Т.к. освещение - это одно из важнейших условий на рабочем месте, все помещения проектируются и строятся с учетом всех требуемых норм освещенности. Но во время эксплуатации из-за различных причин, таких как, например, запыление окон и арматуры светильников, устаревание источников света и выход их из строя и перепланировки размещения оборудования, освещенность на рабочих местах может начать отклоняться от требуемых норм. Таким образом, периодически нужно проверять текущий уровень освещенности помещения (в производственных помещениях со значительным выделением пыли -- до четырех раз в год).

При помощи зрительного аппарата человек получает около 90% информации. От качества освещения на рабочем месте зависит усталость рабочего, производительность его труда и его безопасность. Хорошее, качественное освещение действует на человека тонизирующе, значительно улучшает протекание всех основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммуно-биологические процессы, оказывает положительное влияние на суточный ритм физиологических функций организма человека. Как показывает практика, только за счет улучшения качества освещения на местах работы достигается приличное увеличение производительности труда (примерно от 1,5 до 15%). Человеческий зрительный аппарат способен воспринимать широкий диапазон видимых излучений от 380 до 770 нм (от ультрафиолетовых до инфракрасных излучений). Для оценки зрительных условий на рабочем месте используют различные светотехнические показатели.

Световой поток - это световая мощность, которая излучается источником или принимается поверхностью. Величину светового потока можно получить из энергетического потока (мощности) при помощи оценки излучения источника приемником со стандартной спектральной чувствительностью глаз. За единицу светового потока принято считать люмен.

Силой света (от одного источника в определенном направлении) принято называть световой поток, который распространяется внутри единичного телесного угла в определенном направлении. Это световой поток, направленный на малую поверхность, перпендикулярную к направлению его распространения, деленный на телесный угол с вершиной в точке источника, который опирается на эту самую поверхность.

Освещенностью называется плотность светового потока, который падает на ту или иную точку поверхности. Обычно среднюю освещенность какой-либо поверхности считают как отношение светового потока, падающего на определенную поверхность, к площади освещенной поверхности. Единица измерения освещенности - люкс.

Яркость - это физическая величина, которая создает ощущение светлоты и выражается силой света в определенном направлении (чаще всего к наблюдателю), с единицы площади поверхности, которая светится сама за счет пропускания или за счет отражения. Яркость вычисляется как сила света, испускаемого или отражаемого в определенном направлении элементом поверхности, деленная на площадь проекции данного элемента в заданном направлении. За единицу яркости принято считать НИТ (НТ). НИТ - это кандела, деленная на метр квадратный (кд/м2).

Коэффициентом отражения принято называть отношение величины светового потока, который отражен поверхностью к величине светового потока, который падает на эту поверхность.

Фон является поверхностью, к которой прилегает объект различения. Фон может быть разным, в зависимости от коэффициента отражения: темный (<0,2), средний (=0,2-0,4), светлый (>0,4). [13]

5. Критерии освещения

Характеристики освещения в рабочем месте влияют и на физиологические зрительные показатели (зрительную работоспособность), и на психологические зрительные показатели (условия комфорта). А значит, они способствуют зрительному комфорту, безопасности, производительности труда и удовлетворению работающего в зрительно воспринимаемом пространстве.

Естественное и искусственное освещение на рабочем месте должно создавать оптимальные комфортные условия для успешного выполнения требуемых заданий и для корректного восприятия окружающего пространства в те моменты, работник отводит взгляд от текущего задания для отдыха или для того, чтобы перейти к другой деятельности.

К освещению промышленных зданий, больниц, торговых предприятий, бюро и т.д. могут быть предъявлены особые требования.

Зрительное восприятие в рабочем помещении зависит от вида таких поверхностей, как:

- главные объекты зрения (лица персонала, оборудование, задания);

- крупные поверхности в рабочем месте (полы, стены, потолки, большие установки, окна);

- основные источники света (светильники, окна).

В рабочем помещении поле зрения работника может быть разным в зависимости от того, сфокусирован ли он на своём задании или же он отводит от него взгляд на какое-то время для отдыха. Необходимые критерии освещения отличаются в данных двух ситуациях. Поэтому нужно отличать общее освещение помещения от освещения рабочего места. Качество освещения, созданного для выполнения рабочего задания, в основном оценивается с точки зрения зрительной работоспособности. В том случае если общее освещение помещения не провоцирует рассеяние внимания, неприятной переадаптации и не создает неудобств в поле зрения текущего задания, оно может положительно влиять на зрительную работоспособность, гарантируя комфорт и чувство удовлетворения при выполнении работы.

Отношения между яркостями и цветами окружающих работника на рабочем месте поверхностей должны зависеть от назначения рабочего помещения, поддерживать комфортную в зрительном смысле атмосферу и не должны вызывать ослепления.

К целям, которые требуется достичь, чтобы как можно лучше использовать общее освещение помещения, стоит отнести следующие:

- обеспечение в помещении световой обстановки, способствующей выявлению его назначения;

- обеспечение благоприятных условий для общения и безопасности передвижения по рабочему помещению;

- обеспечение концентрации внимания на рабочем месте;

- обеспечение пониженных уровней яркости вокруг рабочей зоны;

- получение естественных изображений лиц и смягчение резких теней с помощью правильного соотношения прямого и рассеянного освещения;

- придание служащим и обстановке помещения приемлемого "естественного" вида, при помощи источников света с хорошей цветопередачей;

- осуществление в рабочем месте приятного сочетания яркости и цвета, способствующих нормальному самочувствию работников, и снижение напряжения (ИСО 6385), вызываемого деятельностью;

- поддержка чистоты, с помощью выбора светлых цветов, для пола, машин и аппаратов.

Несколько из перечисленных целей могут быть противоречащими друг другу, поэтому следует искать удовлетворительные компромиссы, не мешая при этом комфортности и безопасности работников.

6. Виды освещения

Естественное освещение.

Создаваемые дневным светом уровни освещенности меняются в течение дня и в значительной мере зависят от погоды, загрязненности, положения окон или кровельных фонарей, а также от географического положения. Из-за того, что яркость неба постоянно изменяется, расчеты освещенности от естественного освещения в основном сводятся к учету средней продолжительности времени за определенный промежуток времени(день, месяц, год), когда дневной свет обеспечивает или превышает в рабочей поверхности необходимую для работы освещенность. В другое время нужно пользоваться электрическим освещением. Постоянное использование дневного света в условиях ежедневной работы дает возможность получить приличную экономию энергии и себестоимости производимой продукции.

Искусственное освещение.

Данный вид освещения может дополнять естественное освещение, а может и заменить его полностью в те часы, когда дневной свет уже не способен обеспечить требуемую освещенность рабочего места. Освещенность, которая обеспечивается электрическим освещением, рассматривается исходя из наиболее плохих естественных условий освещения, то есть при полном отсутствии дневного света. Устройство включения, выключения и (или) регулирования освещения должно быть установлено так, чтобы им можно было воспользоваться в любой момент и в любом месте рабочего помещения, когда освещенность, обеспечиваемая естественным источником, будет ниже требуемого значения.

Иногда в рабочих помещениях может быть необходимо постоянное освещение комнаты полностью от искусственного источника, независимо от времени суток. Тогда особое внимание требуется уделять яркости поверхности всех стен, полов и потолков. Это необходимо, т.к. рабочее помещение с темными стенами и небольшой вертикальной освещенностью может казаться мрачной, даже когда освещение рабочей поверхности полностью соответствует требованиям.

7. Уровни освещенности

В таблице 1 показаны ряды освещенности для разных типов рабочих поверхностей, типов заданий и видов рабочей деятельности. Уровни освещенности зависят от нескольких факторов:

- визуальные требования для выполнения задачи;

- практический опыт;

- необходимость экономного использования энергии.

Эти факторы должны обеспечивать необходимую зрительную работоспособность, а также комфортное состояние рабочих. К каждому типу поверхности, заданию и виду деятельности указан ряд из трех уровней освещенности.

Наиболее высокие значения освещенности из указанных в таблице могут быть использованы в условиях, когда:

- значения коэффициентов отражения поверхностей или контрастов в поле зрения работника в процессе выполнения задания очень низки;

- цена ошибки очень высока;

- результат работы - критический;

- высокая производительность труда и точность работы имеют огромное значение;

- зрительная система работника требует такую освещенность.

Самые низкие значения освещенности из указанных в таблице могут быть использованы в условиях, когда:

- значения коэффициентов отражения поверхностей или контрастов в поле зрения работника в процессе выполнения задания очень высоки;

- высокая производительность труда и точность работы не имеют большого значения;

- выполнение задания не регулярно.

Таблица 1

Ряды освещенности для различных типов поверхностей, заданий и видов деятельности

8. Расчет освещенности рабочего места

8.1 Расчетные формулы

Расчет площади помещения:

Расчет индекса помещения:

Расчет необходимого количества светильников:

Где Е - требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк

S - площадь помещения, м

Kз - коэффициент запаса

U - коэффициент использования осветительной установки

Цл - световой поток одной лампы

n - количество ламп в каждом светильнике

h1 - высота помещения

h2 - высота рабочей поверхности

8.2 Расчет освещенности моего рабочего места методом светового потока

Жилое помещение, светлый потолок, темный пол.

Исходные данные:

- Помещение а = 5 м, b = 3 м, h = 2,3 м;

- Светильник 6x15;

- Лампы энергосберегающие с колбой в форме спирали 15 Вт, в одном светильнике 6 ламп;

- Фл = 950 лм;

- Нормы освещенности Е = 300 лк на уровне 0,6 м от пола;

- Коэффициент запаса Кз = 1,4;

- Коэффициент отражения потолка - 70, стен - 30, пола - 20.

1. Рассчитываем площадь помещения: S = 5 3 = 15 м2;

2. Рассчитываем индекс помещения: = 1,1;

3. Определяем коэффициент использования, в зависимости от значений коэффициентов отражения и индекса помещения:

U = 37;

4. Рассчитываем необходимое количество светильников:

N = 4.

Вывод

В главе рассмотрены вредные и опасные факторы при работе с ЭВМ и средства защиты от их воздействия на пользователя.

Также перечислены основные понятия, связанные с освещенностью рабочей зоны, виды освещения и уровни освещенности. Согласно расчету для нормальной освещенности жилого помещения с площадью 15 м2 и высотой 2,3 м требуется 4 светильника, в каждом из которых 6 энергосберегающих ламп мощностью 15 Вт.

Г. Экологическая часть проекта

1. Микроклимат рабочей зоны

1.1 Основные понятия

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 (2001), микроклимат - это метеорологические условия внутренней среды помещений, которые определяются влияющими на человеческий организм сочетаниями температуры, скорости движения воздуха, влажности и теплового излучения.

Также в СанПиН 2.2.4.548-96 даются определения следующим понятиям:

Производственные помещения - это такие замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) совершается трудовая деятельность людей.

Рабочим местом называется тот участок производственного помещения, на котором в течение рабочего дня или его части совершается трудовая деятельность. Также рабочим местом может быть и более одного участка производственного помещения. В том случае когда такие участки находятся по всему помещению, то рабочим местом является вся площадь помещения.

Холодный период года - этот период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха, от +10°С и ниже.

Теплый период года - этот период года, который характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха от +10°С и выше.

Среднесуточной температурой наружного воздуха называют среднюю величину температуры наружного воздуха, измеренную в определенное время суток через равные интервалы времени. Эта температура принимается по данным метеорологических служб.

Разграничение работ по некоторым категориям производится исходя из интенсивности общих энергозатрат организма человека в ккал/ч (Вт).

Тепловой нагрузкой среды (ТНС) называется сочетанное действие на человеческий организм параметров микроклимата (температура, скорость движения воздуха, влажность, тепловое облучение), которое выражается одночисловым показателем в °С.

Характеристиками микроклимата рабочей зоны можно назвать следующие показатели:

- температура воздуха,

- температура поверхностей

- влажность воздуха,

- скорость движения воздуха,

- тепловое облучение (при наличии источников лучистого тепла).

1.2 Оптимальные и допустимые условия микроклимата

Оптимальные условия микроклимата установлены по критериям оптимального функционального и теплового состояния человека. Такие условия обеспечивают общее и локальное чувство теплового комфорта в течение восьмичасовой рабочей смены при наименьшем напряжении аппаратов терморегуляции, не вызывают проблем со здоровьем, создают предпосылки для хорошего уровня работоспособности и являются наиболее предпочтительными на рабочих местах.

Очень важно соблюдать оптимальные значения показателей микроклимата на рабочих местах в производственных помещениях, на которых производятся работы операторского типа, тесно связанные с нервно-эмоциональным напряжением (на пультах и постах управления технологическими процессами, в кабинах, в залах вычислительной техники и т.д.). Список других рабочих мест и видов деятельности, для которых должны обеспечиваться оптимальные условия микроклимата, определены Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и остальными документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

Допустимые условия микроклимата установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека в течение восьмичасовой рабочей смены. Такие условия не вызывают повреждений или отклонений состояния здоровья, однако способны приводить к возникновению общих и локальных чувств теплового дискомфорта, напряжению аппаратов терморегуляции, ухудшению самочувствия работника и понижению уровня его работоспособности.

Устанавливаются допустимые величины показателей микроклимата в тех случаях, когда по технологическим причинам, техническим и экономически обоснованным требованиям невозможно обеспечить оптимальные оптимальные условия микроклимата.

1.3 Требования к организации контроля и методам измерения микроклимата

Измерения значений показателей микроклимата для контроля их соответствия гигиеническим нормам следует проводить в холодное время года - в те дни, когда температура внешнего воздуха, отклоняется от средней температуры самого холодного месяца зимы не более чем на 5°С, и в теплое время года - в те дни, когда температура внешнего воздуха отклоняется от средней максимальной температуры самого жаркого месяца не более чем на 5°С. В эти оба периода года частота измерений зависит от стабильности производственного процесса, функционирования технологической и санитарно-технической аппаратуры.

При выборе времени и участка измерения требуется учитывать все факторы, воздействующие на микроклимат рабочих мест (функционирование систем вентиляции и отопления, фазы технологического процесса и др.). Следует проводить измерения значений показателей микроклимата не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При различных отклонениях показателей микроклимата, которые связаны с технологическими и другими причинами, требуется проводить дополнительные измерения при максимальных и минимальных значениях термических нагрузок на работающих.

Все измерения нужно проводить на рабочих местах. В том случае когда рабочим местом бывают несколько участков производственного помещения, измерения производятся на каждом из этих участков.

Если в наличии есть источники локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретые агрегаты, окна, дверные проемы, ворота, открытые ванны и т.д.), то измерения проводятся на каждом из рабочих мест в точках, наиболее и наименее удаленных от этих источников воздействия на температуру.

В помещениях, в которых плотность рабочих место достаточно велика, при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, все участки для измерения температуры, скорости движения воздуха и относительной влажности должны быть распределены равномерно по площади рабочего помещения.

2. Влияние шума на производительность труда

2.1 Основные понятия и классификация

С точки зрения физики шум - это колебание упругой среды. Его характеризует звуковое давление, как функция частоты и времени. Как физиологическое явление шумом можно назвать ощущение, воспринимаемое органами слуха в ходе воздействия на эти органы звуковых волн, которые лежат в диапазоне частот от 16 Гц до 20 тыс. Гц.

Распространение колебательного движения в среде принято называть звуковой волной, а область среды, в которой эта волна распространяется - звуковым полем.

Звуковыми волнами называются колебательные возмущения, распространяющиеся от источника шума в окружающую среду. Длиной волны является то расстояние, которое преодолевает звуковая волна за период колебания.

Производственным называется шум, который возникает на рабочих местах, на участках или на территориях предприятий во время производственного процесса.

Производственный шум следует различать:

По характеру спектра:

- широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

- тональный шум, который имеет в своем спектре выраженные дискретные тона. Такой шум для практических целей (при контроле его параметров на рабочих местах) устанавливают измерением в третьоктавных полосах частот по превышению уровня звукового давления в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ.

По времени:

- постоянный, уровень звука которого за восьмичасовую рабочую смену отклоняется во времени не более чем на 5 дБ А при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера по ГОСТ 17187;

- непостоянный, уровень звука которого за восьмичасовую рабочую смену отклоняется во времени более чем на 5 дБ А при измерениях на временной характеристике “медленно” шумомера по ГОСТ 17187.

2.2 Воздействие шума на организм человека

Слабый шум имеет различное влияние на людей. Причины могут быть совершенно разные: состояние здоровья, возраст, вид трудовой деятельности, душевное и физическое состояние человека и другие факторы. Уровень вредности любого шума зависит также и от того, насколько сильно он отличен от привычного человеческому уху шума.

Сильный шум очень вреден для здоровья и работоспособности человека. Люди, работая при шуме, со временем привыкают к нему, однако продолжительное действие такого шума может вызвать общее утомление, ухудшение слуха, а иногда даже и привести к глухоте, нарушить процесс пищеварения, привести к изменениям объема внутренних органов.

Осуществляя воздействие на кору головного мозга, шум вызывает раздражение, ускоряет процесс утомления, притупляет внимание и вызывает замедление психических реакций. Эти вредные следствия продолжительного сильного шума выражены тем сильнее, чем громче шум и чем дольше его действие.

Патологические изменения в организме человека, возникшие в результате воздействия шума, называют шумовой болезнью. Симптомами шумовой болезни являются: понижение слуховой чувствительности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокринные расстройства и отклонения функций пищеварения, выражающиеся в понижении кислотности.2.3 Методы и средства защиты от шума

В ходе разработки технологических процессов, проектирования, изготовления и эксплуатации изделий, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места нужно принимать следующие меры по снижению уровня шума, воздействующего на работника на его рабочем месте, до значений, не превышающих допустимые:

- создание шумобезопасной техники;

- использование средств и методов коллективной защиты по ГОСТ 12.1.029;

- использование средств индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051.

Места с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 80 дБ необходимо обозначить знаками безопасности по ГОСТ 12.4.026. Рабочим в этих зонах администрация должна выдавать средства индивидуальной защиты по ГОСТ 12.4.051.

На предприятиях, в организациях и учреждениях необходимо осуществлять контроль уровня шума на рабочих местах минимум один раз в год.

Вывод

В главе исследованы понятия микроклимата и описаны оптимальные и допустимые условия микроклимата и требования к организации контроля и методам измерения микроклимата рабочей зоны.

Также рассмотрено влияние шума на производительность труда и здоровье человека и методы защиты рабочего места от шума.

Д. Решение задачи на ЭВМ

1. Условие и данные для задачи

Между двумя пунктами сбыта нужно построить завод. Расстояние между этими пунктами 200 км, выпуск продукции с завода составляет 150 единиц.

Продажная цена единицы продукции в первом пункте рассчитывается как P1 = 450 - 1,0 * V1 , а во втором - как P2 = 420 - 0,8 * V2. Затраты на перевозку единицы продукции в первый пункт и второй пункт соответственно рассчитываются по формулам: D1 = 15 + 0,1 * S1 и D2 = 15 + 0,05 * S2. Прибыль рассчитывается как Profit = P1 * V1 - D1 * V1 + P2 * V2 - D2 * V2.

Требуется найти оптимальное место для постройки завода и объем поставок в каждый магазин для получения максимальной прибыли.

2. Пример использования разработанного программного обеспечения для решения задачи

В результате работы с пользовательским интерфейсом была задана математическая модель вида:

Данная математическая модель получает на вход значения S1 и V1, а возвращает значение Profit (прибыль).

Для использования метода случайного поиска задаются параметры и ограничения, которые можно увидеть на рисунке 5.

После запуска случайного поиска с данными параметрами формируется 1000 вариантов векторов входных параметров и их значений, из которых с помощью модуля математической модели и библиотеки критериев высчитываются соответствующие значения выходных параметров (в нашем случае параметр один - прибыль) и целевой функции.

Далее программа оставляет 10 наилучших вариантов, сортируя их по минимальному значению целевой функции, и выводит на экран для выбора точки, с которой требуется начать прямой поиск (рисунок 6). На этом работа модуля случайного поиска заканчивается.



Рисунок 5 «Параметры для случайного поиска»



Рисунок 6 «Результат работы модуля случайного поиска»

Заключение

В данном дипломном проекте мною были разработаны два модуля для онлайн-сервиса многопараметрической и многокритериальной оптимизации в САПР “CADoptimizer”.

Первый модуль позволяет использовать метод случайного поиска для нахождения точек близких к экстремумам целевой функции в заданных пользователем ограничениях и передавать эти точки в модуль прямого поиска.

Второй модуль реализует математическую модель пользователя. Благодаря этому модулю пользователь может создавать и использовать в дальнейших вычислениях свою математическую модель.

Данные модули были встроены в общий программный комплекс и успешно взаимодействуют с модулями, разработанными другими участниками проекта.

В результате работы над данным дипломным проектом были укреплены некоторые теоретические знания в области оптимизации проектирования и получен опыт в разработке веб-приложений на языке PHP.

Список литературы

1. Ульянов Н.Г. - Макромоделирование и параметрическая оптимизация линейных частотно-избирательных схем трактов обработки видеосигналов. Диссертация. - М.: 1985;

2. Кожевников А.М. - Лекции по дисциплине «Разработка САПР»;

3. Жигулин Г.П., Серебров А.И., Яковлев А.Д. - Прогнозирование устойчивости: СПбГУ ИТМО, 2004;

4. Дэнни Гудман, Майкл Моррисон - JavaScript. Библия пользователя: Диалектика, 2006;

5. Д. Флэнаган - Javascript. Подробное руководство. 6-е издание: Символ-плюс, 2012;

6. http://www.php.su/ - Портал по PHP, MySQL и другим веб-технологиям;

7. Трудовой кодекс РФ, глава 33, статья 209;

8. ССБТ. Общие требования к системе управления охраной труда в организации. ГОСТ Р 12.0.006-2002;

9. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Термины и определения. ГОСТ 12.0.002-80*.

10. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. ГОСТ 12.0.003-74 (99);

11. Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. СанПиН 2.2.4.548-96;

12. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху санитарной зоны. ГОСТ 12.1.005-88 (2001);

13. Освещение рабочих систем внутри помещений. ГОСТ ИСО 8995-2002;

14. ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. ГОСТ 12.1.003-83 (1999);

15. ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация. ГОСТ 12.1.029-80 (2001);

16. СНиП. Защита от шума. СНиП 11-12-77;

17. ССБТ. Методы измерения шума на рабочих местах. ГОСТ 12.1.050-86 (2001);

18. Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03;

19. Санитарные правила и нормы. Искусственное освещение. СНиП 11-4-79;

Размещено на Allbest.ru

...