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.