Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

БЕЗОПАСНОСТЬ

ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия (практикума) для бакалавров

всех направлений очной формы обучения

Красноярск 2013

УДК 62–78(075.8)

ББК 65.246 я7 Б40

Бельская Е. Н., Тасейко О. В., Юрковец Н. В., Шаталова Н. Н., Потылицына Е. Н., Кузнецов Е. В.

Рецензенты:

кандидат технических наук, доцент Т. П. СПИЦЫНА (Сибирский государственный технологический университет); кандидат технических наук, профессор А. Г. КУЧКИН (Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева)

Б40 Безопасность жизнедеятельности : учеб. пособие (практи-

кум / Е. Н. Бельская, О. В. Тасейко, Н. В. Юрковец и др. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. – Красноярск, 2013. – 128 .

УДК 62–78(075.8)

ББК 65.246 я7

© Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, 2013 © Бельская Е. Н, Тасейко О. В., Юрковец Н. В., Шаталова Н. Н., Потылицына Е. Н., Кузнецов Е. В., 2013

ПРЕДИСЛОВИЕ

Вводимая в настоящее время в высших, средних специальных учебных заведениях и средней школе дисциплина «Безопасность жизнедеятельности» призвана интегрировать на общей методической основе в единый комплекс знания, необходимые для обеспечения комфортного состояния и безопасности человека во взаимодействии со средой обитания. Предпосылкой такого подхода является значительная общность целей, задач, объектов и предметов изучения, а также средств познания и принципов реализации теоретических и практических задач.

Научно-технический прогресс, подобно цепной реакции, соединяет воедино природные, антропогенные и общественные процессы, увеличивая систему связанных с ними угроз человечеству в техносфере. Поэтому знание основ безопасности жизнедеятельности (БЖД) является важным условием профессиональной деятельности инженера любого профиля, в том числе и геологоразведочного производства.

Задача современного образования в техническом вузе по безопасности жизнедеятельности – дать необходимые представления, знания, умения в данной области, которые позволят справиться с растущими угрозами в техносфере и проблемами обеспечения БЖД в системе «человек – производство – окружающая среда».

Дисциплина, наряду с прикладной инженерной направленностью, ориентирована также на повышение гуманитарной подготовки выпускников технических университетов и базируется на знаниях, полученных при изучении социально-экономических, общенаучных и общеинженерных дисциплин.

Данное учебное пособие (практикум), написанное для бакалавров очного отделения всех специальностей, обеспечивает необходимый фундамент общего образования будущих специалистов по проблемам безопасности. Особенностью дисциплины является системный, обобщенный подход к изучению проблем защиты человека в условиях современного производства.

Цель данного учебного пособия (практикума) – оказать помощь в приобретении практических навыков в освоении основных разделов курса и при выполнении лабораторных работ.

При формировании содержания практикума по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» авторы придерживались следующих методических принципов:

– облегчить самостоятельную работу студентов при усвоении теоретической части дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»;

– способствовать формированию практических навыков профессионального решения производственных и экологических задач в области будущей специальности;

– получить навыки анализа и применения в выпускных квалификационных проектах и работах изученных методов и средств защиты от вредностей и опасностей производственной среды.

В результате изучения дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» будущий специалист должен знать: теоретические основы безопасности жизнедеятельности в системе «человек – среда обитания»; правовые, нормативно-технические и организационные основы безопасности жизнедеятельности; основы физиологии человека и рациональные условия деятельности; анатомо-физические последствия воздействия на человека травмирующих, вредных и поражающих факторов; идентификацию травмирующих, вредных и поражающих факторов чрезвычайных ситуаций; средства и методы повышения безопасности.

Будущий специалист должен уметь проводить контроль параметров и уровня негативных воздействий на их соответствие нормативным требованиям; эффективно применять средства защиты от негативных воздействий; разрабатывать мероприятия по повышению безопасности и экологичности производственной деятельности; планировать и осуществлять мероприятия по повышению устойчивости производственных систем и объектов; планировать мероприятия по защите производственного персонала и населения в чрезвычайных ситуациях и при необходимости принимать участие в проведении спасательных и других неотложных работ при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций.

Практикум предназначен для выполнения групповых лабораторных заданий группами студентов всех специальностей очного обучения. В нем даны теоретические сведения, описания лабораторных стендов, методические указания к выполнению лабораторных работ по четырем базовым темам. В конце каждой лабораторной работы размещен шаблон для оформления лабораторной работы. К каждой теме прилагается обширный список контрольных вопросов.

Большой библиографический список по рассматриваемой тематике, приведенный в издании, способствует расширению знаний по этой дисциплине. Пособие основано на новейшей системе действующих государственных нормативных актов в области охраны труда.

ВВЕДЕНИЕ

Задача современного образования в техническом вузе по безопасности жизнедеятельности (БЖД) – дать необходимые представления, знания, умения в данной области, которые позволят справиться с растущими угрозами в системе «человек – производство – окружающая среда». Успех в решении данной задачи в большой степени зависит от качества подготовки специалистов в этой области, от их умения принимать правильные решения в сложных и изменчивых условиях современного производства. Сегодняшнему выпускнику необходимо решать вопросы аттестации рабочих мест по условиям труда работающих на предприятиях и сертификации производственных объектов по безопасности труда.

Безопасность жизнедеятельности – научная дисциплина о сохранении здоровья и безопасности человека в среде обитания. Объектом изучения в дисциплине БЖД являются комплекс явлений

и процессов в системе «человек – среда обитания», негативно воздействующих как на человека, так и на природную среду. Дисциплина объединяет тематику безопасного взаимодействия человека со средой обитания (производственной, бытовой, природной) и вопросы защиты от негативных факторов чрезвычайных ситуаций.

Цель изучения дисциплины БЖД – вооружить будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыками, необходимыми:

– для создания комфортного состояния среды обитания в зонах трудовой деятельности и отдыха человека;

– разработки и реализации мер защиты человека и среды обитания от негативных воздействий;

– проектирования и эксплуатации техники, технологических процессов и объектов экономики в соответствии с требованиями по безопасности и экологичности;

– обеспечения устойчивости функционирования объектов и технических систем в штатных и чрезвычайных ситуациях;

– прогнозирования развития и оценки последствий чрезвычайных ситуаций;

– принятия решений по защите производственного персонала

и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий и применения современных средств поражения, а также в ходе ликвидации этих последствий.

Дисциплина БЖД, таким образом, решает три взаимосвязанных задачи:

– идентификация опасных и вредных факторов;

– защита человека от опасных и вредных факторов;

– ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

При изучении данной дисциплины в техническом вузе следует учесть, что на современном этапе развития экономики любого государства большую роль играет соотношение экономической выгоды к безопасности производства и экономическим последствиям с точки зрения общегосударственного интереса в перспективе. Исходя из этого, нередко оказывается, что отдельные проекты, в итоге, на первый взгляд, дают реальный положительный эффект (например, экономический), в последующем могут привести к реальным экологическим последствиям, затраты на преодоление которых будут несравнимо больше, чем весь экономический эффект.

В дисциплине рассматриваются: современное состояние и негативные факторы среды обитания; принципы обеспечения безопасности взаимодействия человека со средой обитания, основы физиологии

и рациональные условия деятельности; анатомо-физиологические последствия воздействия на человека травмирующих, вредных и поражающих факторов, принципы их идентификации; средства и методы повышения безопасности, экологичности и устойчивости технических средств и технологических процессов; основы проектирования и применения экобиозащитной техники, методы исследования устойчивости функционирования объектов экономики и технических систем в чрезвычайных ситуациях; прогнозирование чрезвычайных ситуаций

и разработка моделей их последствий; разработка мероприятий по защите населения и производственного персонала объектов экономики в чрезвычайных ситуациях, в том числе и в условиях ведения

военных действий, и ликвидация последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий; правовые, нормативно-технические и организационные основы безопасности жизнедеятельности; контроль и управление условиями жизнедеятельности; требования к операторам технических систем и ИТР по обеспечению безопасности и экологичности деятельности. Не менее важным, на наш взгляд, являются вопросы обеспечения личной безопасности.

Теоретические основы и практические функции БЖД. Как отмечено выше, опасности техносферы во многом антропогенны. В основе их возникновения лежит человеческая деятельность,

направленная на формирование и трансформацию потоков вещества, энергии и информации в процессе жизнедеятельности. Изучая и изменяя эти потоки, можно ограничить их величину допустимыми значениями. Если сделать это не удается, то жизнедеятельность становится опасной.

Мир опасностей в техносфере непрерывно нарастает, а методы

и средства защиты от них создаются и совершенствуются со значительным опозданием. Остроту проблем безопасности практически всегда оценивали по результату воздействия негативных факторов – числу жертв, потерям качества компонент биосферы, материальному ущербу. Оценка последствий от воздействия негативных факторов по конечному результату – грубейший просчет человечества, приведший к огромным жертвам и кризису биосферы.

Решение проблем безопасности жизнедеятельности необходимо вести на научной основе. Наука – выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности.

В ближайшем будущем человечество должно научиться прогнозировать негативные воздействия и обеспечивать безопасность принимаемых решений на стадии их разработки, а для защиты от действующих негативных факторов создавать и активно использовать защитные средства и мероприятия, всемерно ограничивая зоны действия и уровни негативных факторов.

Реализация целей и задач в системе «безопасность жизнедеятельности человека» приоритетна и должна развиваться на научной основе.

Наука о безопасности жизнедеятельности исследует мир опасностей, действующих в среде обитания человека, разрабатывает системы и методы защиты человека от опасностей. В современном понимании безопасность жизнедеятельности изучает опасности производственной, бытовой и городской среды как в условиях повседневной жизни, так и при возникновении чрезвычайных ситуаций техногенного и природного происхождения. Реализация целей и задач безопасности жизнедеятельности включает следующие основные этапы научной деятельности:

– идентификация и описание зон воздействия опасностей техносферы и отдельных ее элементов (предприятия, машины, приборы

и т. п.);

– разработка и реализация наиболее эффективных систем и методов защиты от опасностей;

– формирование систем контроля опасностей и управления состоянием безопасности техносферы;

– разработка и реализация мер по ликвидации последствий проявления опасностей;

– организация обучения населения основам безопасности и подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности.

Современная теоретическая база БЖД должна содержать, как минимум:

– методы анализа опасностей, генерируемых элементами техно-

– основы комплексного описания негативных факторов в пространстве и во времени с учетом возможности их сочетанного воздействия на человека в техносфере;

– основы формирования исходных показателей экологичности

к вновь создаваемым или рекомендуемым элементам техносферы с учетом ее состояния;

– основы управления показателями безопасности техносферы на базе мониторинга опасностей и применения наиболее эффективных мер и средств защиты;

– основы формирования требований по безопасности деятельности к операторам технических систем и населению техносферы.

При определении основных практических функций БЖД необходимо учитывать историческую последовательность возникновения негативных воздействий, формирования зон их действия и защитных мероприятий. Достаточно долго негативные факторы техносферы оказывали основное воздействие на человека лишь в сфере производства, вынудив его разработать меры техники безопасности. Необходимость более полной защиты человека в производственных зонах привела к охране труда. Сегодня негативное влияние техносферы расширилось до пределов, когда объектами защиты стали также человек в городском пространстве и жилище, биосфера, примыкающая

к промышленным зонам.

Нетрудно видеть, что почти во всех случаях проявления опасностей источниками воздействия являются элементы техносферы с их выбросами, сбросами, твердыми отходами, энергетическими полями и излучениями. Идентичность источников воздействия во всех зонах техносферы неизбежно требует формирования общих подходов и решений в таких областях защитной деятельности, как безопасность труда, безопасность жизнедеятельности и охрана природной среды. Все это достигается реализацией основных функций БЖД. К ним относятся:

– описание жизненного пространства его зонированием по значениям негативных факторов на основе экспертизы источников негативных воздействий, их взаимного расположения и режима действия,

а также с учетом климатических, географических и других особенностей региона или зоны деятельности;

– формирование требований безопасности и экологичности

к источникам негативных факторов;

– назначение предельно допустимых выбросов (ПДВ), сбросов (ПДС), энергетических воздействий (ПДЭВ), допустимого риска и др.;

– организация мониторинга состояния среды обитания и инспекционного контроля источников негативных воздействий;

– разработка и использование средств экобиозащиты;

– реализация мер по ликвидации последствий аварий и других чрезвычайных ситуаций;

– обучение населения основам БЖД и подготовка специалистов всех уровней и форм деятельности к реализации требований безопасности и экологичности.

Не все функции БЖД сейчас одинаково развиты и внедрены в практику. Существуют определенные наработки в области создания и применения средств экобиозащиты, в вопросах формирования требований безопасности и экологичности к наиболее значимым источникам негативных воздействий, в организации контроля состояния среды обитания в производственных и городских условиях. Вместе с тем, только в последнее время появились и формируются основы экспертизы источников негативных воздействий, основы превентивного анализа негативных воздействий и их мониторинг в техносфере.

Основными направлениями практической деятельности в области БЖД являются профилактика причин и предупреждение условий возникновения опасных ситуаций.

Анализ реальных ситуаций, событий и факторов уже сегодня позволяет сформулировать ряд аксиом науки о безопасности жизнедеятельности в техносфере (Белов С. В. Безопасность жизнедеятельности – наука о выживании в техносфсре – М. : ВИНИТИ, 1996. Вып. 1).

К ним относятся:

Аксиома 1. Техногенные опасности существуют, если повседневные потоки вещества, энергии и информации в техносфере превышают пороговые значения.

Пороговые или предельно допустимые значения опасностей устанавливаются из условия сохранения функциональной и структурной целостности человека и природной среды. Соблюдение предельно

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Институт Архитектуры и Градостроительства

Отчет по лабораторным работам
Выполнил:

Проверил:

Нижний Новгород 2010
Лабораторная работа №1

Исследование запыленности воздушной среды на рабочем месте и выбор средств защиты органов дыхания

^ Цель работы: определение степени запыленности воздуха на рабочих местах, сопоставление полученных данных с предельно допустимыми концентрациями, подбор противопыльных респираторов.

Рис.1

1 - пылевая камера 2-аллонж с фильтром

1. 
   - воздуховод к ротаметру (резиновая трубка)
2. 
   - цемент, расположенный в пылевой камере
3. 
   - ручной насос
4. 
   - аспиратор (Рис.4) 7-вилка

У m -воздух, прошедший через фильтр при фактической температуре окружающей среды.

V m = q*t* 10¯ 3 м 3 =

V 0 = V m *273/(273+t)*B/101 =

Вывод: Респиратор типа « »
Ответы на вопросы:

1. 
   В чем суть весового метода определения концентрации пыли в воздухе?

1. 
   Какие приборы нужно иметь для определения запылённости весовым методом на рабочих местах?

1. 
   Что собой представляют собой фильтры марки АФА?

Рис.2

1,2 - защитные кольца

3 - фильтрующий элемент

Рис. 3

1- корпус аллонжа

1. 
   - фильтр, вкладываемый в аллонж
2. 
   - прижимная галки
   1. 
      Для чего необходимо при расчёте концентрации пыли в воздухе объём пробы воздуха приводить к нормальным условиям?

1. 
   От чего зависит нормируемая величина запылённости (ПДЮ и чему

Цемент- 6 мг/м Асбест - 4 мг/м

Кремнесодержащие вещества – 2
^ 6 . Какими параметрами характеризуется эффективность работы респираторов?
Максимальной концентрацией аэрозолей и степенью защиты от них.

1. 
   Объясните принципиальную схему установки по определению запылённости воздуха весовым методом?

К аллонжу (рис.1) присоединён шланг 3, с помощью которого пылевая камера соединяется с аспиратором модели I 822. Он состоит из воздуходувки с эл. двигателем и четырёх ротаметров, представляющих собой стеклянные трубки с поплавками. Проходя через ротаметр, воздух поднимает шарик - поплавок, тем выше, чем больше скорость и расход воздуха. Для регулирования скорости протягивания воздуха каждый рота метр снабжён запорным вентилем. Отсчет показаний ротаметра производят по верхнему краю шарика - поплавка. Шланг от пылевой камеры 3 присоединяется к любому выходному штуцеру.

1. 
   Объясните последовательность выполнения работы.

Взвесить фильтр, предварительно вынуть его из бумажного пакета (в такую упаковку фильтры вкладываются на заводе-изготовителе) и записать полученную величину т, в табл. 1. Порядок взвешивания на аналитических весах приведён в конце методических указаний.

1.Поместить фильтр в аллонж 2 (рис.1) пылевой камеры 1, создать запылённость камеры, для чего произвести несколько резких качков воздушным ручным насосом 5. В камере ёмкости 4 помещён цемент.

2.Тумблером 4 включают воздуходувку аспиратора б и замечают по часам или секундомеру этот момент. Время, на которое включается аспиратор, принимается 3-5 минут.

3.Плавным поворотом вентиля ротаметра 6 (рис.4) установить поплавок ротаметра 9 на какой-либо расход в пределах 10-20 я/мин.

После истечения принятого времени опыта отключить аспиратор тумблером

4. Взвесить фильтр, определив значение

Для определения степени запылённости воздуха в весовых единицах (мг/м³) находится отношение массы пыли на фильтре к объёму воздуха, из которого осаждена эта пыль на фильтр, т.е.

С=(m 1 - m 2)/Vо, мг/м³

Где m 1 и m 2 - масса фильтра до и после отбора пробы воздуха, мг

Vо объём воздуха, прошедшего через фильтр, приведённый к нормальным условиям.
Все полученные значения предварительно записать в табл. 1

Полученную запыленность следует сравнивать с предельно допустимой концентрацией по табл.2. Если полученная запылённость больше
допустимой, то вычислить степень превышения. С целью зашиты от вредного воздействия пыли на организм человека рекомендуется пользоваться противопылевыми респираторами.

Сделать вывод о вредности исследуемой пыли с указанием полученной степени запылённости и марки рекомендуемого для применения респиратора.

1. 
   Как рассчитывается весовая концентрация пыли?

1. 
   Какие респираторы применяются для профилактики заболеваний от действия производственной пыли?

Лабораторная работа №2

Цель работы: научиться определять санитарно-гигиенические параметры, характеризующие микроклимат рабочего места.

^ Схема установки:

Таблица №2

^ Ответы на вопросы:

1. 
   Каковы основные метеорологические параметры среды?

1. 
   Как определяется класс условий труда?

1. 
   ^ Какими приборами определяются контроль метеорологических параметров воздушной среды?

1. 
   ^ В чем разница между относительной и абсолютной влажности воздуха?

1. 
   ^ Что такое оптимальные климатические условия?

1. 
   ^ Как влияют метеорологические условия на теплообмен человека с: окружающей средой?

1. 
   ^ Что такое допустимые микроклиматические условия?

1. 
   ^ На какие категории по степени тяжести делятся работы?

К категории 2а относятся работы с интенсивностью энергозатрат 151-200 ккал/ч, связанные с постоянной ходьбой, перемещение мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п).

К категории 26 относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/ч, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающие умеренным физическим напряжениям (ряд профессий в механизированных литейных, кузнечных, прокатных, сварочных цехах машиностроительного и металлургических предприятий и т.п.). К категории 3 относят работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опор машиностроительных и металлургических предприятий).

1. 
   ^ Как измерить скорость чашечным анемометром?

1. 
   ^ Порядок измерения ТНС-индекса?

1. 
   ^ Как рассчитывается ТНС-индекс?

THC = 0.7 X t вл. + 0,3 х t ш , где:

t ш - температура внутри зачерненного шара;

t вл - температура смоченного термометра аспирационного психрметра.

^ 12. С какой целью используется схема районирования территории РФ по климатическим зонам?

Поскольку метеорологические условия различаются на разных участках территории РФ, схема районирования территорий РФ по климатическим зонам позволяет определить оптимальные климатические условия внутри помещения для каждого района РФ.
Лабораторная работа №3

«Исследование сопротивления заземляющих устройств электроустановок»

1. Основные положения

Правилами устройства элехтроустановок (ПУЗ) предусмотрен ряд защитно-предупредителъных мер от возможных поражений электрическим током.

Среди них важное место принадлежит устройству защитного зануления в сетях с глухозаземлениой нейтралью.

На рис.1 показана электрическая сеть, проложенная от трансформатора к потребителям электроэнергии. В рассматриваемом случае имеются три фазных провода. Ц, L 2 , L3 и один нейтральный провод N. Фазные провода идут от обмоток трансформатора, нейтральный - от нулевой точки трансформатора. Электрические сети, в зависимости от состояния нейтрали источника питания (трансформатора, генератора) относительно земли, могут быть: -с глухозаземлениой нейтрапью (Т); - с изолированной нейтралью (I).

^ Глухтаземлённой нейтралью

Изолированной нейтралью

Заземляющим устройством называется совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем называется металлический проводник или группа проводников (чаще стальные трубы или уголки), находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей. Заземляющими проводниками называются металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановки с заземлителем. В том случае, когда металлические части электроприемников нормально не находящиеся под напряжением, с целью обеспечения электробезопасности, имеют электрическое соединение с глухо заземленной нейтралью источника питания, то такое соединение называется защитным занулением электроустановок (РЕ - рис.1). В этом случае при неисправности изоляции и замыкании на корпус происходит короткое замыкание между поврежденной фазой и нейтральным проводом. В цепи резко увеличивается ток, и поврежденный участок автоматически отключается от сети в результате того, что сгорают плавкие вставки предохранителей, срабатывают токовые реле или отключаются автоматические выключатели. Провод сети, соединенный с глухозаземлениой нейтралью трансформатора или генератора, называется нулевым проводом. Данный проводник подразделяется на два вида: -нулевой защитный; -нулевой рабочий.

^ Нулевым защитным проводником

^ Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках называется проводник, используемый для питания электроприемников, который соединен с глухозаземлениой нейтралью трансформатора. В электрических сетях нулевой рабочий и нулевой защитный проводники могут быть:

• 
  работает раздельно на всем протяжении сети (рис.1а);
• 
  объединены на части протяжения электрической сети (рис. 16)
• 
  объединены на всем протяжении электрической сети (рис.1в).

2. Требования к защитному заземлению башенных кранов.

При строительно-монтажных работах обычно используются электрические сети с глухозаземлениой нейтралью. В таких сетях металлические части, нормально Находящиеся под напряжением , для профилактики электротравматизма, подлежат заземлению. Заземлением какой-либо части электроустановки называется преднамеренное электрическое соединение её с заземляющим устройством. Согласно ГОСТ 12.1.013 это выполняется путем соединения рельсовых путей с заземлителем. Тем самым заземляется корпус башенного крана. При этом имеется два заземлителя - первичный и вторичный. В четырехпроводной сети с глухим заземлением нейтрали, заземление 8, 9 кранового пути является повторным, то есть вторичным заземлением нейтрального провода (рис.2). Первичное заземление выполняется у силового трансформатора.

Заземлители могут быть искусственными и естественными. Искусственное заземление заземляющего устройства обычно выполняется из стальных труб или уголков 2 (рис 3), которые забиваются вертикально в грунт и соединяются между собой полосовой сталью с помощью сварки. Трубы или уголки должны быть длиной 2.5-5 м (рис. 3). Трубы имеют диаметр 35 мм и более, со стенками толщиной не менее 4 мм. Уголки имеют размер не менее 63x63x4 мм. Заземлители соединяются между собой и с рельсами кранового пути полосовой сталью толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм 2 или стальной проволокой диаметром не менее 6 мм между стыками рельс (рис 3). Между нитками рельс в начале и конце кранового пути устанавливаются перемычки, которые выполняются из стальной полосы или стальной проволоки. Они крепятся к рельсам сваркой (рис.4).

Запрещается применять в качестве заземляющих проводников какие-либо материалы, кроме стали. Если есть опасность коррозии, применяют обмеднённые или оцинкованные стальные заземлители, заземляющие проводники и перемычки. Прикрепление заземляющих проводников и перемычек к рельсам показано на рис. 4., а расположение заземления - на рис. 5.

^ В качестве естественных заземлителей используют проложенные под землёй водопроводы, обсадные трубы, металлические конструкции и арматуру ж/б конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землёй. Запрещается использовать в качестве естественных заземлителей трубопроводы горючих или взрывчатых жидкостей и газов, трубопроводы, покрытые изоляцией для защиты от коррозии, алюминиевые и свинцовые оболочки кабелей.

1. 
   Допустимое сопротивление защитных заземляющих устройств

Для повторных заземлений нейтрального провода, а так же при питании крана от трансформатора мощностью, равной или меньше чем 100 кВА, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 10 Ом.

1. 
   Порядок измерения сопротивления заземляющих устройств прибором 2120ER

Измеритель сопротивления заземления 2120ER предназначен для измерения заземления объектов, имеющих электрооборудование . Прибор дополнительно позволяет измерить величину переменного напряжения в электрической сети.

4.2. Меры безопасности при эксплуатации прибора

Для исключения возможности поражения электрическим током:

Должна соблюдаться следующая последовательность выполнения измерений:

1. Проверка нулевого значения.

^ 111. Измерение сопротивления заземления (рис. 6,7).

1. 
   только после ах присоединения к соответствующим гнездам 5 прибора (рис.6, 7)

• 
  Зелёный к входному гнезду прибора Е (рнс.6. 7) в к тестируемому заземлителю 8 (рис. 7); -Желтый к входному гнезду Р (рис 6. 7) и к вспомогательному дополнительному электроду 9

• 
  Красный к входному гнезду С (рис.6. 7) и к дополнительному электроду 10 (рис. 7).
  1. 
     Переключатель режимов установить в требуемое положение (диапазон измерений): 20 (0,01...20 Ом), 200(0,1...200 Ом), 2к(1...2000 кОм)- рис.6, 7.
  2. 
     

Оформление результатов.
Таблица №1

Контрольные вопросы:

1. Чем отличаются электрические сети с глухозаземленной и изолированной нейтралью?

1. 
   В каком случае в электрических сетях нулевой проводник является защитным и в каких - рабочим?
2. 
   Что такое защитное зануление электроустановок?
3. 
   Какие конструктивные требования предъявляются к заземляющему устройству?
4. 
   Что можно использовать в качестве естественного заземлителя?
5. 
   Как выполняется проверка нулевого значения измерителя заземления 2120 ER?
6. 
   Меры безопасности при эксплуатации измерителя заземления 2120 ER?
7. 
   В чем заключается проверка значения напряжения на заземлителе при пользовании прибором 2120 ER?
8. 
   Изложить последовательность измерения сопротивления заземления прибором 2120БК.
9. 
   Для чего нужен поправочный сезонный коэффициент ф и от чего зависит его значение?
10. 
    От чего зависит нормируемая величина сопротивления заземлителей?
11. 
    Теоретические основы расчетного метода определения удельного сопротивления грунта.

1. Глухтаземлённой нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству. Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через аппараты, имеющие большое сопротивление.

2. ^ Нулевым защитным проводником (РЕ) в электроустановках называется проводник, соединяющий зануляемые части электроустановок с глухозаземлениой нейтралью трансформатора (рис. 1а), иначе это проводник сети соединенный с глухозаземлениой нейтралью.

^ Нулевым рабочим проводником (N) в электроустановках называется проводник, используемый для питания электроприемников, который соединен с глухозаземлениой нейтралью трансформатора.

3. В том случае, когда металлические части электроприемников нормально не находящиеся под напряжением, с целью обеспечения электробезопасности, имеют электрическое соединение с глухо заземленной нейтралью источника питания, то такое соединение называется защитным занулением электроустановок.

4. Рассмотрим на примере требований к защитному заземлению башенных кранов. При строительно-монтажных работах обычно используются электрические сети с глухозаземленной нейтралью. В таких сетях металлические части, нормально Находящиеся под напряжением, для профилактики электротравматизма, подлежат заземлению. Заземлением какой-либо части электроустановки называется преднамеренное электрическое соединение её с заземляющим устройством. Согласно ГОСТ 12.1.013 это выполняется путем соединения рельсовых путей с заземлителем. Тем самым заземляется корпус башенного крана. При этом имеется два заземлителя - первичный и вторичный. В четырехпроводной сети с глухим заземлением нейтрали, заземление 8, 9 кранового пути является повторным, то есть вторичным заземлением нейтральногопровода. Первичное заземление выполняется у силового трансформатора.
5. В качестве естественных заземлителей используют проложенные по землей водопроводы, обсадные трубы, металлические конструкции и арматуру ж/б конструкций зданий и сооружений, имеющие соединение с землёй.

6. Проверка нулевого значения.

• 
  Перед началом измерения следует выключить кнопку HOLD 2 (рис. 6, 7) быть отжата. Данная кнопка используется в случае нестабильности результатов измерения
• 
  Подключить измерительные провода к прибору соответственно (полные гнезда 5 рис.6, 7)
• 
  Зеленый к входному гнезду F. Жёлтый к входному гнезду Р. Красный к входному гнезду С
• 
  Переключатель режимов 7 установить на минимальный диапазон измерений 20.
• 
  Нажать кнопку 3 «TEST» если во время измерения на дисплее 4 появится символ разряда батареи, то следует прекратить измерение и заменить источник питания. Не разрешается вскрывать прибор за исключением крышки отсека при замене батареи, при этом предварительно следует отключить измерительные провода от прибора
• 
  Замкнуть между собой щупы -зажимы всех измерительных проводов накоротко
• 
  Установить нулевое значение на дисплее прибора вращением регулятора.

• 
  К эксплуатации прибора допускается только персонал, имеющий допуск работы с электроустановками до 1000 В;
• 
  Не разрешается вскрывать прибор, за исключением крышки отсека при замене батареи, при этом предварительно следует отключить измерительные провода от прибора;
• 
  Измерительные провода подключаются к измеряемой цепи только после их подсоединения к соответствующих входам прибора;
• 
  Всегда перед использованием осматриваются измерительные провода, не следует пользоваться проводами с оголенной изоляцией и дефектами щупов (зажимов);
• 
  Прибор запрещается применять в условиях повышенной влажности и дождя.

• 
  Переключатель режимов 7 установить в положение EARTH VOLTAGE/
• 
  Нажать красную кнопку 3 для тестирования (TEST).
• 
  Значение напряжения при его наличии будет отображено на дисплее 4 прибора. Если его значение больше 10 В, то это может привести к ошибке при измерении сопротивления заземления. Тогда невозможно добиться допустимой точности измерений.

В производственных условиях предварительно необходимо:

Забить в землю (рис. 7) зонд 9 на расстояние не менее 5-10 м от измеряемого заземлителя 8 (К) зонд изготовленный из металлического стержня или трубы на глубину 500 мм.

Забить в землю на расстояние не менее 5*10 м от зонда 9 забить в землю вспомогательный заземлитель 10 аналогично зонду 9.

Подключить измерительные провода к измерительной цепи только после ах присоединения к соответствующим гнездам 5 прибора (рис.6, 7) - Зелёный к входному гнезду прибора Е (рнс.6. 7) в к тестируемому заземлителю 8 (рис. 7); -Желтый к входному гнезду Р (рис 6. 7) и к вспомогательному дополнительному электроду 9 (зонд) -рис 6,7;

Красный к входному гнезду С (рис.6. 7) и к дополнительному электроду 10 (рис. 7). Переключатель режимов установить в требуемое положение (диапазон измерений): 20 (0,01...20 Ом), 200(0,1...200 Ом), 2к(1...2000 кОм)- рис.6, 7.

Нажать кнопку 3 «TEST». Для удобства в работе воспользуйтесь кнопкой 3 "LOCK". Нажать и повернуть по стрелке: фиксация тестовой кнопки в нажатом положении.

Не позднее 30 с после её включения произвести считывание показания сопротивления на дисплее 4 прибора. В случае, если измеренное сопротивление превышает установленный диапазон измерения, то на дисплее появятся индикация 1. Необходимо перейти на больший предел измерения. Перед изменением предела измерения необходимо отключить прибор, отжав кнопку 3 «TEST». Полученный результат записать в табл.1.

10. Коэффициент сезонности зависит от времени года, которое определяет атмосферные условия, содержание влаги в грунте, его температуру, содержание солей в нем и т.д. Этот коэффициент учитывает возможные изменения сопротивления грунта за счет изменений погодных условий.

Лабораторная работа №8
«Радиационное загрязнение биосферы»

Цель работы:

1. 
   
2. 
   Изучить работу прибора дозиметра-радиометра ДРГБ-01 -«Эко-1»
3. 
   

1. 
   Изучить проблему радиационного загрязнения биосферы
2. 
   Изучить устройство прибора дозиметра-радиометра ДРГБ-01-«Эко-1»
3. 
   Измерить уровень радиации источников излучения
4. 
   Результаты измерений свести в таблицу 1

Вывод:

1. 
   Измерен уровень радиации в центре комнаты, у стены, у часов со светящимся циферблатом, у радиоактивного источника, у компьютера, у окна, у сотового телефона.
2. 
   Установлено, что наибольший уровень радиации у радиоактивного источника и он равен 3,00.

1. 
   Радиоактивность

1. 
   ^ Строение атома, строение ядра

1. 
   ^ Виды радиоактивных излучений

(3-распад - излучение электронов, заряд которых возрастает на единицу, массовое число не изменяется.

У-излучение представляет собой испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты. Параметры ядра при у-излучении не меняются, ядро лишь переходит в состояние с меньшей энергией. Распавшееся ядро тоже радиоактивно, т. е. происходит цепочка последовательных радиоактивных превращений. Процесс распада всех радиоактивных элементов идет до свинца. Свинец - конечный продукт распада.

1. 
   ^ Стабильные и нестабильные нуклиды

Стабильные нуклиды не испытывают спонтанных радиоактивных превращений из основного состояния ядра. Нестабильные нуклиды превращаются в другие нуклиды.

1. 
   ^ Период полураспада

1. 
   ^ Единицы интенсивности радиоактивного распада

1. 
   ^ Единицы измерения дозы облучения

Дозы в системе СИ измеряются в зивертах (Зв), 1 бэр=0,013в. Бэр - биологически активный эквивалент рентгена. Рентген - часть энергии гамма - квантов, преобразованная в кинетическую энергию активных частиц в воздухе.

1. 
   ^ Природные радиоактивные элементы

1. 
   ^ Источники радиации

Лабораторная работа №9
«Определение надежности предохранительных поясов»
Цель работы: научиться производить испытания предохранительных поясов на испытательном стенде.

Схема установки:

1. 
   - рама из четырех стоек уголковой стали
2. 
   - консольная площадка
3. 
   - деревянная болванка
4. 
   - предохранительный пояс
5. 
   - динамометр
6. 
   - указатель

Последовательность выполнения работы:

1. 
   Надеть на деревянную болванку испытательного стенда предохранительный пояс, застегнуть ремни; металлическое кольцо, к которому крепится цепь, ориентировать кверху.
2. 
   Закрепить цепь пояса к динамометру так, чтобы консольная площадка была в горизонтальном положении.
3. 
   Отметить положение указателя относительно линейки шкалы.
4. 
   Установить на консольную площадку гири в количестве, обеспечивающим усилие на поясе (динамометре) равное 400 кгс
5. 
   Через 5 минут определить величину просадки консольной площадки.
6. 
   Снять гири с площадки.
7. 
   Осмотреть пояс после испытания с целью обнаружения разрушения, деформации или разрыва узлов и элементов пояса.
8. 
   Сделать заключение о надежности пояса.
9. 
   Вычислить величину относительного удлинения пояса при испытании.
10. 
    Заполнить журнал испытания.

Форма журнала по испытанию предохранительных поясов:

^ Вычисление относительного удлинения пояса:

По результатам испытания предохранительного пояса мы узнали, что пояс является надежным, т.к. его относительное удлинение при испытании не превысило 3%.

^ Устройство предохранительных поясов, их основные элементы:

Безлямочный пояс, тип А

1 - пряжка, 2 - ремень, 3 - боковое кольцо, 4 - кушак, 5 - карабин, 6 - строп

Безлямочный пояс, тип Б

1 - пряжка, 2 - ремень, 3 - боковое кольцо, 4 - кушак, 5 - лямка наплечная, 6 - подкладка лямки, 7 - пряжка лямки, 8 - карабин, 9 - строп, 10 - сумки для инструмента,11 - гнезда для монтажных ключей.

^ Контрольные вопросы:

1. 
   Объясните отличие лямочного пояса от безлямочного.

Лямочный пояс с наплечными и набедренными лямками - предохранительный пояс, включающий несущий ремень, охватывающий талию человека, имеющий наплечные и набедренные лямки, строп.

Безлямочные пояса предотвращают падение человека в процессе работы с перемещением в любых направлениях в пространстве. Лямочные пояса предназначены, в основном, для страховки или эвакуации людей, а также для предотвращении падения человека в процессе работы с перемещением в горизонтальном направлении или в вертикальном (для каждого направления имеются свои виды поясов).

1. 
   ^ Какие пояса можно использовать при работе в колодцах, траншеях и других замкнутых пространствах?

1. 
   ^ Какие пояса следует использовать для верхолазных работ?

1. 
   ^ Могут ли быть использованы как средства от предотвращения падения работающего с высоты лямочные пояса с наплечными лямками, почему?

1. 
   ^ Могут ли быть использованы как средства от предотвращения падения работающего с высоты пояса без амортизаторов, при каких условиях?

1. 
   ^ В каких случаях должен применяться пояс с амортизатором? В тех случаях, если пояс выдерживает нагрузку 7 кН (700 кгс).
2. 
   Каким испытаниям должен подвергаться предохранительный пояс?

1. 
   Следует ли учитывать размеры конкретного работника при подборе предохранительного пояса?

1. 
   В каких случаях проводятся испытания предохранительного пояса при его эксплуатации?
2. 
   Что является критерием надежности пояса при его испытании в лаборатории? Пояс считается выдержавшим испытания, если ни одна из его деталей полностью не разрушена (кроме тех, разрушение которых предусмотрено защитным действием пояса) и манекен не упал на землю или перекрытие, а остался висеть на опоре.
3. 
   ^ Каким образом должны проводиться испытания пояса в эксплуатирующей организации?

• 
  строп пояса без амортизатора - грузом массой 700кг;
• 
  строп пояса с амортизатором - грузом массой 400 кг (при этом амортизатор испытанию не подвергается);
• 
  пряжку с ремнем - грузом массой 300 кг.
  1. 
     . Подвергается ли испытанию амортизатор? Почему?

1. 
   Виды предохранительных поясов.

1. 
   ^ Порядок испытания поясов. Сроки испытания. См. «Последовательность выполнения работы»

«Исследование освещения рабочих мест»

Цель работы:

1. 
   Ознакомление с основными светотехническими характеристиками.
2. 
   Изучение систем и видов производственного освещения.
3. 
   Изучение принципа работы прибора «Аргус-12» и методики измерения освещенности.
4. 
   Исследование изменения освещенности в зависимости от высоты подвеса источника света.
5. 
   Исследование влияния цвета отражающей поверхности на освещенность, создаваемую отраженным светом.
6. 
   Изучение методики оценки освещенности помещения с построением изолюксов.

Министерство образования Российской Федерации

Московский Государственный Институт Электроники и Математики

(Технический Университет)

Кафедра Экологии и Права

Лабораторная работа по дисциплине Безопасность жизнедеятельности: «Оценка состояния естественного и искусственного освещения производственных помещений»

Выполнили студенты группы ЭП-62: Омиров Андрей

Масалкина Наталья

Проверил: Малахов Анатолий Васильевич

Москва 2007г.

Теоретические сведения:

По своей природе свет – это электромагнитные волны длиной от 380 до 770 нм. К основным светотехническим величинам относятся световой поток, сила света, яркость, освещенность, коэффициент отражения.

Световой поток определяется как мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое она производит на человеческий глаз. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Сила света определяется отношением светового потока к телесному углу, в котором она распространяется (кд).

Освещенность – это плотность светового потока на освещаемой поверхности. Оснащенность измеряется в люксах (лк).

Яркостью поверхности в данном направлении называется отношение силы света, получаемой поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярно данному направлению. Единица яркости 0 кандела на квадратный метр (кд/м^2)

Коэффициент отражения характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется отношением отраженного от поверхности светового потока к падающему.

В зависимости от используемого источника света производственно освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и смешанное. Естественное освещение создается непосредственно солнечным диском, диффузным (рассеянным) светом неба и отраженным от земной поверхности излучением.

По способу реализации естественное освещением подразделяется на боковое, осуществляемое через окна в наружных стенах; верхнее, организуемое через фонари и проемы в верхних частях зданий; комбинированное, т.е. совместное использование бокового и верхнего освещений.

В связи с существенными изменениями величины освещенности при естественном освещении, обусловленными временными и метеорологическими факторами, в качестве нормируемого параметра для естественного освещения принята не абсолютная величина освещенности, а относительная – коэффициент естественной освещенности (к.е.о), определяемый отношением:

e = (E в *100/Е н), где

E в - освещенность в данной точке внутри помещения,лк;

Е н - одновременно измеренная наружная освещенность в горизонтальной плоскости, создаваемая светом с полностью открытого небосвода, лк.

Нормированную величину к.е.о. следует определять по формуле:

eн=e*m*c %, где

е – табулированные значения к.е.о., %

m – коэффициент светового климата (без учета прямого солнечного света)

с – коэффициент солнечности (с учетом прямого солнечного света), зависящий от расположения здания; с=0.65-1.0

Для Москвы, находящейся в Ш поясе светового климата, m =1,0 и c=1,0

Оценка состояния естественного освещения в помещении (аудитория 518)

Оценка состояния искусственного освещения производственных помещений

В производственных помещениях используется три типа освещения: естественное искусственное и смешанное. Искусственное освещение создается с помощью специально сконструированных источников света, при смешанном – одновременно используются естественное и искусственное освещения.

Нормирование искусственного освещения производится по абсолютной величине освещенности в люксах. Величина минимальной освещенности устанавливается для различных источников света и систем освещения в зависимости от условий зрительной работы, которые определяются наименьшим размером объекта размещения на расстоянии не более 0,5м от глаз работающего, контрастом объекта с фоном и характеристикой фона.

Для искусственного освещения применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения, электрическая энергия превращается в электромагнитную при нагревании нити накаливания до температуры свечения.

В газоразрядных лампах свет возникает в результате электрического разряда в газах, парах металлов или их смесях. К ним относятся люминесцентные, в которых внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, дуговые ртутные с йодидами металлов и ксеноновые лампы.

Для расчета искусственного освещения применяются методы коэффициента использования и точечный. При расчете по первому методу учитывается как прямой, так и отраженный свет; второй служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности.

В основу точеного метода положено уравнение:

F = (1000*E*k*H p)/(µ*∑e), где

F – световой поток ламп светильника, лм;

E – нормированная освещенность, лк;

к – коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока по мере старения источника света;

H p – расстояние от светильника до рабочей поверхности, м;

µ - коэффициент, учитывающий действие отдаленных светильников и отраженную составляющую светового потока;

∑e – условная горизонтальная освещенность от ламп ближайших светильников по графикам пространственных изолюкс для светильников с условным световым потоком ламп 1000 лм.

Более распространен метод коэффициентаиспользования светового потока,основная расчетная формула которого имеетвид:

F = (E н * S*k*z)/N*ή), где

F – световой поток ламп, лм;

E н - нормируемая минимальная освещенность, лк;

S – площадь помещения, м 2 ;

к – коэффициент, учитывающий уменьшение светового потока по мере старения источника света;

z – коэффициент неравномерности освещения;

N – число ламп, шт. ;

ή – коэффициент использования осветительной установки, доля единицы.

Для определения коэффициента использования следует найти индекс помещения I и коэффициенты отражения поверхностей помещения (стен и потолка). Индекс определяется по формуле

I = (AB)/H p (A+B)

Расчет искусственного освещения по методу коэффициента использования Работы малой точности

Помещение: длина - 7м, ширина – 5м, высота – 4м.

В качестве источника света выбрана люминесцентная лампа ЛД 40-4 (световой поток ламп F = 2225лк, мощность 40 Вт).Тип светильника ПВЛП (2 лампы по 40 Вт, размеры 1350×230×180).

Коэффициент неравномерности освещения z = 1.1.

Коэффициент, учитывающий уменьшение светового потока к = 1.8.

Найдем индекс помещения I , для того чтобы затем найти количество ламп в помещений, для работ высокой точности.

I = ((AB)/H p (A+B)) = 7*5/(4*12)=0.73 ,находим из таблицы ή = 0.73

N = ((E н *S*к*z)/ (ή*F)) = ((200*35*1.8*1.1)/(2225*0.73))=9

Для освещения данной аудиторий, для работы малой точности, требуется 9 ламп. А значит, в аудиторий необходимо разместить 5 светильников, по две лампы в каждом.

Ен=200 лк для работ малой точности. Таким образом, все места подходят для выполнения работ малой точности

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Московский государственный институт электроники и математики

(Технический университет)

Кафедра «Экология и право»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

«Освещение производственных помещений»

курса «Безопасность жизнедеятельности»

Москва 2009

Составитель:

В методических указаниях изложены основные сведения по вопросам реализации, нормирования, расчета и оценки качества естественного и искусственного освещения производственных помещений, сформулированы основные требования к порядку работ, содержанию и оформления отчетов.

Цель работы – повысить уровень знаний студентов в вопросах реализации, нормирования и оценки качества естественного освещения рабочих мест.

Теоретическая часть

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть информации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет – главный посредник между человеком и окружающим его миром.

Недостаточное освещение (или избыточное) вызывает дискомфорт, может являться причиной снижения производительности труда, получения травм. Недостатки систем естественного и искусственного освещения на рабочем месте приводят к нарушению зрения у работающих.

Приспособление глаза к различению объекта осуществляется за счет трех процессов:

Аккомодация – изменение кривизны хрусталика глаза таким образом, чтобы изображение предмета оказалось в плоскости сетчатки глаза (при изменении кривизны хрусталика происходит изменение величины фокусного расстояния – осуществляется «наводка на резкость»);

Адаптация – приспособление глаза к данному уровню освещения за счет изменения площади зрачка. При увеличении яркости площадь зрачка уменьшается, при уменьшении же увеличивается.

Существуют два – Солнце и искусственные источники, созданные человеком. Основные искусственные источники света, применяемые ныне, - электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различную длину волны. Человек воспринимает электромагнитные волны как свет только в диапазоне от 0,38 до 0,76 мкм.

Освещение и световая среда характеризуются следующими параметрами:

Световой поток (Ф) – часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток – это не только физическая, но и физиологическая величина, т. к. характеризует зрительное восприятие, для него введено специальная единица измерения – люмен (лм). Световой поток характеризует мощность светового излучения (1 лм = Вт).

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 к величине этого телесного угла. Телесный угол измеряется в стерадианах (ср), 1 ср – телесный угол, опирающийся на сферическую поверхность площадью r (м2); так как площадь сферы 4r2, то развернутый телесный угол равен 4https://pandia.ru/text/78/118/images/image003_5.gif" width="37" height="44 src=">(кд)

Сила света измеряется в канделах (кд), характеризует пространственную плотность светового потока.

Солнце и искусственные источники света – это первичные источники светового потока, т. е. источники, в которых генерируется электромагнитная энергия. Однако существуют вторичные источники – поверхности объектов, от которых свет отражается.

Коэффициент отражения (r) характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется отношением отраженного от поверхность светового потока к падающему.

R = Фотр./Фпад.

Яркостью поверхности (L) является сила света, излучаемая поверхностью, отнесенная к площади этой поверхности.

L = Ф/WS=Iотр/S (кд/м2) где S – площадь отражающей поверхности.

Если поверхность (фон), на котором располагается рассматриваемый объект, имеет близкую по величине яркость, то он плохо различим. Для лучшей видимости объекта необходимо, чтобы яркость объекта Lо и фона Lф различались.

Разность между яркостями объекта и фона, отнесенная к яркости фона, называется контрастом (К).

К=|Lо-Lф|/Lф

Величина контраста берется по модулю. При К>0,5 – контраст считается большим (хорошая различимость), при К=0,2-0,5 контраст средний, при К<0,2 контраст малый (слабая различимость рассматриваемого объекта).

Для характеристики интенсивности падающего на поверхность от источника света светового потока введена специальная величина, получившая название освещенности.

Освещенность (Е) – это отношение падающего на поверхность светового потока (Фпад) к величине площади этой поверхности (S).

Е= Фпад/S (лм/м2) (лк)

Освещенность характеризует поверхностную плотность светового потока и измеряется люксах (лк).

Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем лучше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение. Следует обратить внимание на то, что слишком большая яркость отрицательно воздействует на зрение (разлагающийся светочувствительный материал сетчатки глаза не успевает восстанавливаться) – возникает явление ослепленности. Как правило, большая яркость связана с не со слишком большой освещенностью, а с очень большим коэффициентом отражения (например, с зеркальным отражением).

Одной из характеристик зрительной работы является фон – поверхность, на которой происходит различение объекта. В зависимости от цвета и фактуры поверхности фон может иметь разные коэффициенты отражения r=(0,02-0,95). Фон считается светлым при r>0,4, средним при r=(0,2-0,4) и темным при r<0,2.

Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещенность на рабочем месте, является размер объекта различения. Размер объекта различения – это минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы . Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд.

Чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места, и наоборот.

Факторы, определяющие зрительный комфорт.

Для того чтобы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:

Однородность освещения;

Оптимальная яркость;

Отсутствие теней и бликов;

Соответствующая контрастность;

Правильная цветовая гамма;

Отсутствие стробоскопического эффекта (мерцания).

Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. Раздражающие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, должны быть устранены, так же как и чрезмерно яркий свет или глубокие тени.

Освещение подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.

Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно). Величина освещенности Е в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение. Эта доля зависит от размера световых проемов, светопроницаемости стекол, наличия напротив световых проемов зданий, растительности, коэффициентов отражения стен и потолка помещения и т. д.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света. Кроме того, чем лучше естественная освещенность в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, что приводит к экономии электроэнергии.

Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО) и установлены его минимальные допустимые значения. КЕО – это отношение освещенности внутри помещения Ев к одновременно измеренной наружной освещенности Ен, выраженное в процентах.

КЕО не зависит от времени года и суток, а определяется геометрией оконных проемов, загрязненностью стекол, окраской стен и т. д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение КЕО.

Минимальная допустимая величина КЕО определяется разрядом зрительной работы: чем выше разряд работы, тем больше минимально допустимое значение КЕО. По характеристике зрительной работы труд учащихся в аудиториях можно отнести ко второму разряду зрительной работы, а при боковом естественном освещении на рабочих столах должен обеспечиваться КЕОhttps://pandia.ru/text/78/118/images/image006_5.gif" width="91" height="52">

Где Ен – нормированная минимальная освещенность (лк), которая определяется нормативом (см. табл.1);

S – площадь помещения (м2);

z – коэффициент неравномерности освещения, который зависит от типа ламп (для люминесцентных ламп z=1,1);

k – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи, зависит от содержания пыли в объеме воздуха и берется из таблицы 2;

η – коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю общего светового потока, приходящуюся на расчетную плоскость, и зависящий от типа светильника, коэффициента отражения потолка r­п и стен rc, высоты подвеса светильников, размеров помещения, индекса помещения.

Индекс помещения определяется по формуле

,

где А и В – длина и ширина помещения, м;

Нс – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью (Нс=Н-0,8 м), Н – высота помещения.

Коэффициент использования светового потока ламп η определяют по таблицам, приводимым в СНиП в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка и стен и индекса помещения (таблица 3).

В техническом задании на расчет освещенности должны быть следующие данные: тип ламп (люминесцентные или лампы накаливания), габариты помещения - длина, ширина, высота (м), назначение помещения, вид зрительной работы, фон, контраст объекта с фоном, содержание пыли в воздухе помещения (мг/м2), коэффициенты отражения потолка и стен r­п и rc.

После подсчета Ф выбираем тип осветительной арматуры (светильника) используя данные о назначении помещения. Так, для офисных и лабораторных помещений подходит светильник ПВЛП. Расстояние между светильниками на потолке не могут быть произвольными из-за требования равномерности освещенности на рабочей поверхности. Если L – расстояние между светильниками на потолке, то для ПВЛП оно может быть оптимальным в двух случаях: L1=0,6Hc и L2=1,5Hc.

На рисунке изображены эти два случая.

При несоблюдении оптимальных L у нас будут на рабочей поверхности переосвещенные и недоосвещенные зоны, что недопустимо.

На эскизе потолка, выполненном в удобном масштабе, предварительно вычислив L=0,6Hc, размещаем оси симметрии светильников как один из вариантов их расположения..gif" width="33" height="47 src=">(это рекомендуемое расстояние).

Расположение светильников на потолке должно иметь две оси симметрии, иначе нам не добиться равномерности освещения (как показано на рисунке).

Находим количество ламп, умножая изображенное на эскизе количество светильников на 2 (в каждый светильник ПВЛП устанавливаются две лампы мощностью 40 Вт)

Зная количество ламп N, находим световой поток, приходящийся на одну лампу Фл.

По полученному в результате расчета Фл выбираем ближайшую стандартную лампу (не выше 40 Вт) и определяем ее необходимую мощность по таблице 4.

При выборе типа лампы допускается отклонение от расчетного светового потока лампы Фл до –10% и +20%ю Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают другую схему расположения светильников, другое расстояние между светильниками L=1,5Hc, их тип и повторяют расчет.

Отчет о выполненной работе должен содержать:

Условие технического задания,

Расчетную часть,

Тип светильника, их количество,

Количество ламп, их тип, мощность,

Эскиз крепления светильников на потолке со всеми необходимыми размерами для монтажа.

Пример расчета

Задание: Рассчитать общее люминесцентное освещение в офисном помещении, габариты которого 10 х 5 х 3 м, вид зрительной работы – средняя точность, фон – средний, контраст объекта с фоном - средний, содержание пыли 6 мг/м3, коэффициенты отражения потолка стен r­п = 50% и стен rc.=30%.

Расчетная часть

Подсчитываем суммарный поток Ф по формуле

Ен находим в таблице 1 (столбец 8 – общее люминесцентное освещение по данным технического задания). Ен=200 лк, z=1,1; k=1,8 (таблица 2); S=10х5=50 м2

темная стена rc<40%

Считаем индекс помещения

==https://pandia.ru/text/78/118/images/image018_3.gif" width="171" height="63">= 55000 лм

Считаем оптимальные расстояния между светильниками

L1=0,6Нс=0,6(3-0,8)=1,32 м

L2=1.5Hc=1.5(3-0.8)=3.3 м

Второе расстояние L2 нас не устраивает, так как получаем 6 или 9 светильников, соответственно 12 и 18 ламп с несуществующими параметрами.

Чертим в масштабе эскиз потолка и размещаем светильники с L=1,32 симметрично двум осям в два ряда.

Получаем 14 светильников ПВЛП, 28 ламп. Находим световую мощность одной лампы.

Фл===DIV_ADBLOCK121">

Люксметр АРГУС 01 предназначен для измерения освещенности, создаваемой источниками естественного и искусственного света. Принцип основан на преобразовании светового потока, создаваемого естественным и искусственным светом, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный световой освещенности, который затем преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока.

В люксметре АРГУС 01 в измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения - полупроводниковый кремниевый фотодиод с системой светофильтров, формирующих спектральную чувствительность, соответствующую «кривой видности». На передней панели индикаторного блока прибора помещен переключатель пределов измерений и гнезда для аналогового сигнала с выхода головки. В задней части прибора размещены элементы питания (батарейка типа «Крона»). Показания индицируются в единицах люкс или килолюкс (1000 люкс).

При проведении замеров измерительную головку прибора устанавливают в месте, где необходимо измерить освещенность (обычно рабочая поверхность). Если переключатель на лицевой панели установить в положение «lx» или «klx», то должны появиться показания на цифровом табло в лк и клк соответственно. При загорании в левой части табло символа «bat», необходимо сменить элемент питания.

Если в положении «lx» на табло индицируется единица наивысшего разряда, а цифры остальных разрядов не горят, это означает перегрузку для данного предела измерений. В этом случае необходимо выбрать следующий предел измерения, установив переключатель в положение «klx».

По окончании измерительных работ, во избежание преждевременной разрядки элементов питания, необходимо выключить прибор, установив переключатель в положение «выкл.».

Порядок выполнения работы

В дневное время суток студентам предлагается оценить состояние естественного освещения в свободной от занятий аудитории (искусственный свет должен быть отключен).

Для этой цели необходимо иметь в наличии люксметр и рулетку.

Сначала измеряют наружную освещенность Ен от всей полусферы небосклона. При этом измерительную головку люксметра необходимо расположить за пределами помещения (открыть окно или просунуть измерительную головку в форточку), добиваясь поворотом головки максимального показания освещенности на индикаторном блоке.

Затем приступают к измерениям внутренней естественной освещенности Евн. Замеры делают в точках, расположенных в плоскости рабочей поверхности, начиная от середины окна с интервалом в 1 метр до противоположной окну стене. Данные замеров заносим в таблицу А. Подсчитываем для каждой точки КЕОi=0 " style="border-collapse:collapse;border:none">

Параметры

Расстояния контролируемых точек от окна l (м)

Евн i, (лк)

Если, к примеру, Ен=60000 лк, и Евн i допустим, как в заполненной таблице, то для оценки состояния естественной освещенности строим график зависимости КЕО от расстояния от окна.

Если график расположен выше горизонтали КЕО=1.5%, то санитарные нормы соблюдены, а в случае, как показано на примере оценка состояния естественной освещенности такова: далее 6 метров от окна санитарные нормы не соблюдаются, читать и писать текст размером менее 1.5 мм противопоказано.

В вечернее время суток (лучше ночное) практическая часть лабораторной работы заключается в оценке искусственного освещения аудиторий при наличии включенных люминесцентных ламп. Фактическая, измеренная освещенность на рабочих местах (на партах) должна соответствовать санитарным нормам. Освещенность на рабочем месте в диапазоне 360 – 270 лк считается нормальной.

Если 30% рабочих мест не соответствует этим требованиям, то аудитория не отвечает санитарным нормам. Причины несоответствия могут быть разными – это и несвоевременная замена сгоревших и устаревших ламп, запыленность светильников, несоответствие ламп по мощности.

Для этой практической части лабораторной работы отчет должен содержать план помещения, где на рабочих местах должны быть указаны результаты измерений освещенности. По полученной информации и делается вывод о соответствии естественной освещенности санитарным нормам, а также указываются возможные причины этого несоответствия.

Контрольные вопросы

1. Как освещенность влияет на производительность труда?

2. За счет каких трех процессов осуществляется приспособление глаза к различению объектов?

3. Какие параметры характеризуют первичные источники света?

4. Какие параметры характеризуют вторичные источники света?

5. Почему большая яркость отрицательно воздействует на зрение?

6. Что является фоном? Какие различают фоны?

7. От каких характеристик зависит требуемая освещенность на рабочем месте?

8. Назовите факторы, определяющие зрительный комфорт.

9. Какие типы освещения Вы знаете?

10. Какой параметр используют при оценке использования естественного света в помещении?

11. От чего зависит КЕО?

12. Назовите типы искусственного освещения.

13. Почему применение одного местного освещения на рабочих местах недопустимо?

14. От каких параметров зависит коэффициент использования светового потока?

15. Каким требованиям должно отвечать искусственное освещение на рабочих местах?

16. Назовите необходимые данные для расчета искусственного освещения в помещении?

18. Какой прибор используется для измерения освещенности и как он устроен?

19. Почему при оценке естественной освещенности замеры на люксметре нужно производить как можно быстрее?

20. Назовите возможные причины несоответствия санитарным нормам искусственного освещения на рабочих местах.

Приложение

№ вари-анта	Параметры
Размеры помещения	Характеристика зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона		Коэффициент отражения потолка, ρп, %	Коэффициент отражения стен, ρс, %
		Высокой точности
		Очень высокой точности		Рассказать друзьям Twitter «Провести... Знаки Зодиака сдвинулись в связи со смещением земной оси – так ли это? Следующая статья Пересдача по русскому языку Читайте также Размышляя о православном международном женском дне… Праведные Марфа и Мария 2024-04-12 00:30:05 Все суета сует и томление духа Украшение церкви на праздник жатвы 2024-04-07 00:31:07 Онлайн гадание прошлое, настоящее, будущее - созвездие кассиопеи 2024-04-04 00:28:32 Вкусные и простые постные рецепты на каждый день 2024-04-03 00:32:06