов, от которых свет отражается.
Коэффициентом отражения (r)называется доля светового потока Фпад, падающего на поверхность, которая отражается от нее,
| r = Фотр/Фпад | (7.3.2) |
Величина же светового потока, отраженного поверхностью предмета Фотр и распространяющегося в некотором телесном угле Ŵ, отнесенная к величине этого угла и площади S отражающей поверхности, называется яркостью ( L ) объекта.По сути − это сила света, излучаемая поверхностью, отнесенная к площади этой поверхности
Яркость измеряется в кд/м2.
Чем больше яркость объекта, тем больший световой поток от него поступает в глаз и тем сильнее сигнал, поступающий от глаза в зрительный центр. Таким образом, казалось бы, чем больше яркость, тем лучше человек видит объект. Однако это не совсем так. Если поверхность (фон), на которой располагается объект, имеет близкую к объекту по величине яркость, то интенсивность засветки участков сетчатки световым потоком, поступающим от фона и объекта, одинакова (или слабо различается), величина поступающих в мозг сигналов одинакова, и объект на фоне становится неразличимым.
Чтобы объект был хорошо виден, яркости объекта и фона должны различаться.
Если объект резко выделяется на фоне (например, черная линия на белом листе), контраст считается большим, при среднем контрасте объект и фон заметно различаются по яркости, при малом контрасте объект слабо заметен на фоне (например, линия бледно-желтого цвета на белом листе).
При К < 0,2 контраст считается малым, при К = 0,2 … 0,5 контраст средний, а при К > 0,5 – большим.
Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффициент отражения и падающий на поверхность световой поток.
Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения r, пропускания τ и поглощения α, причем во всех случаях r + τ + α = 1. Указанные коэффициенты − это доля светового потока, которая соответственно отражается, пропускается или поглощается поверхностью.
Для характеристики интенсивности светового потока, падающего на поверхность от источника света, введена величина, получившая название освещенности.
Освещенность– это отношение падающего на поверхность светового потока Фпад к величине площади этой поверхности S
| E = Фпад/S | (7.3.3) |
Измеряется освещенность в люксах (лк) − лм/м2. Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.
Одной из характеристик, характеризующей зрительную работу, является фон – поверхность, на которой происходит различение объекта, с которым работает человек. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее свет. Отражательная способность определяется коэффициентом отражения − r.
Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:
• равномерное освещение;
• оптимальная яркость;
• отсутствие бликов и ослепленности;
• соответствующий контраст;
• правильная цветовая гамма;
• отсутствие стробоскопического эффекта или пульсации света.
Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО)«Гиперссылка (Глоссарий)» и установлены минимально допустимые значения КЕО – это отношение освещенности Ев внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности Ен от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:
| КЕО = (Ев/Ен) * 100% | (7.3.4) |
КЕО не зависит от времени года и суток, состояния небосвода, а определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен помещений и т.д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение КЕО.
Минимально допустимая величина КЕО определяется разрядом работы: чем выше разряд работы, тем больше минимально допустимое значение КЕО. Например, для I разряда работы (наивысшей точности) при боковом естественном освещении минимально допустимое значение КЕО равно 2 %, при верхнем −6 %, а для III разряда работы (высокой точности) соответственно 1,2 % и 3 %. По характеристике зрительной работы труд учащихся можно отнести ко второму разряду работы и при боковом естественном освещении в аудитории, лаборатории на рабочих столах и партах должен обеспечиваться КЕО = 1,5 %.
Кроме минимально допустимой величины КЕО и доли общего освещения в комбинированном освещении «Гиперссылка (Глоссарий)», в соответствии с нормами устанавливается величина минимально допустимой освещенности Еmin (это основной нормируемый параметр).
Величина Еmin зависит от разряда работы.
Разряды работы делят на четыре подразряда в зависимости от светлоты фона и контраста между деталями (объектами различения) и фоном.
Более подробные сведения о нормативных требованиях, предъявляемых к освещению, можно получить в СНиП 23−05−95.
Системы и виды освещения
Освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение«Гиперссылка (Глоссарий)»конструктивноразделяется на:
· боковое (световые проемы в стенах)«Гиперссылка (Глоссарий)»;
· верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше)«Гиперссылка (Глоссарий)»;
· комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно)«Гиперссылка (Глоссарий)».
Величина освещенности Е впомещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Фот небосвода, которая проникает в помещение.
Эта доля зависит:
· от размера световых проемов (окон, световых фонарей);
· светопроницаемости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол);
· наличия напротив световых проемов зданий, растительности;
· коэффициентов отражения стен и потолка помещения (в помещениях с более светлой окраской естественная освещенность лучше) и т. д.
Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный свет, создаваемый любыми источниками света.
Кроме того, чем лучше естественное освещение в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии.
При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение,создаваемое электрическими источниками света.
По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим«Гиперссылка (Искусственное общее освещение)», общим локализованным и комбинированным«Гиперссылка (Глоссарий)».
При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки.
В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест.
Источники света и светильники
Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы:
· газоразрядные лампы;
· лампы накаливания.
Лампы накаливания являются источниками света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити.
Преимущества:
· удобны в эксплуатации;
· просты в изготовлении;
· обладают низкой инерционностью при включении;
· не требуют наличия дополнительных пусковых устройств;
· надежны в работе при колебаниях напряжении и при различных метеорологических условиях окружающей среды.
Недостатки:
· низкая световая отдача (для ламп общего назначения ψ = 7…20 лм/Вт);
· сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс.ч);
· в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.
Вгазоразрядных лампахизлучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.
По спектральному составу видимого света различают лампы:
· дневного света (ЛД);
· дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛЛД);
· холодного белого цвета (ЛХД);
· теплового белого цвета(ЛТБ);
· белого цвета (ЛБ).
Преимущества:
· большой срок службы (до 8…12 тыс.ч);
· можно получить световой поток любого желаемого спектра, путем подбора газы, пары металлов, люминофоры.
Недостатки:
· пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта;
· длительный период разгорания;
· необходимость применения специальных пусковых приспособлений, облегчающих зажигание ламп;
· зависимость работоспособности от температуры окружающей среды;
· могут создавать радиопомехи, исключение которых требует специальных устройств.
Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников.
Электрический светильник − это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранении глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждений, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения.
3.3 Организация рабочего места. Эргономика
В профилактике утомления в последние десятилетия возникло новое направление − эргономика.
Для эргономики важно влияние среды на эффективность и качество деятельности человека, его работоспособность, физическое и психическое благополучие.
Эргономика определяет оптимальные величины средовых нагрузок – как по отдельным показателям, так и в сочетании.
Объектом изучения эргономики является система «человек – машина», а предметом – деятельность человека или группы людей с техническими средствами.
Имея в качестве объекта исследования систему «человек – машина», эргономика изучает определенные ее свойства, которые обусловлены положением и ролью человека в системе.
Эти свойства получили название человеческих факторов в технике.
Они представляют собой интегральные показатели связи человека, машины, предмета деятельности и среды, проявляющиеся при деятельности человека с системой и ее функционировании, связанные с достижением конкретных целей.
Человеческие факторы в технике существуют актуально, т.е. «здесь и теперь», порождаются во время взаимодействия человека и технической системы. В этом смысле они относятся к виртуальной реальности и обладают ее свойствами. Она источник как эффективного управления так и неэффективного.
Человеческие факторы в технике формируются на основе базовых характеристик:
социально-психологических;
психологических;
физиологических;ческих;
антропологических;
гигиенических в их соотношении с техникой.
Исследователям и проектировщикам важно не только знать базовые характеристики и их номенклатуру, но и представлять, как на их основе формируются человеческие факторы в технике, эргономические свойства и эргономичность систем «человек – машина».
Эргономичность системы «человек – машина» взаимосвязан с критериями производительности, надежности, экономичности и эстетичности.
Эргономичность– это целостность эргономических свойств, к которым относятся управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.
Эргономическое проектирование рабочих пространств и рабочих мест производится для конкретных рабочих задач и видов деятельности с учетом антропометрических, биомеханических, психофизиологических и психических возможностей и особенностей работающих людей.
Оно должно создать наилучшие условия для:
· размещения работающего человека с учетом рабочих движений и перемещений в соответствии с требованиями технологического процесса;
· выполнение основных и вспомогательных операций в удобном рабочем положении, соответствующем специфике трудового процесса, и с применением наиболее эффективных приемов труда;
· расположение средств управления в пределах оптимальных границ пространства перемещений человека;
· сохранения оптимального обзора источников визуальной информации при смене рабочей позы и рабочего положения;
· свободного доступа к местам профилактических осмотров, ремонта и наладки, удобства их выполнения;
· рационального размещения оборудования, безопасности работающих.
Размеры проходов между элементами рабочего места рассчитываются в зависимости от частоты их использования и числа работающих людей, рациональных маршрутов их движения, необходимых размеров транспортных проездов, требований техники безопасности и санитарно-гигиенических норм. Размеры транспортных проездов должны быть не менее ширины транспортного средства плюс пространство, занимаемое телом стоящего человека в спецодежде.
Рабочее пространство и организация рабочего места, досягаемость и величина усилий на органы управления, а также характеристики обзорности обусловливаются, прежде всего, положением тела работающего. Наиболее распространены рабочие положения: стоя и сидя.
Каждое из положений характеризуется определенными условиями равновесия, степенью напряжения мышц, состоянием кровеносной и дыхательной систем, расположением внутренних органов и, следовательно, расходом энергии.
Одним из основных направлений эргономики является соблюдение физиологических и психологических требований человека при конструировании машин и другого оборудования, организации и планировки рабочих мест.
При конструировании машин должны быть предусмотрены меры по устранению лишних движений работающего, ликвидации наклонов туловища и переходов.
Правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесс, уменьшают и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний.
Оптимальная поза человека в процессе трудовой деятельности обеспечивает высокую работоспособность и производительность труда.
Неправильное положение тела на рабочем месте приводит к быстрому возникновению статической усталости, снижению качества и скорости выполняемой работы, а также снижению реакции на опасности.
Нормальной рабочей позой следует считать такую, при которой работнику не требуется наклоняться вперед больше чем на 10…151о больше чем на 10…151°; наклоны назад и в стороны нежелательны; основное требование к рабочей позе − прямая осанка.
Выбор рабочей позы зависит от мышечных усилий во время работы, точности и скорости движений, а также от характера выполняемой работы.
При усилиях не более 50 Н можно выполнять работу сидя.
При усилиях 50…100 Н работа может выполняться с одинаковым физиологическим эффектом как стоя, так и сидя.
При усилиях более 100 Н желательно работать стоя.
Работа стоя целесообразнее при необходимости постоянных передвижений, связанных с настройкой и наладкой оборудования. Она создает максимальные возможности для обзора и свободных движений.
Однако при работе стоя повышается нагрузка на мышцы нижних конечностей, повышается напряжение мышц в связи с высоким расположением центра тяжести и увеличиваются энергозатраты на 6…10 % по сравнению с позой сидя.
Работа в позе сидя более рациональна и менее утомительна, так как уменьшается высота центра тяжести над площадью опоры, повышается устойчивость тела, снижается напряжение мышц, уменьшается нагрузка на сердечно − сосудистую систему.
В положении сидя обеспечивается возможность выполнять работу, требующую точности движения.
Однако в этом случае могут возникать застойные явления в органах таза, затруднение работы органов кровообращения и дыхания.
Смена позы приводит к перераспределению нагрузки на группы мышц, улучшению условий кровообращения, ограничивает монотонность.
Поэтому, где это совместимо с технологий и условиями производства, необходимо предусматривать выполнение работы как стоя, так и сидя с тем, чтобы рабочие по своему усмотрению могли изменять положение тела.
При организации производственного процесса следует учитывать антропометрические и психофизиологические особенности человека, его возможности в отношении величины усилий, темпа и ритма выполняемых операций, а также анатомо − физиологические различия между мужчинами и женщинами.
Размерные соотношения на рабочем месте при работе стоя строятся с учетом того, что рост мужчин и женщин в среднем отличается на 11,1 см, длина вытянутой в сторону руки − на 6,2 см, длина вытянутой вперед руки − на 5,7 см, длина ноги − на 6,6 см, высота глаз над уровнем пола − на 10,1 см.
На рабочем месте в позе сидя различия в размерных соотношениях у мужчин и женщин выражаются в том, что в среднем длина тела мужчин на 9,8 см и высота глаз над сиденьем − на 4,4 см больше, чем у женщин.
На формирование рабочей позы в положении сидя влияет высота рабочей поверхности, определяемая расстоянием от пола до горизонтальной поверхности, на которой совершаются трудовые движения.
Высоту рабочей поверхности устанавливают в зависимости от характера, тяжести и точности работ.
Оптимальная рабочая поза при работе сидя обеспечивается также конструкцией стула: размерами; формой; площадью и наклоном сиденья; регулировкой по высоте.
Основные требования к размерам и конструкции рабочего стула в зависимости от вида выполняемых работ приведены в ГОСТ 12.2.032−78 и ГОСТ 21889−76.
Существенное влияние на работоспособность оператора оказывает правильный выбор типа и размещения органов и пультов управления машинами и механизмами. При компоновке постов и пультов управления необходимо знать, что в горизонтальной плоскости зона обзора без поворота головы составляет 120°, с поворотом − 225°; оптимальный угол обзора по горизонтали без поворота головы − 30−40° (допустимый 60°), с поворотом − 130°.
Допустимый угол обзора по горизонтали оси зрения составляет 130°, оптимальный − 30° вверх и 40° вниз.
Приборные панели следует располагать так, чтобы плоскости лицевых частей индикаторов были перпендикулярны линиям взора оператора, а необходимые органы управления находились в пределах досягаемости.
Наиболее важные органы управления следует располагать спереди и справа от оператора.
Максимальные размеры зоны досягаемости правой руки − 70…110 см.
Глубина рабочей панели не должна превышать 80 см.
Высота пульта, предназначенного для работы сидя и стоя, должна быть 75…85 см.
Панель пульта может быть наклонена к горизонтальной плоскости на 10…20°, наклон спинки кресла при положении сидя 0…10 оС.
Для лучшего различия органов управления они должны быть разными по форме и размеру, окрашиваться в разные цвета либо иметь маркировку или соответствующие надписи.
При группировке нескольких рычагов в одном месте необходимо, чтобы их рукоятки имели различную форму.
Это позволяет оператору различать их на ощупь и переключать рычаги, не отрывая глаз от работы.
Применение ножного управления дает возможность уменьшить нагрузку на руки и таким образом снизить общую утомляемость оператора.
Педали следует применять для включения, пуска и остановки при частоте этих операций не более 20 в минуту, когда требуется большая сила переключения и не слишком большая точность установки органа управления в новом положении.
При конструировании ножного управления учитывают характер движения ног, необходимые усилия, частоту движения, общее рабочее положение тела, ход педали.
Наружная поверхность педали должна быть рифленой на ширину 60…100 мм, рекомендуемое усилие − 50…100 Н.
Цветовое оформление производственного интерьера. Рациональное цветовое оформление производственного интерьера − действенный фактор улучшения условий труда и жизнедеятельности человека.
При выборе светоцветового решения производственного помещения принимают во внимание его влияние на создание в поле зрения работающего оптимальных соотношений по яркости и цветности, на обеспечение хорошего различения обрабатываемых деталей, органов управления и элементов оборудования.
Установлено, что цвета могут воздействовать на человека по−разному: одни цвета успокаивают, а другие раздражают.
Например, красный цвет − возбуждающий, горячий, вызывает у человека условный рефлекс, направленный на самозащиту.
Оранжевый воспринимается людьми также, как горячий, он согревает, бодрит, стимулирует к активной деятельности.
Желтый − теплый, веселый, располагает к хорошему настроению.
Зеленый − цвет покоя и свежести, успокаиваюе действует на нервную систему, а в сочетании с желтым благотворно влияет на настроение.
Синий и голубой цвета свежи и прозрачны, кажутся легкими, воздушными. Под их воздействием уменьшается физическое напряжение, они могут регулировать ритм дыхания, успокаивать пульс.
Черный цвет − мрачный и тяжелый, резко снижает настроение.
Белый цвет − холодный, однообразный, способный вызвать апатию.
Разностороннее эмоциональное воздействие цвета на человека позволяет широко использовать его в гигиенических целях. Поэтому при оформлении интерьера производственного помещения цвет используют как композиционное средство, обеспечивающее гармоническое единство помещения и технологического оборудования, как фактор, создающий оптимальные условия зрительной работы и способствующий повышению работоспособности; как средство информации, ориентации и сигнализации для обеспечения безопасности труда.
Поддержание рациональной цветовой гаммы в производственных помещениях достигается правильным выбором осветительных установок, обеспечивающих необходимый световой спектр.
Освещение должно создавать оптимальные условия зрительного восприятия для конкретных видов деятельности и обеспечивать психологический комфорт работникам. Для достижения этого принимаются во внимание такие факторы, как освещенность, цвет, распределение светового потока; устранение слепящего действия света и бликов; соотношения освещенности и цвета; возраст работников; естественная освещенность.
В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо предусматривать регулярную очистку от загрязнений светильников и остекленных проемов, своевременную замену отработавшей свой срок службы лампы, контроль напряжений питания осветительной сети, регулярную и рациональную окраску стен, потолка, оборудования.
Сроки очистки светильников и остекления зависят от степени запыленности помещения: для помещений с незначительными выделениями пыли − два раза в год; со значительным выделением пыли − 4… 12 раз в год.
Для удобства и безопасности очистки осветительных установок применяют передвижные тележки, телескопические лестницы, подвесные люльки.
При высоте подвеса светильников до 5 м допускается обслуживание их с приставных лестниц и стремянок. Очищать светильники следует при отключенном электропитании.
Акустика производственной среды должна исключать вредные и раздражающие воздействия шума, включая шумы от внешних источников. Важными здесь являются уровни звукового давления в октавных полосах спектра шума; суммарная длительность воздействия шума в течение рабочего дня и его распределение по времени; характер шума (широкополосный, тональный и импульсный); восприятие акустических сигналов; различимость речи.
Вибрации и их воздействие на человека не должны достигать уровня, вызывающие физические повреждения, патофизиологические реакции или сенсомоторные нарушения.
Работники должны предупреждаться о воздействии на них электромагнитных полей высокой частоты и источников ионизирующих излучений, а также принимать необходимые меры безопасности при работе; следует выявлять ранние изменения в состоянии здоровья и работоспособности под влиянием указанных факторов, а также предупреждать утомление и связанные с ним возможные ошибочные действия работающих людей.