CHƯƠNG 5 CHIẾU SÁNG TRONG sản XUẤT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CNCTM ──────── * ─────── BÁO CÁO Kỹ thuật an tồn mơi trường TĨM TẮT NỘI DUNG TĨM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO Chiếu sáng sản xuất Khái niệm ánh sáng đơn vị đo ánh sáng Chiếu sáng nhìn thấy mắt Kỹ thuật chiếu sáng Ý nghĩa chiếu sáng sản xuất Tác hại việc chiếu sáng khơng hợp lí u cầu giải pháp chiếu sáng công nghiệp I MỤC LỤC TÓM TẮT NỘI DUNG .I MỤC LỤC II DANH MỤC BẢNG III DANH MỤC HÌNH VẼ IV CHƯƠNG …………………… 1 Khái niệm ánh sáng đơn vị đo ánh sáng .1 Chiếu sáng nhìn thấy mắt Kỹ thuật chiếu sáng .4 3.1 Chiếu sáng tự nhiên 3.2 Nguồn sáng nhân tạo Ý nghĩa chiếu sáng sản xuất .13 Tác hại việc chiếu sáng không hợp lý 14 5.1 đủ 14 5.2 Độ chiếu sáng khơng dầy Độ chiếu sáng q chói 14 Yêu cầu giải pháp chiếu sáng công nghiệp 14 6.1 Yêu cầu chung môi trường chiếu sáng 14 6.2 Giải pháp chiếu sáng công nghiệp 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 II DANH MỤC BẢNG Bảng C.1 Độ rọi nhỏ cho phép theo đặc điểm công việc 12 Bảng C.2 Độ rọi nhỏ cho phép bề mặt làm việc sử dụng hệ thống chiếu sáng chung nhà nhà công cộng 12 III DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Cửa chiếu sáng tốt Hình 1.2: Cửa chiếu sáng tốt, thơng gió tốt Hình 2: Đèn day tóc .8 Hình 3: Đèn huỳnh quang IV CHƯƠNG CHIẾU SÁNG TRONG SẢN XUẤT Khái niệm ánh sáng đơn vị chiếu sáng *Ánh sáng thấy được: xạ photon có bước sóng khoảng 380¸760μm ứng với dải màu tím, lam, xanh, lục, vàng, da cam, hồng, đỏ Bức xạ điện từ có bước sóng xác định miền thấy được, tác dụng vào vào mắt người tạo cảm giác màu sắc xác định Ví dụ bc x cú bc súng = 380á450àm mt ngi cm giỏc mu tớm nhng = 620á760àm người cảm giác màu đỏ Độ nhạy mắt người khơng giống với xạ có bước sóng khác Mắt nhạy với xạ đơn sắc màu vàng lục = 555 μm Để đánh giá độ sáng tỏ loại xạ khác nhau, người ta lấy độ sáng tương đối xạ vàng lục làm chuẩn để so sánh *Quang thông: phần cơng suất xạ có khả gây cảm giác sáng cho thị giác người Quang thông sử dụng để đánh giá khả phát sáng vật Nếu gọi công suất xạ ánh sáng đơn sắc λ vật Fλ, quang thơng chùm tia đơn sắc gây là: Φλ = C.Fλ.Vλ Trong đó:- Vλ : độ sáng tỏ tương đối ánh sáng đơn sắc λ - C : số phụ thuộc vào đơn vị đo, quang thông F đo lumen (lm), công suất xạ Fλ đo watt số C = 638 * Cường độ sáng (I): Quang thông nguồn sáng nói chung phân bố khơng theo phương để đặc trưng cho khả phát sáng theo phương khác nguồn người ta dùng đại lượng cường độ sáng I Cường độ sáng theo phương n mật độ quang thông xạ phân bố theo phương n Cường độ sáng In tỷ số lượng quang thông xạ dФ vi phân góc khối dω theo phương n: Đơn vị đo cường độ ánh sáng candela (cd) Candela cường độ ánh sáng đo theo phương vng góc với tia sáng mặt phẳng xạ tồn phần có diện tích 1/600.000 m , xạ vật xạ toàn phần (ở nhiệt độ 2046 0K) tức nhiệt độ đông đặc platin áp suất 101.325 N/m2 Cường độ sáng vài nguồn sáng sau: Nến trung bình: I ≅ cd Đèn dây tóc 60W: I ≅ 68 cd Đèn dây tóc 100W: I ≅ 128 cd Đèn dây tóc 500W: I ≅ 700 cd Đèn dây tóc 1500 : I ≅2500 cd * Độ rọi (E): Độ rọi đại lượng để đánh giá độ sáng bề mặt chiếu sáng Độ rọi điểm M bề mặt chiếu sáng mật độ quang thông luồng ánh sáng điểm Độ rọi EM điểm M tỷ số lượng quang thông chiếu đến dΦ vi phân diện tích dS chiếu sáng điểm đó: Đơn vi đo lux (lx) Sau độ rọi số trường hợp thường gặp: Nắng trưa: ≅ 100.000 lux Trời nhiều mây: ≅ 1.000 lux Đủ để đọc sách: ≅ 30 lux Đủ để làm việc tinh vi: ≅ 500 lux Đủ để lái xe: ≅ 0,5 lux Đêm trăng tròn: ≅ 0,25 lux Ánh sáng u cầu vừa phải, khơng q sáng làm lố mắt, gây đầu óc căng thẳng; q tối, khơng đủ sáng, nhìn khơng rõ dễ gây tai nạn Nhu cầu ánh sáng số trường hợp cụ thể sau: Phòng đọc sách: 200 lux; xưởng dệt: 300 lux; nơi sửa chửa đồng hồ: 400 lux *Độ chói (B): Độ chói nhìn theo phương n tỷ số cường độ phát theo phương diện tích hình chiếu mặt sáng xuống mặt phẳng thẳng góc với phương n Cách xác định độ chói: Đơn vị đo độ chói nit: nt=1candela/m2 Độ chói vài vật: • Đội chói nhỏ mắt người nhận biết: ≅10 -6 nt • Mặt trời trưa: ≅ 2.10^9 nt • Dây tóc bóng đèn: ≅ 10^6 nt • Đèn neon: ≅ 10^3 nt Chiếu sáng nhìn thấy mắt Sự nhìn rõ mắt liên hệ trực tiếp với yếu tố sinh lý mắt, cần phân biệt thị giác ban ngày thị giác hồng (ban đêm) *Thị giác ban ngày: Thị giác ban ngày liên hệ với kích thích tế bào hữu sắc Khi độ rọi E đủ lớn (với E ≥ 10 lux tương đương ánh sáng ban ngày) tế bào hữu sắc cho cảm giác màu sắc phân biệt chi tiết vật quan sát Như độ rọi E ≥ 10 lux thị giác ban ngày làm việc *Q trình thích nghi: Khi chuyển từ độ rọi lớn qua độ rọi nhỏ, tế bào vô sắc đạt độ hoạt động cực đại mà cần có thời gian quen dần, thích nghi ngược lại từ trường nhìn tối sang trường nhìn sáng, mắt cần thời gian định, thời gian gọi chung thời gian thích nghi Thực nghiệm nhận thấy thời gian khoảng 15- 20 phút để mắt thích nghi nhìn thấy rõ từ trường sáng sang trường tối, ngược lại khoảng - 10 phút *Tốc độ phân giải khả phân giải mắt: Quá trình nhận biết vật mắt không xảy mà phải qua thời gian Thời gian nhỏ tốc độ phân giải mắt lớn Tốc độ phân giải phụ thuộc vào độ chói độ rọi sáng vật quan sát Tốc độ phân giải tăng nhanh từ độ rọi lux đến 1200 lux sau tăng khơng đáng kể Người ta đánh giá khả phân giải mắt góc nhìn tối thiểu αng mỡ mắt nhìn thấy vật Mắt có khả phân giải trung bình nghĩa có khả nhận biết hai vật nhỏ góc nhìn αng = 1’ điều kiện chiếu sáng tốt Kỹ thuật chiếu sáng 3.1,Chiếu sáng tự nhiên a, Nguồn sáng tự nhiên Nguồn sáng tự nhiên sản xuất ánh sáng mặt trời Tia sáng mặt trời xuyên qua khí phần bị khí tán xạ hấp thụ, mộtphần truyền thẳng đến mặt đất Ánh sáng mặt trời chiếu xuống mặt đất xuyên qua lớp khí bị hạt tầng khơng khí hấp thụ nên tia truyền thẳng (trực xạ) mặt bị yếu đi, mặt khác bị hạt khuyếch tán sinh sáng tán xạ làm cho bầu trời sáng lên Ánh sáng mặt trời bầu trời sinh ánh sáng có sẵn, thích hợp có tác dụng tốt mặt sinh lý người, song không ổn định phụ thuộc vào thời tiết điều kiện bố trí Độ rọi ánh sáng tán xạ bầu trời gây mặt đất mùa hè đạt đến 60000 - 70 000 lux, mùa đông đạt tới 000 lux Ánh sáng tản xạ lớn, thời gian chiếu sáng tự nhiên dài điều kiện thuân lợi cho chiếu sáng tự nhiên nước ta Tổ chức chiếu sáng tự nhiên tốt góp phần tiết kiệm nhiều lượng điện phục vụ cho chiếu sáng sản xuất, góp phần vào việc chống nóng mùa hè b,Tiêu chuẩn chiếu sáng tự nhiên Bức xạ trực tiếp tia truyền thẳng xuống mặt đất tạo nên độ rọi trực xạ Etx Trong vòm trời thường xun có hạt lơ lững khí làm khuyếch tán tán xạ ánh sáng mặt trời tạo nên nguồn ánh sáng khuyếch tán với độ rọi Ekt Ngồi có phản xạ mặt đất bề mặt xung quanh tạo nên độ rọi phản xạ Ep Như nơi quang đãng điểm nhà, độ rọi là: Độ rọi Eng thay đổi thường xuyên theo giờ, ngày, tháng, năm theo vị trí địa lý vùng, theo thời tiết khí hậu ánh sáng phòng thay đổi theo Để tiện cho tính tốn chiếu sáng tự nhiên, người ta lấy đại lượng độ rọi hay độ chói mặt phẳng lao động mà đại lượng quy ước gọi hệ số chiếu sáng tự nhiên viết tắt HSCSTN Ta có HSCSTN điểm M phòng tỷ số độ rọi điểm đó(EM)vớiđộ rọi sáng ngồi (Eng) thời điểm tính theo tỷ số phần trăm: Hệ thống cửa chiếu sáng công nghiệp dùng chiếu sáng tự nhiên cửa sổ, cửa trời (cửa mái) cửa sổ cửa trời hỗn hợp Cửa sổ chiếu sáng thường dùng loại cửa sổ tầng, cửa sổ nhiều tầng, cửa sổ liên tục gián đoạn Cửa trời chiếu sáng loại cửa trời hình chữ nhật, hình M, hình thang, hình chỏm cầu, hình cưa v.v Cửa sổ bên cạnh đánh giá HSCSTN tối thiểu emin Cửa sổ cửa trời, cửa sổ tầng cao…được đánh giá HSCSTN trung bình ( Etb) c, Thiết kế chiếu sáng tự nhiên Thiết kế chiếu sáng tự nhiên cho phòng phải tùy thuộc vào đặc điểm tính chất nó, vào u cầu thơng gió, nhiệt với giải pháp che mưa nắng để chọn hình thức cửa chiếu sáng thích hợp Với điều kiện khí hậu nước ta, kinh nghiệm cho thấy thích hợp kiểu mái hình cưa Hình giới thiệu cửa chiếu sáng mái kiểu cưa: Hình 1.1: Cửa chiếu sáng tốt Hình 1.2: Hình chiếu sáng, thơng gió tốt Khi thiết kế cần tính tốn diện tích cửa lấy ánh sáng đầy đủ, cửa phân bố đều, cần chọn hướng bố trí cửa Bắc - Nam, cửa chiếu sáng đặt hướng bắc, cửa thơng gió mở rộng phía Nam để tránh chói lố, phải có kết cấu che chắn điều chỉnh mức độ chiếu sáng d, Tính tốn chiếu sáng tự nhiên + Sau sơ thiết kế hệ thống cửa sổ chiếu sáng phải kiểm tra tính tốn lại xem hệ thống chiếu sáng có đạt HSTN phòng theo tiêu chuẩn hay khơng +Trong điều kiện khí hậu nước ta ánh sáng trực xạ bầu trơi lớn nên mặc đù khơng cho ánh sáng trực xạ vào phòng hệ số chiếu sáng tự nhiên phòng chịu ảnh hưởng ánh sáng trực xạ thông qua phản xạ mặt đất bề mặt xung quanh ,sự phân bố độ chói khơng gây nên ngày nhiều nắng +,sau phương pháp chiếu sáng cho điểm phòng dựa vào giả thiết khác tùy theo đặc điểm khí hậu ánh sáng vùng miền,do khơng thể tính trực xạ cách trực tiếp mà tính qua ảnh hưởng gián tiếp ánh sáng gây thông qua hệ số tính tốn Hệ số chiếu sáng tự nhiên điểm M phòng tính theo cơng thức: EM=etb+eo+ekt+eđ Trong đó: etb-HSTN bầu trời gây eo-HSTN ánh sáng phản xạ từ bề mặt khác phòng gây ekt-HSTN ánh sáng phản xạ từ bề mặt cơng trình kiến trúc đứng trước cửa eđ-HSTN ánh sáng phản xạ từ mặt đất xung quanh cửa bên ngồi cơng trình Khi phía trước cửa có cơng trình đối diện ta tính ekt bỏ qua eđ thực tế eđ