كارگاه آموزشي ارزيابي در محيط كار روشنايي

اهميت موضوع- یادآوری مفاهیم علمی مهندسی

روشنایی- کمیات سنجش روشنایی

- اصول طراحی سیستم روشنایی طبیعی

- منابع الکتریکی )المپها و چراغها( - اصول طراحی و نگهداری سیستم

روشنایی مصنوعی- روشهای اندازه گیری و ارزیابی

روشنایی عمومی و موضعی در محیط کار

:عناوین

پيامدهاي كار تحت سيستم روشنايي نامطلوب:

خستگي چشم اشكال در تطابق و ديد اشياء و

رنگها و کارایی شغلیوري‌كاهش بهره

و صدمه به شبکیهخيرگيافزايش حوادث

اختالالت اسکلتی عضالنی. . . .

سيستم روشنايي مطلوب: )عمومي و مطابق استانداردشدت روشنايي

موضعي(و رنگ تناسب منابDع روشنایی با ماهیت کار

دهی مناسب طیف تناسب چیدمان منابع و یکدستی توزیع روشنایی

محسوس(عدم وجود سايDه روشن)مزاحمت درخشندگی سطوح، پنجره ها و عدم

منابع روشناییانعكاس مناسب سطوح داخلي بمنظور رنگ و

توزيع روشنايينگهداری صحیح منابع و سطوح

آيا سيستم روشنايي كارگاه از نظر بهداشتي مطلوب است؟

واجد تمام معيارهاي مطلوب: -روشنايي1مطلوبيت

واجد برخي از معيوب:- روشنايي2معيارهاي مطلوبيت و قابل اصالح

واجد برخي از نامطلوب:روشنايي- 3مند معيارهاي مطلوبيت و غير قابل اصالح نياز

بازمهندسی

عوامل مؤثر بر ديدن: عوامDDل زيDDر در روئيDDت اشياء و عالوه بر سDDالمتي چشDDم

تصاوير نقش اساسي دارند:- شدت روشنايي 1اندازه شئ يا تصوير - 2- طول زمان روئيت3- طول موج نور يا طيف بازتابي4انعكاس سطوحضریب - 5- تباين6

؟مار چه ميگويدآ مركز سالمت محيط جمع بندي آمار موجود در

:1386در سال و كار وزارت بهداشت

17% كارگاهها دارای شرايط نامناسبروشنايي بوده اند.

12% كارگران در معرض روشنايي نامناسبقرار داشته اند.

جمع بندي آمار موجود در دانشگاه علوم1387پزشكي شهيد بهشتي در سال

18% كارگاهها دارای شرايط نامناسبروشنايي بوده اند.

مهندسی مباني علمي روشنايي

طيف نور مرئي

رفتارهاي امواج نوريبازتابش

تفرقانحرافتداخل

شكست

در بازتابش نور از روي سطوح تاثير توزيع روشنايي

i

r

EEratio )(

100(%) i

r

EEi

r

EEratio )(

و رنگها نور برخي مصالح ضريب انعكاس

يروشنايسنجش كميات شار نوري منبع:- 1

ffffي منبffffع عشار نورانffffا توان نوري منبffffي عبارتسfت از توان نوري سfاطع شده از منبfع

گردد و بيان ميlm نورانfي كfه بfا واحfد لومfنشود. نشان داده ميΦبا

يffك لومffن شار نورانffي سffاطع شده از يffك شمffع اسffتاندارد در يffك اسffتراديان )زاويffه

فضايي( است. لومن است683یک وات

:شدت نور منبع- 2ا نمادfع، بfشدت نور منب I ا كاندال وfتاندارد يfع اسfد شمfا واحfب

cd .بيان ميگردد بطور عملي يك كاندال، شدت نور ناشي از يك منبع نوراني با

در (k°2045) پالتين ذوباز جسم سياه در درجه cm2( 1/60سطح) است. شدت تابش نور از اين منبع را به (Pa 101325فشار يك اتمسفر )

گيرند. عنوان شمع استاندارد ميشار عبوري از سطح كره در هر زاويه فضايي حائز اهميت است. سطح

كره با شعاعD واحد بهصورت زير محاسبه ميشود:

توان گفت انتشار نور ناشي از يك منبع نقطهاي با شدت يك لذا ميكاندال، كه بصورت فضايي تابش روشنايي دارد، در هر زاويه فضايي يك

لومن شار نوراني منتشر ميكند

57.12114.344 22 rS

)()()( 2mA

lmcdI

(E)شدت روشنايي - 3 شدت روشنايي با نمادE عبارتست از ميزان ،

شارنوراني دريافت شده توسط يك سطح معين Lx و لوكس fcهاي آن فوت كاندل باشد، واحد مي lx لوكسالمللي شدت روشنايي واحد بين باشد. مي

است.

شدت روشنايي است كه از يك شمع لوكس،يك استاندارد در فاصله يك متري توسط سطح يك متر

شود يا بر آن سطح تابيده شود مربعي دريافت مي

شدت روشنايي است كه از يك شمع كندل: فوتاستاندارد

)يك كاندال( در فاصله يك فوتي توسط يك فوت مربعي دريافت

fc = 11 lxشود، يا برآن سطح تابيده شود .

قانون عكس مجذور فاصله

(L)درخشندگي يا چگالي نور - 4

عfك منبfا از يfطح يfك سfه از يfت كfي اسfمقدار روشنايگردد. بfه عبارت ديگfر ايfن روشنايfي بfه سfاطع مي

كميffت بيان كننده چگالffي نور در منبffع توليffد يffا در روي سfطوح بازتابشfي اسfت.واحد اصfلي ايfن معيار

cd/m2 اfffffffffffffffffffffffffي nit تfffffffffffffffffffffffffاس.

براي روئيfffت اشياء و تشخيfffص در حfffد تاريكfffي و درخشندگfي موجود cd/m2 0/01روشنfي بايfد حداقfل

تشخيص رنگ cd/m2 3باشد. در درخشندگfي باالتر تا بfه سfختيf امكان پذيfر اسfت و در درخشندگfي باالتfر

ديfد رنگهfا آسfان ميشود.درخشندگfي باالتfر cd/m23از ممكfن اسfت چشfم را دچار خسfتگي cd/m2 100از

نمايند يا سبب آزار ناظر گردد،

واحد هاي درخشندگياستيلب Sb=Cd/cm2

آپو استيلبcd/m2 asb=1/∏

المبرتفوت المبرت

مثالهايي از درخشندگي منابع

رابطه بين درخشندگي، شدت روشنايي و ضريب سطوحانعكاس

E

L.

(ضريب بهره نوري)- 5luminous efficiency

اين ضريب اختصاصا براي منابع الكتريكي در شود ونسبت بين توان نوري ‌نظر گرفته مي

منبع به توان الكتريكي آن است، واحد اين ضريب لومن بر وات است.

(eضريب بهره الكتريكي )- 6

براي معيDن كردن ميزان تبديDل انرژDي الكتريكDي بDه انرژDي نورانDي نسDبت بDه صDد در صDد يDك المDپ

آDDDل از ضريDDDب بهره الكتريكDDDي اسDDDتفاده ‌‌‌ايدهشود. در ايDDDن تعريDDDف ضريDDDب بهره نوري ‌مي

لومDن بر وات در نظDر گرفتDه 680آDل ‌المDپ ايدهشود.‌مي

ضريب بهره نوري و الكتريكي المپهاي متداول

قوانين تابش نور :در صDDورتي كDDه منابDDع روشنايDDي محدود نشده باشنDDد -‌1

تواننDDد در تمام جهات تابDDش داشتDDه باشنDDد و هDDر ‌ميناظDر چDه از منبDع روشنايDي دورتDر باشDد شدت روشنايDي

كند. در ارتباط بDDDDDDا تغييرات شدت ‌كاهDDDDDDش پيدا ميروشنايDDي بDDه نسDDبت فاصDDله ، قانون عكDDس مجذور

rباشد. رابطDه زيDر براي هDر فاصDله ‌فاصDله صDادق مياز منبع نقطه اي صادق است:

قوانين تابش نور :

قوانين تابش نور :

قوانين تابش نور :

اصول طراحي روشنايي طبيعي

اصول طراحي روشنايي طبيعي

منابع تامين روشنايي

سيستمهايf تامين روشنايي: عfffا بكارگيري منابfffي بfffن روشنايfffتامي

طبيعي يا مصنوعي انجام ميگردد. تfد اسfبيعي خورشيfع طfا منبfت بfاولوي

ر در مكانهايfي بfا عمfق زياد و يfا در امfا كاسfffاعات نامناسfffب امكان اسfffتفاده از روشنايfffffي خورشيfffffد را محدود و گاه غيرممكffن مffي نمايffد لذا مffي توان بffه روشهايf فنffي و بffا اسffتفاده از اصffول طراحffي فنfffي بfffا اسfffتفاده از منابfffع الكتريكfي روشنايfي كافfي و مطلوبfي را

.تأمين نمود

مشخصه هاي اصلي المپ ها:

شار نوراني برحسب لومن- 1-ضريب بهره نوري 2-عمfر المfپ- كfه براسfاس هزار سfاعت كاركرد 3

تعييfن مfي شود البتfه عمfر براسfاس حداقfل انتظار شار نوري و يffffا درصffffدي از المپهاي سfوخته اعالم مfي شود و يfا عمfر المfپ هfا كfه

% از آنها سوخته باشد.50-درخشندگي المپ - المپ هايي كه در ارتفاع 4

كم قرار مي گيرند بايد درخشندگي پائيني داشته باشند.

-رنfگ دهfي المfپ: رنfگ دهfي بيان كننده امكان 5ديfد تفكيكfي رنگهfا در زيfر نور يfك منبfع نسfبت بfه نور خورشيfد اسfت. نور خورشيfد رنfگ دهfي

% دارد100

انواع المپ:

المDپ هDا را بطور كلDي بDه دو دسDته تقسDيم مي كنند:

-المfffffffffffپ هاي رشتfffffffffffه اي 1incandescent lamp

-المپ هاي تخليه در گاز 2discharge lamp

هاي متداولزير گروههايf المپ

المپهاي التهابيالمپهاي رشته اي معمولي(‌GLS) المپهاي هالوژنهالمپهاي بازتابشي(‌Reflactor lamp)

(‌GLS)المپهاي رشته اي معمولي

(‌GLS)المپهاي رشته اي معمولي

نوع المپ بهره نوري)لومن بر

وات(

رنگ دهي

درخشندگي

Cd/m2

عمر)ساعت(

رشته اي معمولي

16-14 100 500000

1000

Incandescent light bulb

(Halogen lamp)المپهاي هالوژنه

المپهاي هالوژنه

نوع المپ بهره نوري)لومن بر

وات(

رنگ دهي

عمر)ساعت(

هالوژنه 30 100 3000

المپ هاي تخليه در گاز discharge lamp

فلورسنتجيوه اي فشار باال fگازيسديمي فشار باال fگازيگازي سديمي فشار پايينمتال هاليدقوس الكتريكيمشتعلفالشي

‌fluorescent‌lamp فلورسنت

مشخصات المپ فلورسنتنوع المپ

بهره نوري

لومن بر وات

رنگ دهي

درخشندگي

عمر نوع گاز و فلز

فلورسنت

90-50 85 5000 10000

Ar-Hg

انواع المپ فلورسنتفلورسنت كاتد گرم با راه اندازفلور سنت كاتد سرد بدون راه انداز)فلورسنت فشرده )كم مصرف

معايب المپ هاي فلورسنتاثر استربوسكوب يا سوسو زدنتداخل با امواج راديويي و تلويزيوني)سرو صداي باالست )ترانس

تركيبات ماده فلئورسانسنام تركيب فعال كننده حداكثر

طيفرنگ

فلورسنتفسفات كلسیم

تاليوم 310 فرابنفش

هايپو فسفات كلسيم

آنتيموان و منگنز

590 سفيد تا زرد

سيليكات روي منگنز 520 سبز

المپهاي گازي جيوه اي فشار باال

The Mercury Vapour Lamp

مشخصات المپ گازي جيوه اي فشار باال

نوع المپ

بهره نوري

لومن بر وات

رنگ دهي

درخشندگي

عمر نوع گاز و فلز

جيوه اي

65-30 40 7000000

24000

Ar-N-Hg

مشخصات المپ گازي سديمي فشار باال

نوع المپ

بهره نوري

لومن بر وات

رنگ دهي

درخشندگي

عمر نوع گاز و فلز

سديمي

150-45

24 440000

24000

Xe-Na

Sodium-vapor lamp

Sodium-vapor lamp

Sodium-vapor lamp

Sodium-vapor lamp

‌ هDاليد‌ متال المپدر گروه المپ هاي جيوه اي،نمك هاي فلزي مانند يدور سديم، يدور تاليوم 75-125ضريب بهره نوري دماي حباب كمتر رنگ دهي بيشتري دارند

(65)

Metal halide lamp

LEDالمپ هاي

LEDداراي نور بسيار محدودحجم كمكپسول مواد نيمه هادي(25000عمر مناسب) ساعتمصرف برق كمتر قيمت باال

خصوصيات چراغها:

خصDوصيات فنDي چراغهDا براي انتخاب آنهDا متناسDب بDا مكان مورد اسDتفاده، داراي اهميDت زيادي اسDت. مسDئوليت انتخاب بهتريDن چراغ همواره بDا طراح روشنايDي اسDت. مهمتريDن خصDوصيات فنDي كDه در طراحDي روشنايDي مDد نظDر اسDت، شامDل موارد زيDر

ميباشد:

مکانیکیمشخصاتاستاندارد ساختپffات المffتنوع و مشخصffباالس و توان الكتريكffي المffپ و )

باالست(درجه حفاظتوضعيت تهويه براي تبادل حرارت با محيطfمحدوديتها يا ويژگيهاي خاصنحوه نگهداري و تعميراتمشخصات مربوط به منحني قطبي با توجه با هدف استفاده

انواع چراغهاچراغها از نظر دسته بندي كلي شامل نقطه اي

و خطي مي باشندچراغها از نظر كاربرد داراي انواع مختلف مي

باشند:چراغهاي التهابي، هالوژنه و بازتابيچراغهاي فلورسنت و فلورسنت فشرده چراغهاي كارگاهي ) كاسه اي، زنگوله اي يا

چهار گوش(چراغهاي خيابانيچراغهاي زينتيچراغهاي ويژه

شكل انواع چراغها

درجه حفاظت چراغ:

روشهاي اندازه گيري و ارزيابي

مصنوعیسيستم تامين روشنايي

نكات مهم در ارزيابي روشناييالف - تعيين هدف اندازهگيري

ب - انتخاب وسDDDDDDيله مناسDDDDDDب اندازهگيري و كاليبراسيون

ج - گردآوري اطالعات مورد نياز از محDDDDDDDDDDل و نيازهاي استفاده كنندگان

د - زمان اندازهگيريه – تعيين روش مناسب اندازهگيري

و – شناخDت و توجDه بDه اسDتانداردهاي روشنايDي عمومي و موضعي

اندازه گيري و ارزيابي روشناييکلیاندازه گيري روشنايي به دو صورت

انجام مي گيرد:

- اندازه گيري و ارزيابي روشنايي عمومي

- اندازه گيري و ارزيابي روشنايي موضعي

اندازه گيري روشنايي موضعي:

اندازهگيري موضعي در محل كار كارگر ونيز دقيقا بايستي در محل ديد كارگر انجام شود مثال اگر ميز كار است روشنايي روي

ميز كار اندازهگيري گردد زاويهها و فاصلهها دقيقا بايستي مراعات گردد و

اندازهگيري با حضور كارگر انجام شود تا در صورت وجود نيمسايه يا عوامل ديگر

شرايط عيناً لحاظ گردد

اندازه گيري روشنايي عمومي:

- روش شبكه اي1- روش الگويDDي: بسDDته بDDه نوع چيدن 2

چراغهDDا و نوع آنهDDا )نقطDDه اي- خطDDي( طبDDق الگوهايDDي كDDه از طرف انجمDDن مهندسDDين روشنايDDي امريكاي شمالDDي

IESNA هDو خالصDش الگDه در شDت كDاس شده است

روشنايي داخليروش شبكه اي براي

براي مكانهاي سDDDربسته و محوطههDDDا، ابعاد هDDDر خانDDDه متDDر بسDDته بDDه ابعاد مكان، تعييDDن 10 تDDا 3شطرنجDDي

متDDر، 15 در 35شود. بطور مثال براي طول و عرض متDر 5 × 5 خانDه شطرنجDي منتظDم بDه ابعاد 21تعداد

تقسDيم گردد. در مكانهاي كوچDك، ابعاد خانههDا نبايDد از متر كمتر باشد3 × 3

نمايش گرافيكي نتايج

روش الگويي

- وقتي تنها يك منبع موجود 1 باشد

44321 ppppEavg

منبع خطي متصل در يك رديف

1

N

PQNEavg

- منابع خطي منفصل در يك رديف3

NPNQEavg

)1(

- منابع خطي متصل در چند رديف4

)1()1()1(

NM

MRNPMTQNEavg

- منابع نقطfهاي در چند رديف5

MNMNRPMTNQEavg

)1)(1()1()1(

- منابع حاشيه يا روي ديوار6

WLPWTLQWLREavg

64)8(8)8(8)8)(8(

مالك ارزيابي روشنايي

:؛ بايددر سيستم روشنايي مطلوبمتوسط شدت روشنايي مطابق استاندارد باشد. .1اصDDول كلDDي طراحDDي )تعداد چراغ، ارتفاع طراحDDي، چيدمان(  .2

.رعايت شده باشدتناسDب نوع منابDع روشنايDي ) از نظDر رنDگ دهDي و تناسDب بDا  .3

كار(: در حدي باشد كه درخشندگي سطوح داخليوضريب انعكاس  .4

نشود.كاركنان سبب آزار 5.  ( باشDDد نداشتDDه محسDDوس روشDDن يكدسDDتي توزيDDع سDDايه

(روشنايي و تعويDض بموقDع المپهاي مطلوب نگهداري سDيستم روشنايDي - 6

انجام شده باشد.سوخته

fاظهار نظر نهايي در مورد ارزيابي سيستم روشنايي

است.مطلوبوضعيت روشنايي بDDهو معيوب وضعيDDت روشنايDDي ات اصالحنياز

.داردبه اسDDتنامطلوبوضعيDDت روشنايDDي نياز و

.بازمهندسي دارد

موفق ‌باشيد