LABORATORIUM

ERGONOMII

Temat: Dokonanie oceny ergonomicznej środowiska pracy w oparciu o pomiary i analizę oświetlenia naturalnego i sztucznego.

1.Część teoretyczna

Oświetlenie naturalne

Do źródeł naturalnych zalicza się: słońce, księżyc, wyładowania atmosferyczne itd. Oświetlenie naturalne rozpatrywane jest jako światło rozproszone. Światło wnikając do wnętrza pomieszczenia, pada na różnego rodzaju powierzchnie, które z kolei mogą stać się wtórnymi źródłami światła. Zwykle dostarczają światło rozproszone, jeżeli są porowate lub światło kierunkowe gdy są o dużym stopniu gładkości. Efekt ten może wzmacniać lub osłabiać barwa powierzchni im ciemniejsza tym większe są jej właściwości pochłaniające. Natężenie oświetlenia naturalnego zależy od pory roku, dnia i zmiennych warunków atmosferycznych. Miarą natężenia oświetlenia naturalnego jest e_nat jest współczynnik oświetlenia naturalnego e

e=E_w/E_z

gdzie E _w/z jest to natężenie oświetlenia : w-wewnątrz, z- zewnątrz pomieszczenia.

W zależności od sposobu umieszczenia otworu oświetleniowego w budynku rozróżnia się następujące systemy oświetlenia naturalnego:

1. boczne

2. górne

3. mieszane.

Zróżnicowania między w/w systemami widoczne są w przypadku scharakteryzowania ich przez współczynnik oświetlenia dziennego;

e=

Oświetlenie sztuczne

Światło jest to widzialna część widma promieniowania elektromagnetycznego, które ma zdolność pobudzania narządów wzroku do widzenia. Do oceny ilościowej warunków oświetlenia służą pojęcia i jednostki oświetleniowe, podstawowym pojęciem w tym zakresie jest strumień świetlny, tj. ilość światła wysyłanego przez jego źródło w jednostce czasu. Jednostką strumienia świetlnego jest lumen (lm). Wartość strumienia świetlnego zależy od wielu czynników, głównie zaś od rodzaju źródła światła i od pobieranej mocy, którą wyraża się w watach (W).

Wartości strumieni świetlnych żarówek ze szkła przezroczystego, zbudowanych na napięcie 220V, w zależności od mocy, są następujące;

15 W - 120lm 75 W - 850lm

25 W - 220lm 100 W - 1250lm

40 W - 350lm 150 W - 2090lm

60 W - 630lm 200 W - 2920lm

Strumienie świetlne lamp fluoroscencyjnych (świetlówek) są wielokrotnie większe niż strumienie żarówek tej samej mocy, ponadto wartość strumieni świetlówek zależy od barwy ich światła.

Ale najpowszechniej stosowanym pojęciem w technice oświetleniowej jest natężenie oświetlenia (jasność), określone stosunkiem wartości strumienia świetlnego do powierzchni, na którą pada ten strumień. Jednostką natężenia oświetlenia jest lumen na metr kwadratowy. Jednostka ta nosi nazwę luks (lx). Ponadto jedną z ważnych jednostek jest luminancja (jaskrawość) jest to miara jasności powierzchni określana jako stosunek natężenia światła danej powierzchni do pola tej powierzchni. Miarą jej jest nit (nt),

1nt =1cd/m²

1cd-kandela(jednostka natężenia światła)

2. Kryteria oceny oświetlenia

1. Oświetlenie naturalne (dzienne);

Miarą oświetlenia naturalnego (dziennego) jest współczynnik oświetlenia dziennego wyrażony w %

e_dz=
%

E_w - natężenie oświetlenia w danym punkcie w wewnątrz pomieszczenia

E_z - natężenie oświetlenia na zewnątrz budynku na płaszczyźnie poziomej pochodzącej od całej półkuli niebieskiej

W zależności od umieszczenia otworu oświetleniowego w budynku rozróżnia się następujące systemy oświetlenia dziennego: boczne, górne, mieszane. W pomieszczeniach z oświetleniem mieszanym należy ustalić wartość średnią współczynnika oświetlenia dziennego

e_śr=

k- liczba punktów pomiarowych

e₁, e₂, e_k- wartość współczynnika dziennego w poszczególnych punktach pomiarowych

Oraz należy obliczyć równomierność oświetlenia

Po wyliczeniu współczynnika oświetlenia dziennego wartości wyliczone porównuje się z normą. Jeżeli obliczone wartości są większe od wartości przyjętych z normy to oświetlenie jest wystarczające, a jeżeli wartości obliczone są mniejsze to występuje niedobór oświetlenia i należy zastosować stałe uzupełniające oświetlenie elektryczne.

2. Oświetlenie sztuczne

W zależności od sposobu rozmieszczenia źródła światła rozróżnia się następujące systemy oświetlenia elektrycznego: ogólne, miejscowe, złożone. Pomiary natężenia oświetlenia sztucznego (elektrycznego) należy przeprowadzić w warunkach eksploatacyjnych po zapadnięciu zmroku w tych samych punktach pomiarowych jak przy oświetleniu dziennym. Ocenę oświetlenia sztucznego przeprowadza się w oparciu o zmierzone wartości natężenia naświetlenia w poszczególnych punktach pomiarowych przez porównanie obliczonej wartości średniej arytmetycznej natężenia oświetlenia z najmniejszymi dopuszczalnymi średnimi natężeniami oświetlenia przyjętymi z normy. Ponadto sprawdza się równomierność oświetlenia ze wzoru:

Jeżeli obliczone wartości są większe od wartości przyjętych z normy to oświetlenie jest wystarczające, a jeżeli wartości obliczone są mniejsze to występuje niedobór oświetlenia i należy zastosować stałe uzupełniające oświetlenie elektryczne.

3. Ocena stałego uzupełniającego oświetlenia elektrycznego

Jeżeli wyliczony współczynnik oświetlenia dziennego e_min lub e_śr jest mniejszy od wymaganego normą to należy obliczyć w luksach wynikające z niego średnie lub minimalne natężenie oświetlenia w pomieszczeniu w/g wzoru:

E_dop=
lx

Należy także wyliczyć współczynnik oświetlenia rzeczywisty (łącznie dzienne i elektryczne) wg wzoru e_rz=
. Po wyliczeniu tą wartość należy porównać z normą.

3. Ocena oświetlenia

3a. Oświetlenie dzienne

TABELA 1

Lp.	Miejsce pomiary (nr punktu pomiarowego)	Natężenia oświetlenia dziennego		Współczynnik oświetlenia dziennego	Wartość średnia współczynnika oświetlenia dziennego	Równo- mierność oświetlenia
							Ew	Ez
1	punkt 1	640	12000	5,3			2,77	0,25
2	punkt 2	390					3,1
3	punkt 3	370					1,5
4	punkt 4	160					3,3
5	punkt 5	180					1,3

Współczynnik oświetlenia dziennego:

e_dz=
%

1. e_dz=
% = 5,3 2. e_dz=
% = 3,3

3. e_dz=
% = 3,1 4. e_dz=
% = 1,3

5. e_dz=
% = 1,5

Wartość średnia współczynnika oświetlenia dziennego:

e_śr=
=
=
= 2,77

Równomierność oświetlenia:

=
= 0,25

TABELA 2

Wartości z normy przyjęte PN-71		Przekroczenie przyjętej normy
eśr		eśr
10	0,5	2,77	0,25

e_śr z obliczeń< e_śr z normy
z normy >
z obliczeń

2,77 < 10 0,5 > 0,25

Na stanowisku pracy wystąpił niedobór oświetlenia i należy zastosować stałe oświetlenie uzupełniające.

3b. Ocena oświetlenia elektrycznego

TABELA 1

Lp.	Natężenia oświetlenia elektrycznego	Średnie arytmetyczne natężenie oświetlenia elektrycznego eśr	Równomierność oświetlenia
1	330	500-404	0,67
2	500
3	610
4	310
5	270

e_śr=
=
=
= 404

=
= 0,67

TABELA 2

Wartości z normy przyjęte PN-84		Przekroczenie przyjętej normy
eśr		eśr
500	0,65	404	0,67

e_śr z normy > e_śr wyliczone
wyliczone >
z normy

500 > 404 0,67 > 0,65

Na stanowisku pracy wystąpił niedobór oświetlenia i należy zastosować stałe oświetlenie uzupełniające.

3c. Ocena stałego uzupełniającego oświetlenia elektrycznego

=
= 138,5 lx

e_rz=
10,85 %

e_rz
e_śr 10,85
10

4. Wnioski:

Na podstawie dokonanych pomiarów na stanowisku pracy wystąpił niedobór oświetlenia. Należy koniecznie zastosować stałe oświetlenie uzupełniające elektryczne.

Będzie można wykonywać pracę na tym stanowisku pracy przy zastosowaniu oświetlenia uzupełniającego.

5. Literatura:

1. Bibliotek Nauki o Pracy „Ergonomia”

2. Jan Kania „Metody ergonomiczne”

---