Вентиляция и освещение

Лекция 3

1.Вентиляция и кондиционирование

2.Освещение естественным светом,

3.Освещение искусственным светом

4.Значение света для человека и последствия его недостаточности.

1.Вентиляция и кондиционирование

Вдыхаемый человеком воздух должен соответствовать нормативным параметрам по своему химическому составу. Необходимое качество воздуха обеспечиваются, как правило, вентиляцией. Применение вентиляции должно быть обосновано расчетами, при которых учитываются температура, влажность воздуха, выделение вредных веществ, избыточное тепловыделение. Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м3/ч на каждого работающего.

Вентиляция - обмен воздуха, обеспечивающий удаление вредных паров, газов, пыли и поддерживающий определённые метеорологические условия в производственном помещении. Количество воздуха, подаваемое в помещение, определяется расчетным путём с учётом концентрации вредных веществ, избытка тепла и влаги

Вентиляция бывает естественная и принудительная, общая и местная, организованная и неорганизованная.

Естественная вентиляция осуществляется через проемы в стенах - окна, двери, фрамуги, форточки или вентиляционные каналы, без применения специальных механических побудителей (вентиляторов, компрессоров).

Естественная вентиляция может осуществляться аэрационным, дефлекторным и смешанным способами.

Аэрационная вентиляция (или аэрацией) осуществляется за счет разности удельного веса холодного и теплого воздуха снаружи и внутри помещения или напора ветра. Аэрация с использованием ветрового давления основана на том, что на наветренных поверхностях здания возникает избыточное давление, а на заветренных сторонах разрежение, что и обеспечивает движение воздуха.

Естественная вентиляция дешева и проста в эксплуатации. Основной её недостаток заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.

Вентиляция осуществляемая за счет разности давлений на концах вентиляционного канала (трубы), которая возникает за счет обдувания скоростным напором ветра одного из концов трубы с дефлектором, вынесенного на крышу здания называется дефлекторной.

Организованная вентиляция – вентиляция, которая предусмотрена заранее при проектировании здания или рабочего места (форточки, каналы в стенах).

Неорганизованная вентиляция – вентиляция, осуществляемая через не плотности в окнах, дверях, стенах из-за некачественного строительства зданий или неправильной эксплуатации. Этот вид вентиляции не предусмотрен проектом.

Общая вентиляция осуществляется по всему объему помещения или рабочей зоны.

Местная вентиляция осуществляется в зоне ограниченного объема или рабочего места (над кухонной плитой, над столом химического шкафа). Она бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают когда загрязнение можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн или станков. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.

Принудительная вентиляция – вентиляция, осуществляемая с помощью механических побудителей (вентиляторов, эжекторов) по специальным воздуховодам или каналам. Она бывает

вытяжной, приточной и приточно-вытяжной.

При вытяжной вентиляции воздух из помещения удаляется вентилятором, - в результате разряжения чистый воздух из окружающей среды или смежных помещений (через не плотности в окнах, дверях и воздуховодах) поступает внутрь помещения. Такая вентиляция применяется тогда, когда загрязнитель воздуха в помещении не является токсичным или пожаровзрывоопасным (избыточное тепло, продукты дыхания людей или животных, избыточная влажность). Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается.

При приточной вентиляции происходит забор свежего атмосферного воздуха, который нагнетается вентилятором в помещение, создавая в нем избыточное давление. При этом загрязненный воздух через окна, двери, воздуховоды выдавливается в окружающую среду. Применяется в случае незначительной концентрации в воздухе вентилируемого помещения вредных веществ, но при этом требуется дополнительная обработка подаваемого свежего воздуха (подогрев, охлаждение, осушение, увлажнение, ароматизация и т.д.).

Приточно-вытяжная вентиляция предполагает наличие в одном помещении двух вентиляторов, один из которых работает в вытяжном режиме, а другой в приточном. Применяется в случае, когда загрязнитель воздуха токсичен, пожаровзрывоопасен или когда загрязнитель имеет большую концентрацию в воздухе.

Наиболее совершенным видом механической вентиляции является кондиционирование воздуха, когда автоматически поддерживаются заданные условия воздушной среды независимо от изменений наружного воздуха и режима помещений. Кондиционирование воздуха – это создание и поддержка в закрытых помещениях определенных заданных параметров воздушной среды по температуре, влажности, чистоте, составу, скорости движения воздуха.

Современные автоматические кондиционерные установки очищают воздух, подогревают или охлаждают его, увлажняют или высушивают в зависимости от времени года и других условий, подвергают ионизации или озонированию, а также подают его в помещения с определенной скоростью.

2. Естественное освещение

Естественное освещение создаётся прямыми солнечными лучами и лучами, рассеянными атмосферой (диффузный свет). Различают три системы естественного освещения: верхнее (фонари, купола); боковое (световые проёмы в стенах); комбинированное. Последнее является наиболее рациональным.

Являясь наиболее благоприятным для зрения, естественное освещение в то же время меняется в помещении в широких пределах в зависимости от времени года, суток, метеоусловий.

На естественное освещение влияют местонахождение и устройство зданий, величина застекленной поверхности, форма и расположение окон, расстояние между зданиями и др. Качество естественного освещения внутри помещений характеризует световой коэффициент (СК), который рассчитывается как отношение площади остекленной поверхности к площади пола и определяется по формуле СК = Sоc / Sп,

где Sоc – площадь остекленной световой поверхности, м2;

Sп – площадь пола, м2.

Освещение помещений нормируется. Нормы естественного освещения для различных зданий и помещений разрабатываются с учетом их назначения. К примеру, для торговых залов магазинов этот показатель не должен быть меньше 0,2 (1:5), а для подсобных помещений и торговых складов – 0,1-0,125 (1:10 и 1:8).

В дополнение к световому коэффициенту для оценки естественной освещенности используют коэффициент естественной освещенности КЕО. Он представляет собой отношение горизонтальной освещенности внутри здания к горизонтальной освещенности под открытым небом. Рассчитывается по формуле:

КЕО= Евн / Енар х 100% , где

Евн- освещенность горизонтальной поверхности в помещении, лк;

Енар- освещенность горизонтальной поверхности под открытым небом, лк.

Установлено, что удовлетворительное освещение дневным светом в обычных жилых помещениях с боковым освещением может быть достигнуто, если оно составляет в самых темных точках помещения не менее 0,5-0,75% одновременной освещенности снаружи, то есть при коэффициенте естественной освещенности не менее 0,5– 0,75%. Минимальный КЕО в классах, библиотеках, читальнях, лабораториях должен быть не менее 1,25%; в операционных и чертежных – не менее 2%. Выбор величины КЕО по нормам определяется степенью точности выполняемых работ и видом естественного освещения - верхнее, боковое или комбинированное.

Для соблюдения норм естественной освещённости большое значение имеет мытьё стёкол и побелка потолков, стен, так как грязные окна задерживают до 70% света, а закопчённые стены и потолок отражают мало света и уменьшают освещённость помещения на 30%.

3. Искусственное освещение

Естественное освещение не может в полной мере обеспечить необходимую освещенность производственных помещений, поэтому в практической деятельности широко используется искусственное освещение, при котором используются искусственные источники света.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть общее, местное и комбинированное. Общее освещение, когда светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно. Местное освещение создается светильником, концентрирующим световой поток непосредственно на рабочем месте. Комбинированное освещение – сочетание общего и местного.

Для рационального освещения помещений необходимо создавать общее и местное освещение. Уровень освещенности искусственным светом нормируется. Санитарные нормы проектирования и строительства (СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение») предусматривают минимальные нормы искусственной освещенности. Необходимую величину освещенности в рабочем помещении и на рабочем месте устанавливают в зависимости от размера объекта различения расположенного на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. В зависимости от размера объекта различения зрительные работы по степени точности разбиты на 8 разрядов, каждому из которых соответствует свое значение уровня освещенности.

Уровень освещенности определяется люксметром, измеряющим освещенность рабочей поверхности в люксах. При отсутствии люксметра для определения освещенности на практике руководствуются нормами электрического освещения, выраженными в ваттах на м2 площади.

Расчет освещения по удельной мощности (Wу ) производится отношением мощности W источника света всех осветительных установок к освещаемой площади Sn по формуле:

Wу = W/ Sn .

Например, для торговых залов магазинов норматив равен 25-30 ватт мощности на м2 площади.

Освещение искусственным светом осуществляется электрическими источниками света, основанными на принципе теплового излучения (лампы накаливания) и люминесцентного излучения.

Лампы накаливания просты и надежны в эксплуатации. Недостатками их являются низкая световая отдача (не более 20 люмен/Вт), ограниченный срок службы (до1000 часов), преобладание излучения в желто-красной части спектра, что искажает цветовое восприятие. Кроме этого, освещённость зависит от колебания напряжения в сети.

В лампах накаливания 80% энергии электрического тока расходуется на тепло и только 10% на излучение в видимой части спектра. Источник света - нить накаливания из вольфрама. В колбе у ламп малой мощности (до 60 Вт) вакуум, а у ламп большой мощности - нейтральный газ (криптон или ксенон). Через 800 часов лампы стареют, то есть излучают световой поток на 20 - 25% меньше номинального, и подлежат замене.

Газоразрядные лампы (низкого давления) предпочтительнее в системах искусственного освещения. Они имеют высокую световую отдачу (до 100 лм/Вт) и большой срок службы (10000 – 14000 ч). Световой поток от газоразрядных ламп по спектральному составу близок к естественному освещению и поэтому более благоприятен для зрения.

Поэтому для освещения производственных помещений рекомендуются люминесцентные лампы. Состоят они из стеклянной трубки, покрытой внутри люминофором и наполненной смесью паров ртути и аргона. На концах трубки впаяны металлические электроды в виде вольфрамовых биспиралей. Прохождение тока сопровождается испусканием ультрафиолетовых лучей, которые вызывают свечение люминофора. Различный люминофор придаёт лампам различную цветность. Достоинствами этих ламп является большая световая отдача, чем у ламп накаливания; широкие возможности варьирования спектром; продолжительный срок службы (5000 часов); экономичный расход электроэнергии; небольшая яркостью; поверхность трубки мало нагревается. К недостаткам можно отнести стробоскопический эффект (вращающиеся части машин кажутся неподвижными или множественными); наличие специальной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для зажигания и стабилизации режима горения; большая чувствительность к изменению температуры окружающей среды (нормальный режим +18 - +25°С). При температуре +30 - +35°С эксплуатация ламп не допускается, так как могут перегореть дроссели, а это нарушает условия пожарной безопасности.

В настоящее время выпускают 5 типов люминесцентных ламп: дневные - ЛД; холодно-белые - ЛХД; белые - ЛБ; тёпло - белые - ЛТБ; с направленной цветопередачей - ЛДЦ.

При эксплуатации осветительных установок необходимо проводить регулярную их очистку от загрязнений (4-12 раз в год в зависимости от запыленности производственного помещения), своевременную замену перегоревших ламп, систематический ремонт элементов светильника. Проверка уровня освещенности в контрольных точках помещения или на отдельных рабочих местах должна производиться не реже 1 раза в 3 месяца (в год). Основным прибором для измерения освещенности является фотоэлектрический люксметр (Ю-116; Ю-117 и др), способом оценки является сравнение замеренных уровней с допустимыми уровнями.

4. Значение света для человека и основные зрительные функции

Солнечный свет, действуя на человека через зрительный анализатор, оказывает влияние на физиологические процессы в организме, изменяет обмен веществ, общий тонус, ритм сна. При облучении кожи в организме происходит ряд фото-химических реакций (к примеру –образование витамина Д), которые вызывают сложные превращения в тканях и оказывают большое влияние на обмен веществ. Недостаточность естественного освещения или его отсутствие нарушает возможность прохождения указанных реакций, что отражается на здоровье человека (рахит, замедленное и неполноценное развитие). Оно приводит к сильному напряжению глаз, быстрой утомляемости, близорукости, снижению качества работы, увеличению брака. Слишком яркое освещение раздражает сетчатку глаза, ослепляет, глаза быстро устают, растёт производственный травматизм.

Достаточное освещение положительно воздействует на организм человека и выполнение производственных заданий. Оно уменьшает количество несчастных случаев и повышает производительность труда до 15%. Неправильное освещение может быть причиной зрительного утомления, снижения умственной работоспособности, увеличению числа ошибок в производственных процессах, аварий и несчастных случаев, развитию таких заболеваний как близорукость и преждевременная старческая дальнозоркость (пресбиопия).

Основные зрительные функции

Контрастная чувствительность - способность глаза различать минимальные уровни яркости объекта и фона.

Острота зрения - максимальная способность различать отдельные объекты.

Нормальный глаз различает две точки, находящиеся под углом 1 градус .

Скорость зрительного восприятия - способность глаза различать мелкие предметы и отдельные детали в наикратчайший период.

Устойчивость ясного видения - способность глаза удерживать отчётливое изображение рассматриваемой детали.

Зрительная адаптация - приспособление глаза к изменяющимся условиям освещения. Различают адаптацию: световую (способность глаза работать в условиях высокой освещённости) и темновую. Световая адаптация развивается за 5 - 10 минут, а темновая – от 30 минут до 2 часов.

Частое изменение уровней яркости приводит к снижению зрительных функций, развитию утомления глаз из-за переадаптации.

PAGE 1

Вентиляция и освещение