Радиационная безопасность

В связи с широким использованием атомной энергии, радиоактивных источников, наличием у ряда стран атомного оружия увеличивается число людей, которые могут подвергнуться воздействию ионизирующего излучения, поэтому актуальной становится задача обеспечения радиационной безопасности персонала на предприятиях и учреждениях, где ведутся работы с радиоактивными веществами, их перевозка и хранение. Не менее актуальна задача прогнозирования радиационной обстановки в случае применения оружия массового поражения (ОМП) для оценки степени поражения населения и выработки решений для его защиты.

Для того чтобы исключить вредное воздействие ионизирующего излучения на организм человека, необходима особая дисциплина, специальная организация работ, умение действовать в условиях радиоактивного заражения, эффективная система коллективной и индивидуальной защиты.

В данном разделе, на примере решения ряда задач показаны меры защиты, способы прогнозирования и оценки радиационной обстановки, которые позволяют снизить степень воздействия радиоактивного облучения на персонал и население.

Примеры решения задач

Задача 9.1. Определить толщину свинцового экрана для защиты оператора от гамма-излучения радиоактивного вещества, если гамма-эквивалент радиоактивного вещества 84 мгЧ экв.Ra; расстояние от источника до рабочего места 0,6 м; продолжительность работы с источником 24 часа в неделю; энергия гамма-излучения 1,25 МэВ.

Решение. В соответствии с НРБ 76/87 [1, табл. 5.1] оператор относится к группе А облучаемых лиц, эффективная доза для которых Д_эфф не должна превышать 50 мЗв. в год. При равномерном облучении Д_эфф за одну неделю составляет:

(9.1)

где 52 – количество недель в году,

мЗв.

Предельно допустимая проектная мощность дозы при продолжительности работы 24 часа в неделю:

, (9.2)

мЗв/ч.

Доза, которую получит оператор без защиты:

, (9.3)

где R – расстояние от источника излучения до рабочего места, см,

Р.

Так как по условиям задачи облучение оператора происходит гамма-излучением, то экспозиционная доза равна эффективной дозе и составит 47 мЗв.

Поскольку эффективная доза за неделю не должна превышать 0,96 мЗв, а эффективная доза оператора, работающего без защиты, составит 47 мЗв, отсюда рассчитываем кратность ослабления:

, (9.4)

рад.

По [3, табл. 5.8] выбираем толщину защитного экрана 7,2 см.

Задача 9.2. Для нейтрализации статических зарядов на мониторе и системном блоке персонального компьютера используют b -источник. Рассчитать линейный пробег b -частиц в воздухе и определить толщину защитного экрана, если максимальная энергия b -частиц 3 МэВ; защитный материал – железо.

Решение. Линейный пробег b -частиц, см, в воздухе определяем по формуле

(9.5)

где Еb – максимальная энергия b -частиц, МэВ,

см.

Толщину защитного экрана определяем из выражения

, (9.6)

где d – толщина защиты, г/см²,

г/см².

Если известна толщина защиты, d, выраженная в единицах массы, приходящаяся на 1 см², то толщина защитного экрана, выраженная в единицах длины, рассчитывается по зависимости

(9.7)

где r – плотность железа, г/см³,

см.

Слой железа толщиной 0,18 см обеспечит безопасную работу оператора компьютера.

Задача 9.3.Для контроля качества швов применяется гамма-дефектоскоп ГУП–С5–2–1. Определить допустимый объем работы дефектоскописта, если согласно [1] предельно допустимая доза внешнего облучения составляет 5 бэр в год, что соответствует 100 мбэр в неделю или 17 мбэр в день при шестидневной рабочей неделе.

Решение.Предельно допустимую дозу облучения дефектоскописта в течение дня определяем из равенства

(9.8)

где D – допустимая доза облучения дефектоскописта по [1], мбэр/дн; D_УСТ – доза облучения, полученная им при выполнении работы при транспортировке дефектоскопа к месту работы и установке его, цифра 2 показывает, что эта работа проводится дважды (в начале смены и в конце). По данным исследования D_УСТ = 2,05 мР; n – количество сварочных стыков при просвечивании; D_ПР – доза облучения дефектоскописта при подготовке к просвечиванию и просвечиваний стыков (D_ПР = 0,36 мР); D_ТР – доза облучения при транспортировке дефектоскопа к следующему сварному шву (D_ТР = 0,01 мР).

Подставляя известные данные в равенство (9.8), получим:

Отсюда

шт.

Дефектоскопист не получит облучения выше установленной нормы, если в день будет обследовать не более 34 стыков.

Задача 9.4.Определить безопасное расстояние В, на котором может находиться оператор, проводящий измерения плотности бетона при отсутствии экрана, и толщину защитного экрана, если источник излучения – нейтронный; мощность источника 10⁶ нейтр/с; энергия нейтронов 5 МэВ; защитный материал – бетон, слой половинного ослабления которого 16 см; при наличии защиты оператор находится на удалении 0,5 м от источника; рабочая неделя – стандартная; облучение проходит параллельным пучком.

Решение. По [1, табл. 5.1] определяем, что оператор относится к персоналу категории А. В соответствии с [1, табл. 10.6] предельно допустимая плотность потока нейтронов j _О = 10 аст/(см^2Ч с).

Находим безопасное расстояние, на котором может находиться оператор, имея ввиду, что

(9.9)

Из выражения (9.9) безопасное расстояние R будет определяться по формуле

(9.10)

где – плотность потока нейтронов при наличии защиты на удалении R от источника, определяемая по формуле

(9.11)

– плотность потока нейтронов на удалении от источника без защиты; h – толщина слоя; d – слой половинного ослабления.

Толщину защитного экрана получаем из выражения

(9.12)

см.

В выражении – плотность потока нейтронов в отсутствие защиты на удалении 1 м от источника согласно [1, табл. 10.6] не должна превышать 10 част/(см^2Ч с), а определяем по формуле (9.9)

нейтр/(см^2Ч с).

Тогда

см.

Безопасное расстояние, на котором может находиться оператор при отсутствии защиты, составляет 89 см.

Если рабочее место оператора находится на расстоянии 0,5 м от источника, то в этом случае толщина защиты из бетона должна составлять 13,7 см.

Задача 9.5. Определить дозу радиации, которую получат рабочие и служащие локомотивного депо, работая в производственных зданиях с 4 до 16 часов после взрыва, если через 3 часа после взрыва уровень радиации на территории депо был 20 Р/ч.

Решение. По прил. 5 табл. 1 для времени начала облучения t_Н = 4 ч и продолжительности облучения 12 ч находим коэффициент а = 1,2.

С помощью прил. 5 табл. 2 приводим уровень радиации на 1 ч после взрыва

(9.13)

где К_п – коэффициент уровня радиации, который находим по прил. 5 табл. 2.

Р/ч.

По прил. 5 табл. 4 находим, что для здания депо (одноэтажное производственное) коэффициент ослабления К_осл = 7.

Определяем дозу радиации, которую получат рабочие и служащие депо, по формуле

(9.14)

P.

При повторном прил. 5 табл. 3), т.е. часть суммарной дозы облучения, полученной ранее, но не восстановленной организмом к данному сроку. Организм человека способен восстанавливать до 90 % радиационного поражения, причем процесс восстановления начинается через 4 сут от начала первого облучения. Половина полученной дозы восстанавливается примерно за 28–30 сут.

Задача 9.6. Определить продолжительность работ в здании вагонного депо, если они начнутся через 6 ч после ядерного взрыва, а через 4 ч после него на территории депо уровень радиации составлял 40 Р/ч и облучении учитывают остаточную дозу облучения D_ост (

установленная доза облучения за сутки 20 Р.

Решение.Устанавливаем уровень радиации на территории депо на 1 ч после взрыва, пользуясь прил. 5 табл. 2.

Пользуясь формулой (9.13), получим

Р/ч.

По прил. 5 табл. 4 находим К_осл = 7.

Рассчитываем коэффициент а по формуле

(9.15)

где D_У – установленная доза облучения,

.

По прил. 5 табл. 1 для t_н = 6 ч находим величину а = 1,5, которой соответствует допустимая продолжительность работы в здании депо Т_доп = 12 ч.

Если работы в здании вагонного депо начнутся через 6 ч после взрыва, рабочие и служащие получат за 12 ч работы дозу облучения не более 20 Р.

Задача 9.7.Пассажирский поезд должен проследовать по зараженному участку длиной L = 60 км со скоростью V = 40 км/ч. Середину зоны заражения поезд должен пройти через 4 ч после взрыва. Определить дозу радиации, которую получат пассажиры за время следования по зараженному участку, если уровни радиации Р, приведенные к 1 ч после взрыва, составляли последовательно на станциях А 3 Р/ч, Б 192 Р/ч,
Г 60 Р/ч, Д 3 Р/ч, расстояния между станциями примерно равны.

Решение.Определяем средний уровень радиации на зараженном участке, приведенный к 1 ч после взрыва

(9.16)

Р/ч.

Устанавливаем время движения по зараженному участку (время облучения)

(9.17)

ч.

По прил. 5 табл. 4 находим коэффициент ослабления дозы радиации пассажирскими вагонами

.

Определяем дозу радиации, которую получили бы пассажиры при преодолении зараженного участка через 1 ч после взрыва (время пересечения поездом середины зоны заражения):

(9.18)

Р.

Рассчитываем дозу радиации за время преодоления зараженного участка через 4 ч после взрыва

(9.19)

где К_п = 5,28 – коэффициент пересчета уровня радиации с 4 ч на 1 ч (прил. 5 табл. 2),

Р.

Аналогично определяют дозу радиации за время преодоления зараженного участка или любое другое время, используя коэффициент пересчета.

Задача 9.8. Через 1,5 ч после ядерного взрыва уровень радиации на железнодорожной станции составляет: в районе вокзала 31 Р/ч, в районе депо 49 Р/ч. Для выполнения аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСиДНР) на станции требуется 24 ч. Определить время ввода на станцию спасательных формирований, число и продолжительность смен, если первая смена должна работать 2 ч и на первые сутки установлена доза облучения 25 Р.

Решение.С помощью прил. 5 табл. 2 определяем уровни радиации, Р/ч, на 1 ч после взрыва:

– в районе вокзала

;

Р/ч;

– в районе депо

;

Р/ч.

По [2, прил. 8] находим время начала работ и продолжительность смен при установленной дозе радиации 25 Р.

Результаты сводим в табл. 9.1

Таблица 9.1 Время начала работ, ч (числитель), и продолжительность смен, ч (знаменатель)

Объекты работ	Смены
Вокзал (Р1=50 Р/ч)	2,3	4,3 4,5	8,8	16,8 9,5	–
Депо (Р1=80 Р/ч)	3,8	5,8 3,4	9,2 6,2	15,4	23,4 4,4

Сложив знаменатели, находим, что на 24 ч работ требуется в районе вокзала 4 смены, в районе депо – 5 смен, причем пятая смена работает 4,4 ч.

Действия в районах радиоактивного заражения связаны с риском переоблучения людей и требуют постоянного контроля доз облучения. Для облегчения контроля разрабатывается график посменной работы спасательных формирований в условиях радиоактивного заражения (рис. 9.1).

Рис. 9.1. График посменной работы спасательных формирований станции при ведении АСиДНР в условиях радиоактивного заражения

Задача 9.9. Рабочие и служащие вагоноремонтного завода проживают в каменных домах (К_осл=10). Укрытие рабочих и служащих планируется в убежищах (К_осл=1000). Производственные здания завода – одноэтажные (К_осл=7). Определить типовые режимы защиты рабочих и служащих, в том числе, если через 1 час после ядерного взрыва на территории завода замерен уровень радиации 300 Р/ч.

Решение. По таблицам типовых режимов находим, что условиям проживания (К_осл = 10), работы (К_осл = 7) и укрытия на объекте (К_осл = 1000) соответствуют типовые режимы радиационной защиты №7 [2, прил. 13].

По типовым режимам №7 определяем, что уровню радиации на 1 ч после взрыва 300 Р/ч соответствует режим защиты В-1 общей продолжительностью 15 сут (гр. 4 по [2, прил. 11–13]), в том числе:

I этап – укрытие в убежищах (работа объекта прекращается) в течение 12 ч (гр. 5);

II этап – работа объекта в две смены в производственных зданиях с отдыхом свободной смены в убежищах в течение 1,5 сут (гр. 6);

III этап – работа объекта в две смены в производственных зданиях с отдыхом смен в жилых домах и с ограничением пребывания на открытой местности до 1–2 ч в сутки в течение 13 сут (гр. 7) (рис. 9.2).

Рис. 9.2. График работы вагоноремонтного завода по режиму радиационной защиты №7 В-1 в условиях радиоактивного заражения: – укрытие рабочих и служащих в убежищах с прекращением работы; – отдых в убежищах на объекте; – работы в производственных помещениях; – отдых в жилых домах

Задача 9.10. Рассчитать коэффициент защищенности для следующего режима радиационной защиты путевых рабочих, если радиоактивное заражение произошло через 2 ч после взрыва:

– работа на путях (К₁ = 1) в течение Т₁ = 6 ч (t₁ = 6 ч);

– пребывание в деревянных зданиях (К₁ = 2) в течение Т₂ = 2 ч (t₂ = Т₁ + Т₂ = 6 + 2 = 8 ч);

– пребывание в жилых каменных домах (К₃ = 20) в течение Т₃ = 16 ч (t₃ = Т₁ + Т₂ + Т₃ = 6 + 2 + 16 = 24 ч).

Решение.По прил. 5 табл. 5 для времени заражения t_зар = 2 ч находим:

для t₁ = 6 ч, N₁ = 62 ч;

для t₂ = 8 ч, N₂ = 70 – 62 = 8 ч;

для t₃ = 24 ч, N₃ = 100 – 70 = 30 ч,

где N₁, N₂, N₃ – продолжительности облучения.

Находим коэффициент защищенности по формуле

, (9.20)

.

Коэффициент защищенности путевых рабочих равен 1,5.

ОСВЕЩЕНИЕ

Основную часть информации человек получает через органы зрения, и носителем этой информации является излучение, называемое светом. Благодаря действию светового излучения человек может не только воспринимать зрительные образы предметов, но и видеть окружающий его мир во всем разнообразии красок [1].

Технический прогресс сделал человека независимым от естественного света. Уже давно искусственное освещение стало неотъемлемой составной частью и существенным конструктивным элементом нашей жизни [1].

Осветительные установки создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее около 90 % информации, получаемой человеком из окружающего мира. Без современных средств освещения невозможна работа ни одного предприятия, особенно важную роль свет играет для работников шахт, рудников, предприятий в безоконных зданиях, метрополитена, многих взрыво- и пожароопасных производств. Без искусственного света не может обойтись ни один современный город, невозможно строительство, а также работа трансопрта в темное время суток [1].

Рациональное освещение помещений и рабочих мест – один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций [1].

Основные гигиенические требования к искусственному освещению производственных помещений следующие:

• света должно быть достаточно, но он не должен слепить и оказывать иного неблагоприятного влияния на человека и среду;
• осветительные приборы должны быть безопасными, а их расположение способствовать функциональному зонированию помещений;
• выбор источников света производится с учетом восприятия цветового решения интерьера, спектрального состава света и благоприятного биологического воздействия светового потока.

В настоящее время весьма актуальна проблема обогащения искусственного света ультрафиолетовым излучением.

Предлагаемый раздел разработан в соответствии с типовой программой курса “Безопасность жизнедеятельности”. В нем использованы основные требования СНиП 23-05-95 [2] и СНиП II-4-79 [3].

Примеры решения задач

Задача 10.1. Рассчитать площадь световых проемов в механическом цехе локомотивного депо, расположенного в г. Свердловске, имеющего ширину В = 8 м, длину L = 16 м и высоту Н = 4 м. Высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁ = 2,8 м. По условиям зрительной работы цех относится к IV разряду. Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка r ₁ = 0,6; стен r ₂ = 0,4; пола r ₃=0,1.

Расстояние между механическим цехом депо и противостоящим зданием Р = 20 м, а высота расположения карниза противостоящего здания над подоконником механического цеха Н_зд = 10 м. В цехе запроектировано боковое освещение из листового двойного стекла, переплеты для окон – деревянные одинарные.

Решение. Расчет площади световых проемов при боковом освещении производится по формуле

(10.1)

где S_o – площадь световых проемов при боковом освещении; E_N – нормированное значение коэффициента естественного освещения (КЕО); S_п – площадь пола помещения; К_з – коэффициент запаса; h _о – световая характеристика окон; К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями; t _о – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле (10.2); r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

Общий коэффициент светопропускания определяется по формуле

(10.2)

где t ₁ – коэффициент светопропускания материала; t ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема; t ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении t ₃ = 1); t ₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах.

По условиям задачи определяем:

· нормированное значение КЕО

,

где N – номер группы района по обеспеченности естественным светом; l _H – нормированное значение КЕО; m_N – коэффициент, учитывающий особенности светового климата района.

N = 1 [2, прил. Д]; l _H = 1,5 [2, табл. 1 или 2]; m_N = 1 [2, табл. 4].

Тогда

;

· площадь пола

,

м²;

• коэффициент запаса К_з = 1,6 [2, табл. 3];
• световая характеристика h ₀ = 10,5 [3, табл. 26].

;

• коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями К_зд = 1,1 [3, табл. 27],

• коэффициенты t ₁ = 0,8; t ₂ = 0,75; t ₃ = 1; t ₄ = 1 (солнцезащитные средства отсутствуют [3, табл. 28]),

;

• коэффициент r₁ по [3, табл. 30]. Для рассматриваемого случая он составляет 1,3,

м²;

м²;

;

м².

Общая площадь световых проемов цеха должна быть не менее 31 м².

Задача 10.2. Сборочный цех машиноремонтного завода, находящийся в Читинской области, имеет ширину В = 36 м (В₁ – два пролета по 18 м), длину L_п = 48 м и высоту Н = 6м. Плиты покрытия опираются на железобетонные фермы высотой 2,7 м. В цехе запроектировано верхнее естественное освещение через световые проемы в плоскости покрытия; световые проемы закрыты колпаками из прозрачного органического стекла.

Световые проемы в разрезе имеют форму усеченного конуса, высота которого h = 0,6 м, радиус верхнего основания r = 0,6 м, нижнего основания R = 0,95 м; стенки светового проема имеют коэффициент отражения r _ф = 0,7. Коэффициент отражения поверхностей помещения: покрытия r _п = 0,55; стен r _с = 0,3; пола r _пол = 0,1.

По условиям зрительной работы цех относится к V разряду. Требуется определить необходимую площадь зенитных фонарей.

Решение.По условиям задачи определяем:

• нормированное значение КЕО; N – номер группы района для Читинской области – 2; l _н = 3% по [2, табл. 1];
• коэффициент, учитывающий особенности светового климата m_N = 0,9 [2, табл. 4].

По этим данным определяем:

• нормированное значение КЕО

;

• отношение L/В₁ = 48/18 = 2,67 и Н/В₁ = 6/18 = 0,33, а также площадь боковой поверхности S_б, входного S_вх и выходного S_вых отверстий светового проема в плоскости покрытия

;

м²;

;

м²;

;

м²;

;

• значение световой характеристики h _ф световых проемов в плоскости покрытия при верхнем освещении по [3, табл. 32], h _о = 1,45,

(10.3)

;

;

· значения следующих коэффициентов:

o светопропускания прозрачного органического стекла t ₁ = 0,9 [3, табл. 28];

o учитывающего потери света в переплетах светопроема, t ₂ = 1 (переплеты отсутствуют [3, табл. 28]);

o учитывающего потери света вследствие затенения строительными конструкциями t ₃ = 0,8 (железобетонные фермы высотой 2,7 м [3, табл. 28]);

o коэффициента, учитывающего потери света в солнцезащитных устройствах t ₄ = 1 (солнцезащитные средства отсутствуют);

o коэффициента, учитывающего потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, t ₅ = 0,9;

o коэффициента, учитывающего тип светового проема верхнего света, К_ф = 1,1 [3, табл. 34];

· общий коэффициент светопропускания по формуле

(10.4)

• площади по заданным размерам помещения:

а) пола S₁ = 36ґ 48 = 1730 м²;

б) стен S₂ = (36 + 36 + 48 + 48) 6 = 1010 м²;

в) потолка S₃ = 36ґ 48 = 1730 м²;

• средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения

(10.5)

;

• значение коэффициента r₂, учитывающего повышение КЕО при верхнем освещении за счет света, отраженного от поверхностей помещения, r₂=1,1 [3, табл. 33].

Вычисляем исходную площадь зенитных фонарей в процентах от площади пола

%.

Задача 10.3. Рассчитать общее электрическое освещение производственного помещения методом коэффициента использования светового потока и подобрать лампу.

Общее освещение производственного помещения площадью S = 18ґ 26 м² и высотой подвеса h_о = 3 м запроектировано двухламповыми люминесцентными светильниками типа ОДР. Светильники размещены в виде трех сплошных светящихся линий, расположенных на расстоянии 6 м одна от другой по 21 шт. в каждой линии. Коэффициенты отражения потолка r _п = 0,7; стен r _с = 0,5 и расчетной поверхности r _р = 0,1. Нормированная Е_н = 300 лк, а коэффициент запаса К_з = 1,5. Затенение рабочих мест отсутствует.

Решение.Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока по формуле

(10.6)

где Ф – световой поток лампы, лм; Е_н – нормированная освещенность, лк, Е_н=300 лк; S – площадь помещения, м²; К_з – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источника света в процессе эксплуатации; Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z = 1,1…1,2; N – количество светильников;
n_Л – количество ламп в светильнике; g – коэффициент затенения рабочего места работающим, g = 0,8…0,9; h _и – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен и потолка помещения и индекса помещения, определяемого по формуле

(10.7)

где А и В – длина и ширина помещения, м; h_р – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м,

.

Пользуясь [4, табл. 13], определяем коэффициент использования светового потока. Для осветительной установки со светильниками ОДР при рассчитанном индексе помещения и заданных коэффициентах отражения h _и = 0,62, тогда

лм.

Ближайшая по световому потоку [4, табл. 12] люминесцентная лампа типа ЛБ-40 имеет номинальный световой поток 3000 лм, что несколько больше потребного.

Определим фактическую среднюю освещенность при использовании выбранного источника света:

лк.

Следовательно, с учетом допустимых отклонений выбранный тип лампы обеспечивает требуемую освещенность.

Задача 10.4. Определить необходимое количество N ламп накаливания типа Г для светильников типа ШМ (мощность Р=200 Вт) для создания общего искусственного освещения в помещении площадью S = 500 м², отвечающего нормативным требованиям Е_н = 250 лк. Коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации К_з = 1,3; световой поток для ламп накаливания типа Г мощностью Р = 200 Вт Ф = 3200 лм; коэффициент использования светового потока h _и = 0,5; коэффициент неравномерности освещения Z = 0,8.

Решение. Необходимое количество ламп определяем из выражения:

(10.8)

где Е_н – нормированная освещенность, лк; К_з – коэффициент запаса; S – площадь помещения, м²; Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения; Ф – световой поток лампы, лм; h _и – коэффициент использования светового потока,

шт.

Задача 10.5.Определить необходимое количество N люминесцентных ламп дневного света марки ЛДЦ мощностью Р = 60 Вт для создания общего искусственного освещения в помещении площадью S=100 м², отвечающего нормативным требованиям, Е_н = 250 лк. Коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации, К_з = 1,5; световой поток для ламп ЛДЦ мощностью Р = 65 Вт, Ф = 3050 лм; коэффициент использования светового потока h _и = 0,5, коэффициент неравномерности освещения Z = 1,2.

Решение. Необходимое количество ламп определяем из выражения (10.8)

шт.

30 ламп ЛДЦ мощностью 60 Вт обеспечат в рассматриваемом случае нормируемую освещенность.

Задача 10.6. В рабочем помещении площадью 60ґ 24 = 1440 м² установлено 120 светильников типа ОДО с двумя лампами ЛБ-80 в каждом. Коэффициенты отражения стен и потолка рассматриваемого помещения соответственно равны 50 % и 30 %. Нормируемая освещенность в помещении – 200 лк; высота подвеса светильников над рабочей поверхностью h_р = 5,5 м; коэффициент запаса К_з = 1,5.

Проверить, достаточна ли фактическая освещенность для проведения работ в данном помещении.

Решение. По формуле (10.7) определим индекс помещения:

Коэффициент использования светового потока для светильников ОДО [4, табл. 13] при индексе помещения i = 3 составляет 56 %.

Учитывая световой поток лампы ЛБ-80, равный 5220 лм, по формуле (10.9) определяем освещенность в помещении

(10.9)

где Ф – расчетный световой поток лампы, лм; N_с – количество светильников; n_Л=количество ламп в светильнике; h _и – коэффициент использования светового потока; К_з – коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источника света в процессе эксплуатации; S – площадь помещения, м²; Z – поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z = 1,1ј 1,2,

лк.

Так как расчетная освещенность превышает нормируемую, т.е. 271 > 200, то созданная освещенность достаточна для выполнения работ.

Задача 10.7. Помещение с размерами А = 54 м; В = 12 м освещается светильниками типа ОДО с двумя лампами типа ЛБ-80. Коэффициент запаса К_з = 1,5; коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной плоскости соответственно равны r _п = 50 %; r _с = 30 %; r _р = 10 %. Высота подвеса светильников над расчетной поверхностью h_р = 4 м. Определить методом коэффициента использования светового потока необходимое число светильников, если нормируемая освещенность Е_н = 200 лк.

Решение. По формуле (10.7) определим индекс помещения:

.

По [4, табл. 13] находим, что коэффициент использования светового потока h _и = 55%. Учитывая, что световой поток люминесцентной лампы типа ЛБ-80 [4, табл. 12] равен 5220 лк, определяем необходимое число светильников

(10.10)

шт.

Следовательно, для освещения помещения необходимо установить 41 светильник.

Задача 10.8. Помещение освещено светильниками АСТРА-1 и имеет размеры А = 12 м; В = 12 м; Н = 3,5 м. Высота расчетной плоскости h_п = 0,8 м, свес светильников h_с = 0,7 м. Запыленность воздуха 8 мг/м³; пыль темная. Помещение имеет побеленный потолок, бетонные стены, темную рабочую поверхность. Определить мощность источников света, общую установленную мощность осветительной установки, необходимые для обеспечения нормируемой освещенности Е_н = 100 лк.

Решение. Высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью h_р определяем по формуле

(10.11)

где Н – высота помещения, м; h_n – высота расчетной поверхности, м;
h_с – свес светильника, м.

м.

По формуле (10.7) определяем индекс помещения

Для заданных условий коэффициенты отражения потолка, стен и рабочей поверхности составляют: r _п = 0,7; r _с = 0,5; r _р = 0,1. По [4, табл. 13] находим коэффициент использования светового потока h_и = 0,73.

Наивыгоднейшее значение отношения l = L/h_р = 1,6 расстояния между светильниками a к расчетной высоте их подвеса h_р для заданного светильника находим по табл. 10.1. Высота подвеса светильников h_р = 2 м, расстояние между светильниками L = 1,6Ч 2 = 3,2 м. Для расчетов принимаем L = 3 м.

Таблица 10.1

Рекомендуемые значения l для светильников

с типовыми кривыми силы света в нижней полусфере

Типовая кривая и силовая обозначения в шифре светильника	l
Концентрированная К	0,6
Глубокая Г	0,9
Косинусная Д	1,4
Полушаровая Л	1,6
Равномерная М	2,0

Приняв расстояние от светильников до стен L/2 = 1,5 м, можно по углам квадрата со стороной L = 3 м разместить в помещении N_с=16 светильников. Схема размещения светильников представлена на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Схема размещения светильников