Расчет естественного освещения производственных помещений
Расчет искусственного освещения открытых площадок и производственных помещений.
Наружное освещение должно иметь управление, независимо от управления освещением внутри здания. СНиП нормирует и высоту установок наружного освещения для ограничения их слепящего действия. Расчет искусственного освещения сводится к решению следующих вопросов: выбор системы освещения, типа источников света, нормы освещенности, типа светильников, расчета освещенности на рабочих местах, уточнение размещения и числа светильников, определение одиночной мощности ламп.
Расчет искусственного освещения в помещениях можно производить следующими четырьмя методами: точечным, ватт (по таблицам удельной мощности), графическим и методом коэффициента использования светового потока.
Точечный метод применяется для расчета осветительной установки при локализованном размещении светильников. Этим методом можно определить освещение наклонных плоскостей, а также проверить расчет равномерного общего освещения (без учета отраженного светового потока).
Метод-ватт (по таблицам удельной мощности) является наиболее простым, но и наименее точным из всех методов расчета освещения, поэтому применяется для ориентировочных расчетов. Этот метод дает возможность определить мощность каждой лампы (Вт) для обеспечения в помещении нормируемой освещенности:
Pл=PS/N,
где Pл - мощность одной лампы, Вт; Р - удельная мощность, Вт/м2; S - площадь помещения, м2; N - количество ламп в осветительной установке.
Удельная мощность зависит от величины нормативной освещенности, площади и высоты помещения, типа и размещения светильника и коэффициента запаса. Ее значения приводятся в таблицах и могут изменяться в больших пределах, например при освещенности до 200 лк - от 8 до 28 Вт/м2.
Графический методпроф. А. А. Труханова дает наибольшую точность при расчете осветительных установок с направленным светом. Расчет по этому методу ведется по номограммам
Метод коэффициента использования светового потока наиболее применим для расчета общего равномерного освещения помещений в условиях эксплуатации промышленных предприятий. При расчете этим методом учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка:
F= (ESKz) /hn, где E- освещенность, лк; S – площадь освещаемого освещения, м2; K – коэффициент запаса, z –коэффициент неравномерности освещения; h - коэффициент использования осветительной установки; n- потребное число ламп.
Промышленный шум.
Шумом называют различные звуки, мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения.
Звук или шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
На строительных площадках и заводах ПСМ многих технологическим процессам сопутствуют шум и вибрация (которые всегда взаимно дополняют друг друга).
В ряде случаев они являются следствием:
-отсутствия или неправильного проектирования вибро- и шумозащитных устройств;
-нарушений правил эксплуатации оборудования;
-недостаточной динамической балансировкой;
-больших скоростей движения газа и жидкости в технологических установках;
-трения и соударения тел и т. п.
Источниками шума явл-ся (Передвижные строительные машины, стационарные машины и механизмы, ручной механизированный инструмент) Экскаваторы, бульдозеры, катки, башенные и мостовые краны, копровые установки, передвижные компрессорные установки и т. п.
Машины для изготовления, распределения и виброуплотнения бетонных смесей; дозаторные устройства; раздаточные бункера с навесными электровибраторами; виброплощадки; бетоноукладкчики; установки для виброформования и т. п.
Инструмент может быть с электро- или пневмоприводом
Воздействие шума на человека
Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Механические колебания воздуха в диапазоне частот 20 – 20 000 Гц воспринимаются слуховым органом человека в виде звука.
Колебания с частой ниже 20 Гц – инфразвук и выше 20 000 Гц – ультразвук не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм человека.
С физиологической точки зрения шум рассматривается как звуковой процесс, неблагоприятный для восприятия, мешающий разговорной речи и отрицательно влияющий на здоровье человека.
При длительном воздействии шума:
- снижается острота слуха;
- изменяется кровяное давление;
- ослабляется внимание;
- ухудшается зрение;
- происходят изменения в двигательных центрах, вызывая нарушение координации движений;
- увеличивается расход энергии при выполнении одинаковой работы.
Интенсивный шум является причиной функциональных изменений:
- сердечнососудистой системы;
- нервной системы;
- функции желудка и ряда других нарушений в организме.
Весь комплекс изменений в организме человека под воздействием шума называют «шумовой болезнью».
Звук характеризуется: Частотой f [ Гц ];
Звуковым давлением Р [ Па ], характеризующим разницу между давлением в области повышенного давления и области разряжения во время распространения звуковых колебаний при прохождении звуковой волны. Часть пространства, в котором распространяются звуковые волны, называется звуковым полем. В звуковом поле любая точка характеризуется определенным давлением и скоростью колебаний элементарных частиц относительно своего начального положения. Скорость этих колебаний v намного меньше скорости распространения звука С.
Интенсивностью звука Υ [ Вт/м2 ] = [ Н/ (м. с) ], которая определяется средним количеством звуковой энергии (кинетической), проходящей в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения
Υ = v. Р так как v = Р/ (ρ. с),то Υ = Р2/ (ρ. с)
Υ – интенсивность звука, [ Вт/м2 ] = [ Н/ (м. с) ];V – мгнов-ное значение скор-ти колебаний частиц, м/с;
Р – звуковое давление, Па = [ Н/м2 ]; ρ – плотность среды, кг/м3;
ρ. с – удельное акустическое сопротивление среды (волновое сопротивление);
с – скорость звука в данной среде, м/с (зависит от упругих свойств, темпер-ры и плотности среды.
В воздухе при t = 200C С ≈ 343 м/с, в стали С ≈ 5 000 м/с, в бетоне С ≈ 4 000 м/с).
Величины минимального звукового давления Ро и интенсивности Υо, едва различаемые органом слуха человека, называются исходными (пороговыми).
При f = 1000 Гц Ро = 2. 10-5 Па; Υо = 10-14 Н/ (м. с).
Болевые ощущения возникают при Υбол в 1014 больше Υо (большой диапазон – пользов-ся неудобно).
В акустике принято измерять не абсолютные значения интенсивности звука или давления, а их логарифмические уровни, взятые по отношению к исходному значению.
Если Υ > Υо в 10 раз, то приращение интенсивности равно 1 Б (Бел),
Если Υ > Υо в 100 раз, то приращение интенсивности равно 2 Б.
Орган слуха человека способен различать прирост звука на
0, 1 Б – 1 дБ (децибел), который и принят за основную единицу:
Уровень интенсивности звука L Υ = 10 lg Υ /Υо
Уровень звукового давления L р = 20 lg Р/Ро
Основой для нормирования служат объективные физиол-кие реакции человека на воздействие шума.
При нормировании исходят из того, что работа возможна не в наилучших условиях, а в приемлемых условиях, т. е. когда вредное воздействие шума не проявляется или проявляется незначительно.
Нормирование, кроме этого, зависит от вида шума.
Производственные шумы делятся на:
- низкочастотные – до 300 Гц; - среднечастотные – до 800 Гц; - высокочастотные – более 800 Гц.
По характеру спектра шумы делятся на:
- широкополосные – с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
- тональные (слыш-ые дискр-ные тона, т. е. прев-ние в одной из част-ных полос над др-ми не менее, чем10 Дб).
По временным характеристикам шумы делятся на:
1. Постоянные (за рабочий день изменяются не более, чем на 5 Дб);
2.Непостоянные:
2. 1. Колеблющиеся (непрерывно меняются);
2. 2. Прерывистые (длительность интервала тишины 1 с и более);
2. 3. Импульсные (длительность интервала тишины менее 1 с).
Для ориентировочной оценки (например, при проверке органами надзора и т. п.) допускается за характеристику постоянного шума принимать уровень звука в дБА, измеряемый по шкале «А» шумомера и определяемый по формуле: LА = 20 lg РА/Ро РА – СКВ звукового давления с учетом коррекции шума
Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является интегральный критерий – эквивалентный (по энергии) уровень шума: LЭКВ = 10lg1/T ∫ (PA (t) /Po) 2dt
PA (t) – текущее значение среднеквадратичного звукового давления.
Эквивалентный уровень непостоянного шума считается аналогичным уровню постоянного шума, оказывающего такое же воздействие на человека, как и непостоянный шум.
Величину L ЭКВ рассчитывают на основании измерений уровней звукового давления в (дБ) в течение определенного промежутка времени.
Источники инфразвука:
- обдувание строительных конструкций сильным ветром; - виброгрохот;
- виброплощадки с частотой менее 20 Гц; - транспортные производства и т. п.
Инфразвук ощущается как через тактильную (осязательную) систему, так и через органы слуха.
Ультразвуки – нормируются звуки с частотой более 11 200 Гц.
Источником ультразвука является производственное оборудование, в котором генерируются ультразвуковые колебания для выполнения технологического процесса, и оборудование, при эксплуатации которого ультразвук возникает как сопутствующий фактор.
Защита от шума (разработка шумобезопасной техники, применение средств и методов коллективной защиты, применение средств индивидуальной защиты)
Стандартом установлено, что при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека на рабочих местах, до значений, не превышающих допустимых.
-По отношению к источнику шума:
1) снижающие шум в источнике 2) снижающие шум на пути его распространения
- В зависимости от способа реализации:
1) акустические (средства звукоизоляции, звукопоглощения, глушители шума);
2) виброизоляция;
3) архитектурно-планировочные (рациональные решения планировки зданий, размещения оборудования и рабочих мест; планирование зон и режима движения транспорта и т. п.);
4) организ-но-технические (прим-ние малошумных процессов; исп-ние дистанц-го упр-ния шумными машинами; соверш-ние техн-гии обслуж-ния и ремонта машин; использ-ние рац-ных реж-ов труда и отдыха).