Ярошенко І.Ф. Безпека життєдіяльності в інженерних рішеннях
Подождите немного. Документ загружается.
181
Продовження додатку 2
б) тваринницьке приміщення
№ варіанта
Тип приміщення
Вид тварин
Кількість голів, п
Виділення
одною
твариною
Температур
а повітря,
ºС
Розміри
приміщення, м
Ділянки повітроводів, м
двоокису вуглецю
СО
2
, л/год.
водяних парів,
г/год.
в приміщенні
зовнішня
довжина
ширина
висота
загальна довжина
Діаметр металевих труб на
дільницях, м
І
ІІ
ІІІ
ІV
V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Корівник
Телятник
Свинарник
Корови сухостійні
Молодняк на відгодівлі
Свиноматки
Молодняк на відгодівлі
300
400
200
250
200
100
350
300
250
400
200
100
600
800
1000
110
120
125
160
150
155
145
75
80
85
90
50
75
80
85
400
450
510
500
480
510
500
300
310
300
310
135
230
220
220
20
19
20
20
20
19
20
20
20
21
20
21
20
20
20
-5
+4
+10
+1
+2
+1
+18
+15
-2
+10
+6
+12
+8
+14
-2
72
80
68
70
68
72
72
72
68
80
64
72
72
80
84
24
24
24
24
24
12
24
24
24
24
24
12
48
48
48
3,2
3,5
3,0
3,2
3,0
3,0
3,5
3,3
3,4
3,2
3,2
3,0
3,0
3,2
3,4
70
80
65
70
65
70
70
70
65
80
60
70
70
80
80
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,3
0,3
0,3
0,3
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,1
0,2
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0,2
0,1
0,1
182
3.4 Виробниче освітлення
3.4.1 Загальні положення
Виробниче освітлення приміщень та відкритих територій
буває природнім, штучним та комбінованим.
Природна освітленість створюється променевою енергією
сонця, і на організм людини справляє найбільш сприятливу
психологічну дію, його потрібно максимально використовувати.
Розрізняють бокове природне освітлення – через вікна в
стінках, верхнє – через спеціальні світлові ліхтарі даху, або
прорізи в стелі та комбінованим – через віконні прорізи і ліхтарі
та отвори в стелі.
Штучне освітлення створюється електричними джерелами
струму і буває загальним, місцевим та комбінованим. В якості
електричних джерел світла при штучному освітленні
застосовують лампи розжарення, люмінесцентні, дугові, ртутні,
натрієві, ксенонові, та ін.
Найменша освітленість робочих площин в виробничих
приміщеннях установлюється в залежності від характеру зорової
роботи, і регламентується будівельними нормами і правилами:
СНиП ІІ–4—79 «Естественное и искусственное освещение» і
галузевими нормами освітлення ОСТ 46.0.175-84, ССБТ
«Естественное и искусственное освещение рабочих мест в
сельскохозяйственных производственных помещениях. Общие
требования».
Згідно з СНиП всі зорові роботи в залежності від розмірів
об’єкта розрізнення, контрастності з фоном, та ін., діляться на
вісім розрядів (додаток 1).
3.4.2 Приклади розрахунку природного та штучного
освітлення виробничих приміщень і робочих місць
Розрахунок природного освітлення
За нормативну величину для природного освітлення в
приміщенні приймається коефіцієнт природної освітленості, що
створюється світлом відкритого небосхилу (КПО) – е
Н
:
100
З
В
Н
Е
Е
е
де Е
В
— освітленість в певній точці приміщення, лк;
Е
З
— освітленість точки поза приміщенням, лк.
Коефіцієнт природної освітленості показує частку (в %)
природного освітлення, яке проникає в приміщення, і становить
освітленість в певній точці приміщення. Для визначення
освітлення, фактичне значення (КПО) повинно порівнюватися з
нормативним значенням, встановленим як для розрядів
розпізнання зорових робіт, так і для категорій приміщень.
Нормований коефіцієнт (е
Н
) визначають за формулою:
emce
H
де е — коефіцієнт природного освітлення для даного приміщення (береться з
таблиці додатку в залежності від розряду зорової роботи);
183
m — коефіцієнт світлового клімату (без урахування прямого сонячного
світла, визначається залежно від району розміщення будинку), m = 0,8-1,2;
с — коефіцієнт сонячного клімату враховує додатковий світловий потік, що
проникає протягом року через світлові прорізи в приміщення за рахунок
прямого, або відбитого сонячного світла, с = 0,6.
Для одержання наочної картини світлотехнічної якості
кожного приміщення (ділянки) будується крива значень КПО в
поперечному розрізі перпендикулярно до площини вікон (рис.
3.6).
При верхньому освітленні, або комбінованим способом,
встановлюється середнє значення коефіцієнта (КПО):
1
2...2
321
n
ееее
е
n
СП
де е
1
, е
2
, е
3
,...е
n
— значення КПО в окремих точках приміщення, які
знаходяться на однаковій відстані одна від другої;
n — кількість точок (не менше 5).
1
е
е
MIN
е
MIN
е
е
е
MIN
1
1
а
б
в
Рис. 3.6. Схема розподілу КПО в розрізі приміщення:
а — одностороннє бокове освітлення; б — двостороннє бокове освітлення;
в — верхнє освітлення; 1 — рівень робочої поверхні.
Природна освітленість вважається доброю, якщо при
боковому освітленні е
СР
= 80% е
Н
, при верхньому — е
СР
= 60% е
Н
.
Розрахунок природної освітленості зводиться до визначення
сумарної площі вікон (світлових отворів):
1. при боковому освітленні приміщення:
ЗД
О
ОЗНП
k
r
КеS
F
1
100
2. при верхньому освітленні приміщення:
2
100 r
КеS
F
О
ФЗНП
де F – сумарна площа світлових отворів (вікон), м
2
;
S
П
— площа підлоги приміщення, м
2
;
е
Н
— нормативне значення КПО,% (додаток 1);
К
З
— коефіцієнт запасу, який залежить від запиленості повітря в приміщенні
(К
З
= 1,0…1,7);
О
— світлова характеристика вікон (додаток 2);
К
ЗД
— коефіцієнт, який враховує затемнення вікон сусідніми будівлями (К
ЗД
= 1,0…1,7);
О
— загальний коефіцієнт світлопропускання вікон (
О
= 0,3…0,6);
r
1
— коефіцієнт, який враховує відбиття світла від внутрішніх елементів
приміщення.
Кількість віконних отворів обчислюється по такій формулі:
f
F
n
де n — кількість віконних отворів.
184
f — площа одного віконного отвору, м
2
.
Розрахунок загального штучного освітлення
Розрахунок внутрішнього штучного освітлення проводиться
при проектуванні виробничих приміщень, або при зміні
характеру робіт у приміщенні, і зводиться до добору лампи за
таблицями світлотехнічних характеристик електричних ламп
(при встановленій кількості ламп), або до визначення кількості
ламп відомого типу, забезпечення установленої нормами
величини освітленості.
Найбільш поширеними є такі методи розрахунку:
точковий. Застосовується для розрахунку освітленості в
будь-якій заданій точці приміщення, яка освітлюється
кількома джерелами світла. Цей метод трудомісткий,
потребує великої кількості розрахунків і графічних побудов;
метод коефіцієнта використання світлового потоку, враховує
світловий потік від джерела світла і відбиття його від стін,
стелі та елементів обладнання. Цей спосіб найбільш точний,
часто використовується;
метод питомої потужності – найбільш наближений, простий і
часто використовуваній, особливо при розрахунку загального
освітлення від ламп розжарювання, непридатний для
розрахунку локалізованого (місцевого) освітлення і для
приміщень, де освітлення не рівномірне.
При розрахунку загального і нормованого освітлення
горизонтальних площин, основним є метод світлового потоку,
який враховує показник приміщення та коефіцієнти відбиття
світлового потоку від стін, стелі, підлоги. Розрахунок штучного
освітлення зводиться до визначення нормованої освітленості на
робочому місці, тобто, розряду зорової роботи та споживаної
потужності освітлювальної установки.
Послідовність розрахунку:
1. Вибирають тип джерела світла (люмінесцентні лампи, або
лампи розжарення). При цьому, потрібно мати на увазі, якщо
температура в приміщенні не понижується нижче 10
о
С, а напруга
в мережі не падає нижче 90% від номінальної, тоді потрібно дати
перевагу газорозрядним лампам.
2. Вибирають систему освітлення (комбінована, або загальна).
При цьому, потрібно враховувати, що більш економічна система
комбінованого освітлення, а більш гігієнічна – загального
освітлення, бо вона рівномірніше розподіляє світлову енергію.
Слід, також, мати на увазі, що для освітлення робочих місць, де
виконуються роботи І–V розрядів, краще застосовувати
комбіноване освітлення.
185
3. Вибирають тип світильників з урахуванням забрудненості
повітряного середовища, вимог до розподілу яскравості в полі
зору, а також, вибухо- та пожежебезпеки.
4. На плані приміщення (дільниці, цеху) в масштабі проводять
розподіл світильників (рядами, або в шаховому порядку) і висоту
їх підвішування. Після чого, визначають відстань між
освітлювачами та їх кількість. При цьому, враховують, що
рівномірне освітлення забезпечується, якщо відношення відстані
між центрами світильників (L) до висоти їх підвішування (h
P
) над
робочою поверхнею складає: 1,4-2 – для світильників з лампами
розжарювання; 1,4-1,5 – для люмінесцентних ламп, а при
паралельному їх розташуванні L/h
P
= 1,4-1,8, при шаховому L/h
P
=1,8-2,5.
5. На плані розподілу світильників визначаємо їх кількість (N).
6. Визначають мінімальну нормовану освітленість (Е
Н
) на
робочому місці, в залежності від умов праці, точності розряду
зорової роботи, розміру та контрасту об’єкта розпізнавання з
фоном і характеристики фону.
7. Визначають розрахунковий світловий потік (Ф
РЛ
, лм) однієї
лампи розжарювання, або групи ламп світильника (при
люмінесцентних лампах) за формулою:
nN
zkSЕ
Ф
ПН
РЛ
де Ф
РЛ
— світловий потік вибраної лампи;
Е
Н
— нормована освітленість, лк., (додаток 1 і 9);
S
П
— площа підлоги, м
2
;
z — коефіцієнт, який враховує нерівномірність освітленості (1,0…1,3);
k — коефіцієнт запасу зниження освітленості, який залежить від старіння
ламп і забруднення світильників (для ламп розжарення k = 1,3…1,6, для
люмінесцентних ламп k = 1,5…1,8);
— коефіцієнт використання світлового потоку ламп, який залежить від
ККД і кривої світлорозподілу світильників, показника приміщення (і),
коефіцієнтів відбиття світла від стін (
С
) і стелі (
П
), і типу світильників
(додаток 3, 4, 5).
N — кількість світильників, шт.
n — кількість ламп у світильнику.
Показник приміщення визначається за формулою:
bah
ab
i
П
де: a і b — довжина і ширина приміщення, м;
h
П
— висота підвішування світильника над робочим місцем, м.
21
hhHh
n
де: Н — висота приміщення, м;
h
1
— висота від підлоги до освітленої поверхні, м;
h
2
— відстань від стелі до світильника, м.
186
По розрахунковому світловому потоку лампи (Ф
РЛ
), по даним
додатку 6 підбираємо найближчу стандартну лампу і визначаємо
електричну потужність (Р) всієї освітлювальної установки:
NnPP
Л
де Р
Л
— потужність вибраної лампи, кВт;
N — кількість світильників;
n — кількість ламп в світильнику.
Таким чином, освітленість на робочому місці може бути
визначена за такою формулою:
РД
Л
Н
Ф
Ф
ЕЕ
де Е
Н
— нормована освітленість, лк;
Ф
Л
— світловий потік вибраної лапи, лк;
Ф
РЛ
— розрахунковий потік лампи, лк.
Після проектування та монтування освітленості, обов’язково
потрібно зробити його перевірку. Якщо освітленість
відрізняється від розрахункової більш ніж на –10 і +20%, тоді
потрібно змінити схему розташування світильників, або
потужність ламп.
Інколи, для орієнтовних розрахунків штучної освітленості
виробничих приміщень застосовується найбільш простий метод
питомої потужності (W), яка залежить від висоти підвішування
світильника, площі приміщення та нормованої освітленості в
приміщенні:
n
SP
W
Л
де: S — площа приміщення, м
2
;
Р
Л
— потужність однієї лампи, Вт;
n — кількість ламп.
Норми питомої потужності електричного освітлення наведені
в додатку 8.
Приклад.
Спроектуйте загальне природне та штучне рівномірне
освітлення корівника на 400 голів, якщо його довжина а = 64м,
ширина b = 18м, висота Н = 4м. Стіни, стеля побілені:
коефіцієнти відбиття відповідно складають 70 і 50%, розряд
виконуваних робіт 6.
Розрахунок природного освітлення:
Використавши формулу (2), визначаємо нормований
коефіцієнт (е
Н
) освітленості:
36,08,09,05,0
Н
е
Згідно з додатком 3 визначаємо КПО для 6 розряду
виконуваних робіт, який дорівнює 0,5, а оскільки територія
Сумської області відноситься до ІV світлового поясу, то, при
цьому, m = 0,9, коефіцієнт сонячного клімату вважаємо с = 0,8.
Звідси, за формулою (4), визначаємо сумарну площу вікон
(світлових отворів):
2
м5,302,1
1,35,0100
6,725,136,01152
F
187
Користуватися даними додатку 2 для визначення світлової
характеристики (
О
) вікна потрібно таким чином: проектуємо в
корівнику двостороннє освітлення. При цьому, відношення його
довжини до 1/2 глибини буде складати 7,1, тобто, більше 4.
Відношення глибини корівника (В = 9м) до його висоти (Н = 4м)
буде складати 2,25. Таким чином, значення світлової
характеристики вікна буде складати 7,6
Для визначення коефіцієнту відбиття (r
1
) користуватися
додатком 3 потрібно так: спочатку прийняти, що
середньовиважений коефіцієнт відбиття стелі, стін, підлоги Р
СР
=
0,5, а відношення довжини приміщення (а = 64м) до його ширини
(В = 9м) складе 2,25, тобто, 2 і більше. Тоді, відношення глибини
приміщення (В = 9м), до висоти робочої поверхні — зони
обслуговування корів, складає 3,0, а відношення розрахункової
точки (8,0м) зовнішньої стіни до глибини приміщення (В = 9м) —
0,8, загальне значення r
1
буде дорівнювати 3,1.
Якщо взяти розміри одного вікна 1,25 × 0,70 (м) то, за
формулою 5, кількість вікон буде складати:
шт.85,34
875,0
5,30
n
Приймаємо 35 шт., причому, 18 вікон з одної сторони, а 17 —
з другої. З такою ж відстанню між ними, але з врахуваннями
відстані на ширину евакуаційного виходу.
Розрахунок загального штучного освітлення
Оскільки температура в приміщенні корівника коливається
нижче +10
о
С, а напруга в мережі нижче 90% номінальної, то
визначаємо тип джерела світла – лампи розжарення, а
світильники - типу ПУ-100, або ПУ-200 з матовим затемненням.
Світильники розміщуємо в три ряди паралельно, з відстанню між
ними 2,9-3,0м (рис. 3.7). Це дасть можливість по всій довжині
приміщення розмістити 63 світильники в три ряди, по 21 вздовж
стін, і 20 посередині приміщення.
Користуючись даними додатку 1, визначаємо нормовану
штучну освітленість (Е
Н
) в корівнику. Оскільки виконання робіт в
корівнику відноситься до 6 розряду зорових робіт (це дано в
умові прикладу), то Е
Н
= 150лк.
Використавши формулу (6), визначаємо світловий потік однієї
лампи:
лм6,8217
62485,0
3,11,11152150
F
188
А–А
3,5м
4м
А
А
3м
6м
3м
2,9м
2м
1,5м
по вертикалі
Рис. 3.7. Схема розташування світильників в проектному
приміщенні корівника.
Для визначення коефіцієнту використання світлового потоку
( ) спочатку потрібно обумовити, що світильники підвішені на
відстані 0,5м від стелі, а робоче місце знаходиться на висоті в
межах 1м від підлоги. Таким чином, показник приміщення
складає:
6,5
)1864(5,2
1864
i
м5,2)15,0(4
n
h
Оскільки в умові задачі зазначено, що стіни і стеля корівника
побілені, це означає, що відбиття світла від них складає,
відповідно, 0,5 і 0,3% від загального потоку, при встановленні
лампи розжарення з матовим затемненням. Скориставшись
даними додатку 6, знайдемо коефіцієнт використання світлового
потоку. Він складає 0,48, або 48%.
Користуючись додатком 6, визначаємо, що одержані
розрахункові дані світлового потоку однієї лампи розжарення
Ф
РЛ
найбільш відповідають типу Г-500 з світловим потоком
8300лм.
Звідси, освітленість на робочих місцях в корівнику буде
становити:
лк.5,151
6,8217
8300
150Е
Таким чином, розрахункова освітленість робочих місць в
корівнику більше нормованої на 1,02%, тобто, в межах
встановлених норм.
Задача: Визначити кількість світлових отворів, вікон, ліхтарів
та ламп розжарення в приміщеннях, параметри яких значаться в
наведених варіантах.
Варіанти задач на визначення освітленості робочих місць в
приміщеннях
189
№
варіанту
Коефіцієнт
природного
освітлення,
(е), %
Штучна
освітленість
Е, лк
Розміри приміщення, м
Коефіцієнт
відбиття, %
довжина
а
ширина
b
висота
h
стін
стелі
1
0,30
100
48
18
3,0
50
30
2
0,50
100
36
18
4,0
30
10
3
0,35
75
72
24
4,0
50
30
4
0,60
60
36
12
3,0
30
10
5
1,00
50
42
18
4,0
50
20
6
0,50
30
34
12
3,0
50
30
7
2,00
200
12
16
3,5
50
30
8
1,50
400
6
6
3,0
70
50
9
1,75
300
8
6
3,0
50
30
10
1,25
250
10
6
3,5
50
30
11
0,80
150
24
6
3,0
50
30
12
0,75
200
15
12
3,5
50
30
13
0,80
75
64
18
4,0
30
10
14
0,60
30
24
12
4,0
30
10
15
0,40
75
24
6
3,0
50
30
Контрольні питання
1. Яким показником оцінюється природна освітленість і її
застосування?
2. Які існують види освітленості робочих місць та які норми
освітленості?
3. Що таке розряд зорової роботи, та скільки встановлено їх
СНиП ІІ-4-79?
4. В чому полягає методика розрахунку природної освітленості
виробничих приміщень та робочих місць?
5. Як вибрати тип лампи?
6. В чому полягає метод питомої потужності освітлювальної
установки?
190
Додаток 1
Норми природної та штучної освітленості (СНиП II–4–79)
Характеристика зорової
праці
Найменший розмір об’єкту
розпізнавання, мм
Розряд зорової праці
Під розряд зорової праці
Контраст об’єкту
розпізнавання з фоном
Характеристика фону
Штучне
освітлення
Природна
освітленість
Комбінована
освітленість
освітленість, Лк
КПО
КПО
при
комбінованому
освітленні
при загальному
освітленні
при верхньому,
або верхньому і
боковому
освітленні
При боковому
освітленні
при верхньому,
або верхньому і
боковому
освітленні
При боковому
освітленні
в зоні з
стійким
сніговим
покриттям
решта
території
в зоні з
стійким
сніговим
покриттям
решта
території
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Найвищої точності
Менше
0,15
1
А
Б
В
Г
Малий
Малий
Середній
Малий
Середній
Великий
Середній
Великий
Великий
Темний
Середній
Темний
Світлий
Середній
Темний
Світлий
Середній
5000
4000
2500
1500
1500
1250
750
400
10
2,8
3,5
6
1,7
2
Дуже високої
точності
Від 0,15
до 0,3
ЙЙ
А
Б
В
Г
Малий
Малий
Середній
Малий
Середній
Великий
Середній
Великий
Темний
Середній
Темний
Світлий
Середній
Темний
Світлий
Середній
4000
3000
2000
1000
1250
750
500
300
7
2
2,5
4,2
1,2
1,5