Файл: В. А. Власов Доктор технических наук, профессор тгасу.pdf

67 и Л2, а затем все три лампы Л1, Л2 и Л3. При одновременном включении трех ламп можно качественно убедиться в уменьшении стробоскопического эффекта. В выводе необходимо объяснить причину уменьшения Kп люминесцентных ламп при их одновременном включении, а также причину уменьшения стробоскопического эффекта.
4. О
ЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА
Отдельно для каждой лампы (Л1, Л4-Л7) измерить создаваемую на уровне пола макета освещенность Ефакт. Датчик люксметра необходимо располагать строго под лампой. Для каждой лампы определить величину удельной освещенности Eуд, т.е. освещенность, создаваемую 1 Вт электрической энергией: факт уд
E
E
W

, (5.7) где Eуд – удельная освещенность, лк/Вт, Eфакт – фактическая освещенность под лампой, W – номинальная мощность лампы, которая определяется по табл.13.
Таблица 13
Номинальная мощность электрических ламп
Тип ламп
Номинальная мощность, Вт
Лампа люминесцентная Л1 – Л3 9
Лампа люминесцентная Л4 11
Светодиодная лампа Л5 9
Лампа накаливания Л6 60
Лампа галогенная Л7 50
Результаты измерений и расчетов занести в табл. 14
Таблица 14
Удельная освещенность ламп
Тип лампы
Люминесцентная лампа
LED
*
Лампа накаливания
Л1
Л4
Л6
Л5
Л7
Мощность ламп, Вт
Освещенность, лк
Удельная освещенность, лк/Вт
В выводе сравнить энергетическую эффективность изучаемых ламп.
5. О
ЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
1. Включить лампу накаливания Л1. Измерить освещенность в пяти точках макета производственного помещения (в центре и углах пола макета), затем определить среднее значение освещенности E
ср
. Аналогично произвести измерение освещенности с остальными лампами. Результаты записать в табл. 5.7.
2. Панели макета производственного помещения установить тёмными сторонами внутрь помещения. Включить лампу накаливания Л1. Измерить освещенность в пяти точках макета производственного помещения (в центре и

68
углах пола макета), затем определить среднее значение освещенности E
ср
Аналогично произвести измерение освещенности остальных ламп. Данные занести в табл. 15.
Таблица 15
Определение коэффициента использования светового потока
Е, лк
Светлая окраска стен
Тёмная окраска стен
Л1
Л4
Л5
Л6
Л7
Л1
Л4
Л5
Л6
Л7
Е
1
Е
2
Е
3
Е
4
Е
5
Е
ср
Ф
факт
, лк*м
2
η
3. По результатам измерений освещенности для варианта со светлой и темной окраской стен рассчитать значение фактического светового потока Ф
факт по формуле:
,
(0.3)
Площадь пола макета помещения S рассчитать самостоятельно, замерив длину и ширину макета.
4. Вычислить коэффициент использования осветительной установки η для варианта со светлой и тёмной окраской стен по формуле:
(0.4)
Суммарный световой поток Фл выбирается по номинальной мощности для каждого типа ламп по табл. 16.
Таблица 16
Световой поток различных источников света
Тип ламп
Номинальный световой поток,
Фл, лм
Лампа люминесцентная Л1 – Л3 460
Лампа люминесцентная Л4 700
Светодиодная лампа Л5 500
Лампа накаливания Л6 730
Лампа галогенная Л7 850
В выводе провести сравнительную оценку коэффициента использования осветительной установки.
К
ОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дать определение: освещение, освещенность, сила света, световой поток, ф
ср
F
E S

ф л
F
F



69 яркость; указать единицы измерения.
2. Указать виды систем освещения. Чем искусственное отличается от естественного?
3. Указать виды организации искусственного освещения, дать описание.
4. Привести классификацию искусственного освещения по функциональному назначению, дать характеристику каждом типу.
5. Сравнить характеристики ламп накаливания, газоразрядных и светодиодных ламп.
6. Дать определение: объект различения, фон, контраст объекта с фоном, характеристика зрительной работы.
7. Объяснить причины стробоскопического эффекта и пульсации освещенности.
8. Перечислить способы снижения коэффициента пульсации освещенности.
9. Разъяснить термин энергетическая эффективность, коэффициент использования осветительной установки,.
10. Указать нормативный документ, по которому определяли Е
норм
. Как им пользоваться?
11. Перечислить основные требования к системам искусственного освещения.

70
ИССЛЕДОВАНИЕ ШУМОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Ц
ЕЛЬ
Провести измерение уровня звукового давления, оценить эффективность мероприятий по снижению шума.
О
СНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Основные чувства человека, слух и зрение, играют важнейшую роль, которая позволяет человеку владеть звуковыми и зрительными информационными полями.
Шум – это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.
Звуковые волны возникают при нарушении стационарного состояния среды вследствие воздействия на нее какой-либо возмущающей силы. Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16….20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущений, но оказывают биологическое воздействие на организм.
Знание физических закономерностей процесса излучения и распространения шума позволит принимать решения, направленные на снижение его негативного воздействия на человека.
В зависимости от характера спектра шумы разделяются на низкочастотные
(максимальное звуковое давление меньше 400 Гц), среднечастотные (звуковое давление в пределах 400-1000 Гц) и высокочастотные (звуковое давление больше
1000 Гц).
В зависимости от временных характеристик шумы разделяются на
постоянные и непостоянные.
Параметры звуковой волны
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым
давлением.
Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения. Основными параметрами, характеризующими звук, являются:
Таблица 17 Основные параметры звука
Параметр
Обозначение
Единица измерения
Звуковое давление
p
зв
Па
Интенсивность звука
I
Вт/м
2

71
Длина звуковой волны
λ м
Скорость распространения волны
v
м/с
Частота колебания
f
Гц
Если в сплошной среде возбудить колебания, то они расходятся во все стороны. Наглядным примером являются колебания волн на воде. При этом следует различать скорость распространения механических колебаний (в нашем случае видимые поперечные колебания воды) и скорость распространения возмущающего действия (продольные акустические колебания).
Звуковая волна является носителем энергии в направлении своего движения.
Количество энергии, переносимой звуковой волной за одну секунду через сечение площадью
1 м
2
, перпендикулярное направлению движения, называется
интенсивностью звука. Интенсивность звука определяется отношением звукового давления к акустическому сопротивлению среды, Вт/м
2
:
Уровни акустических величин
Порог слуха молодого человека в диапазоне частот от 1 до 4 кГц соответствует давлению 2×10
-5
Па. Наибольшее значение звукового давления, вызывающего болезненные ощущения, называется порогом болевого ощущения и составляет
2×10 2
Па. Между этими значениями лежит область слухового восприятия.
Интенсивность воздействия шума на человека оценивается уровнем звукового давления (L), который определяется как логарифм отношения эффективного значения звукового давления к пороговому. Единица измерения — децибел, дБ.
На пороге слышимости при среднегеометрической частоте 1 кГц уровень звукового давления равен нулю, а на пороге болевого ощущения составляет 120–130 дБ.
Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: шепот — 20 дБ, разговорная речь — 60 дБ, шум от двигателя легкового автомобиля — 80 дБ, а от грузового — 90 дБ, шум от оркестра — 120 дБ, шум при взлете реактивного самолета на расстоянии 25 м — 140 дБ, выстрел из винтовки — 160 дБ, а из тяжелого орудия — 170 дБ.
Производственный шум
Промышленным шумом называют совокупность различных шумов, возникающих в процессе производства и неблагоприятно воздействующих на организм. Современные понятия охраны труда рассматривают шум как угрозу безопасности и здоровью работников многих профессий по различным причинам.
Воздействие шума на организм человека
Воздействие шума на организм может проявляться в виде специфического поражения органа слуха, нарушений со стороны ряда органов и систем, снижения производительности труда, снижения внимания, повышения уровня травматизма.
Воздействие на орган слуха
Длительное воздействие шума большой интенсивности приводит к патологическому состоянию слухового аппарата и его утомлению. Утомление может постепенно перейти в тугоухость и глухоту. Чаще всего снижение слуха развивается в течение 5 – 7 лет и более – ухудшается восприятие шепотной речи, появляются головные боли, шум и писк в ушах. Период отдыха, восстановления слухового восприятия, становится все длиннее.

72
Если воздействие шума было кратковременным, и не слишком большим, то позднее происходит восстановление порога слышимости до прежнего значения, и его снижение не необратимо. При большем уровне шума, и/или при более длительном воздействии восстановление происходит не полностью, и порог слышимости начинает возрастать.
Воздействие на сердечно–сосудистую систему
Интенсивный шум вызывает изменение сердечно-сосудистой системы, сопровождаемые нарушением тонуса и ритма сердечных сокращений, изменяется артериальное давление.
При этом степень выраженности гипертензивного действия шума зависит от интенсивности, времени воздействия, частотного состава и др. Возрастание уровня шума с 64 до 77 дБА приводит к возрастанию функциональных нарушений нервной системы в 2-2.5 и сердечно-сосудистой систем в 3-4 раза у операторов информационно-вычислительных центров.
Воздействие на нервную систему, заболеваемость и работоспособность
Шум действует на центральную нервную систему, функциональные изменения в которой происходят раньше, чем определяется нарушение слуховой чувствительности. Это выражается астеническими реакциями, синдромом вегетативной дисфункции, астеновегетативным синдромом с характерными симптомами – раздражительностью, ослаблением памяти, апатией, подавленным настроением.
Воздействие шума приводит и к общему росту заболеваемости, ослабление организма, подавление его защитных сил, создаются благоприятные условия для заражения инфекциями. Отмечалось увеличение частоты острых респираторных вирусных заболеваний в 1.7-2 раза при комплексном влиянии шума и вибраций.
Воздействие шума на другие органы и системы организма
Шум вызывает нарушение нормальной функции желудка – уменьшается выделение желудочного сока, изменяется кислотность, что приводит к гастритам и язвам.
Шум действует на вестибулярный аппарат, вызывая нарушение координации движений, тошноту. Действуя на другие анализаторы, вызывает нарушение концентрации внимания, ухудшается восприятие цветовых и звуковых сигналов, раньше возникает чувство усталости и развиваются признаки утомления. Все это ведет к снижению производительности труда и повышает риск травматизма.

73

При уровне шума 65-90 дБ возможно его физиологическое воздействие.
Пульс и давление крови повышаются, сосуды сужаются, что снижает снабжение организма кровью, и человек быстрее устает. Может наблюдаться снижение порога слышимости, стресс, увеличение кожной проводимости, нарушение моторики желудочно-кишечного тракта.

Воздействие шума
уровнем
свыше
90 дБ
(шум поезда метрополитена) приводит к нарушениям работы органов слуха, усиливается его влияние на систему кровообращения. При такой интенсивности ухудшается деятельность желудка и кишечника, появляются ощущения тошноты, головная боль и шум в ушах. Серьезным признаком ухудшения слуха, является ограниченность восприятия отдельных элементов разговорной речи.

При уровне шума 120 дБ и выше (болевой порог) лопаются барабанные перепонки, нарушаются связи между отдельными частями внутреннего уха.
В результате может наступить полная потеря слуха. Шум уровнем свыше 120 дБ (мотор самолета в 100 м) оказывает механическое воздействие не только на органы слуха, но и на весь организм. Звук, проникая через кожу, вызывает механическое колебание тканей, в результате чего происходит разрушение нервных клеток, разрывы мелких кровеносных сосудов и др.
Источники производственного шума
Шум создается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри здания. Это транспортные средства, техническое оборудование промышленных и бытовых предприятий, вентиляторные, газотурбокомпрессорные установки, санитарно-техническое оборудование жилых зданий, трансформаторы.
В зависимости от физической природы шумы могут быть:

механические – возникающие при вибрации поверхностей машин и при одиночных или периодических ударах конструкции;

аэродинамические – при прохождении в газах процессов, выхлопах автомобилей;

электромагнитные;

гидродинамические.
На ряде производств преобладает механический шум, основными источниками которого являются зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи, подшипники качения и т.п. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением материалов в трубопроводах и т.п. Спектр механического шума занимает широкую область частот. Определяющими факторами механического шума являются форма, размеры и тип конструкции, число оборотов, механические свойства материала, состояние поверхностей взаимодействующих тел и их смазывание. Машины ударного действия, к которым относится, например, кузнечнопрессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе металло- и деревообрабатывающих станков.