ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15 (2 часа)
Цель занятия:
Изучить методику расчета электрического освещения производственных и служебных помещений.'
1. Общие сведения
Человеческий глаз способен воспринимать поток лучистой энергии, создающей волны длиной от 0,330 до 0,780 мкм.
Наиболее сильное световое ощущение вызывают волны, соответствующие желто-зеленому излучению. Все остальные цветовые излучения воспринимаются глазом слабее.
Таким образом, световой поток оценивается производимым им световым ощущением.
Световой поток выражает количество видимой лучистой энергии, проходящей через какую-либо площадь и измеряется люменами.
Люмен (лм) равен световому потоку, излучаемому внутри телесного угла в один стерадиан источником света силой в одну свечу.
Отношение светового потока F к освещаемой площади 5 характеризует освещенность Е данной площади.
Следовательно:
(15.1)
Освещенность измеряется в люксах.
Люкс (лк) - освещенность, создаваемая световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м2.
В производственных условиях необходимо устраивать такое искусственное освещение, которое могло бы обеспечивать безопасные условия труда. При неправильном освещении несчастный случаи наиболее вероятен.
Электрическое освещение рассчитывают по нормам искусственного освещения. В таблице 15.1 приведены нормы наименьшей освещенности для различных работ.
В производственных помещениях при выполнении работ I, II и III разрядов освещение делают общее и местное. Применение одного местного освещения недопустимо. Местное освещение питается напряжением в 36 и 12 в.
При комбинированном освещении на долю общего освещения должно падать не менее 10% нормы освещенности данной работы, но не менее 100 лк при люминесцентных лампах и 30 лк при лампах накаливания.
Для расчета искусственного освещения могут быть применены разные способы. Наиболее распространенным и простым является метод светового потока. Здесь рассчитывают световой поток, который должна излучать каждая электрическая лампа (при заданном количестве ламп), по формуле:
(15.2)
где Fл - световой поток лампы, лм;
E - освещенность по нормам, лк;
S - площадь пола в помещении, м2
k- коэффициент запаса;
Z - коэффициент неравномерности освещенности;
η - коэффициент использования светового потока;
n - количество установленных ламп.
Таблица 15.1
Нормы освещенности
| Характер работы | Размер объекта различения, мм | Разряд работы | Под- разряд | Контраст объекта с фоном | Фон | Наименьшая освещенность люминесцентными лампами, лк | Наименьшая освещенность лампами накаливания, лк | ||
| комбинированное освещение | одно общее освещение | комбинированное освещение | одно общее освещение | ||||||
| Особо точная | 0,1 и менее | I | а | Малый | Темный | ||||
| б | Малый Средний | Светлый Темный | |||||||
| в | Средний Большой | Светлый Темный | |||||||
| г | Большой | Светлый | |||||||
| а | Малый | Темный | |||||||
| б | Малый Средний | Светлый Темный | |||||||
| Высокой точности | Более 0,1 до 0,3 | II | в | Средний Большой | Светлый Темный | ||||
| г | Болыпой | Светлый |
| Продолжение | |||||||||
| Наименьшая осве | |||||||||
| Характер работы | Размер объекта различения, мм | Разорял ра | Под- разряд | Контраст объекта с фоном | Фон | щенность люминесцентными лампами, лк | наименьшая освещенность лампами накаливания, лк | ||
| боты | комбинированное освещение | одно общее освещение | комбинированное освещение | одно общее освещение | |||||
| а | Малый | Темный | |||||||
| б | Малый | Светлый | |||||||
| Средний | Темный | ||||||||
| в | Средний | Светлый | |||||||
| Точная | Более0,3 до 1,0 | III | Большой | Темный | |||||
| г | Большой | Светлый | |||||||
| а | Малый | Темный. | |||||||
| Малой точности | Более 1,0 до 10 | IV | б | Малый | Светлый | ||||
| Средний | Темный | ||||||||
| в | Средний | Светлый | 100, | ||||||
| Большой | Темный | ||||||||
| г | Большой | Светлый | |||||||
| Характер работы | Размер объекта различения, мм | Разряд работы | Под- разряд | Контраст объекта с фоном | Фон | Наименьшая освещенность люминесцентными лампами, лк | Наименьшая освещенность лампами накаливания, лк | |
| комбинированное освещение | одно общее освещение | комбинированное освещение | одно общее освещение | |||||
| Грубая | Более 10 | V | - | Независимо от коэффициента отражения фона и контраста объекта с фоном | ||||
| Требующая общего наблюдения за ходом производственного процесса без выделения отдельных деталей | VI | - | То же | |||||
| Работы с. самосветящимися пред метами или материалами | VII | » » |
Примечания. 1. Под термином «объект различения» понимается отдельная часть рассматриваемого предмета (например, нить ткани, точка, царапипа, пятно и т. д.), которую требуется различать при работе.
2. Фок (степень светлоты) считается: темным при коэффициенте отражения поверхности 0,3 и менее; светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0,3.
3; Контраст объекта различения с фоном считается: малым, если его величина менее 0,2 (яркость объекта и фон мало отличаются); средним, если его величина равна 0,2 - 0,5 (заметноотличаются); большим, если его веся личина более 0,5 (резко отличаются
Коэффициент запаса k учитывает снижение освещенности вследствие возможного загрязнения ламп или светильников в процессе их эксплуатации.
Принятые значения коэффициента запаса приведены в таблице.
Таблица 15.2
| Коэффициент запаса k | Сроки чистки светильников (не реже) | ||
| Характеристика объекта | при люминесцентных лампах | при лампах накаливания | |
| Помещения с большим выделением пыли, дыма или копати Помещения со средним выделением пыли, дыма или копоти Помещения с малым выделением | 1,8 1,5 1,5: | 1,7 1,5 1,3 1,3 | 4 раза в месяц 3 » » » |
| пыли, дыма или копоти Открытые пространства | 2 » » » 3 » » » |
Коэффициент использования светового потока η учитывает поглощение света арматурой светильника, потолком и стенами. Он зависит от типа светильника, от размеров и формы помещения, от окраски стен и потолка, а также от высоты подвеса светильника над рабочей площадью.
Чтобы определить коэффициент η,необходимо предварительно найти показатель помещения φ. Для прямоугольных помещений его отыскивают по формуле
(15.3)
где а и b - ширина и длина помещения, м
Нс - высота подвеса светильника, м.
Значения коэффициента использования светового потока приведены в таблице 15.3
Коэффициент неравномерности освещения Z зависит от типа светильника, от расстояния между светильника-, ми I и высоты их подвеса Hс. Значения коэффициента неравномерности освещения приведены в таблице 15.4.
Расчет, искусственного освещения необходимо начинать с определения высоты подвеса светильников и их количества.
Таблица 15.3
Изменение коэффициента η использования светового потока в зависимости от различных показателей
| Тип светильника | Коэффициент отражения, % | Значение η при показателе помещения φ | равном | ||||||||
| потолка | стен | 0,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | |||||
| «Универсаль» без затем нения | 0,3 | 0,1 | 0,21 | 0,27 | 0,35 | 0,4 | 0,46 | 0,5 | 0,55 | 0,57 | -0,58 |
| 0,5 | 0,3 | 0,24 | 0,30 | 0,38 | 0,42 | 0,48 | 0,52 | 0,57 | 0,59 | — | |
| «Универсаль» с матовым | 0,7 | 0,5 | 0,28 | 0,34 | 0,41 ; | 0,45 | 0,51 | 0,55 | 0,60 | 0,62 | — |
| затемнением | 0,3 | 0,1 | 0,14 | 0,19 | 0,26 | 0,30 | 0,35 | 0,39 | 0,43 | 0,45 | 0,46 |
| 0,5 | 0,3 | 0,17 | 0,22 | 0,28 | 0,32 | 0,36 | 0,40 | 0,43 | 0,47 | 0,48 | |
| 0,7 | 0,5 | 0,21 | 0,26 | 0,32 | 0,35 | 0,40 | 0,43 | 0,47 | 0,49 | 0,51 | |
| «Люцетта» | 0,3 | 0,1 | 0,14 | 0,19 | 0,25 | 0,29 | 0,34 | 0,38 | 0,44 | 0,46 | 0,48 |
| 0,5 | 0,3 | 0,16 | 0,21 | 0,26 | 0,31 | 0,37 | 0,41 | 0,47 | 0,50 | 0,52 | |
| 0,7 | 0,5 | 0,22 | 0,27 | 0,33 | 0,37 | 0,44 | 0,48 | 0,54 | 0,59 | 0,61 | |
| Лампа без отражателя | 0,3 | 0,1 | 0,10 | 0,14 | 0,19 | 0,22 | 0,28 | 0,32 | 0,38 | 0,42 | 0,45 |
| 0,5 | 0,3 | 4)ДЗ | 0,18 | 0,24 | 0,28 | 0,36 | 0,40 | 0,46 | 0,51 | 0,54 | |
| 0,7 | 0,5 | 0,21 | 0,26 | 0,32 | 0,37 | 0,45 | 0,51 | 0,59 | 0,64 | 0,67 | |
Таблица 15.4
Значения коэффициента неравномерности освещения Z
| Тип светильника | Коэффициент Z при l: Нс | ||||||
| 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,75 | ||
| «Универсаль» с матовым затенением | 0,650 | 0,770 | 0,938 | 0,975 | 0,915 | 0,912 | 0,845 |
| «Универсаль» без за | |||||||
| тенения..... | 0,630 | 0,740 | 0,896 | 0,950 | 0,977 | 0,865 | 0,828 |
| «Люцетта»..... | 0,545 | 0,660 | 0,785 | 0,915 | 0,867 | 0,734 | 0,595 |
| Глубокоизлучатель | |||||||
| эмалированный.. | 0,657 | 0,775 | 0,907 | 0,983 | 0,990 | 0,907 | 0,830 |
Высоту подвеса находят по формуле:
Hc=H-(hР-hП) м
где Н - высота помещения, м;
hP - высота от пола до освещаемой, поверхности, м;
hп - высота от потолка до светильника, м.
Наименьшая высота подвеса светильников над полом приведена в таблицах
Таблица 15.5
Данные для светильников общего освещения с лампами накаливания
Примечание. При применении ламп с колбой из матового стекла высота подвеса может быть снижена на 0,5 м.
При симметричном расположении светильников (по вершинам квадрата) их количество
(15.4)
где S - площадь помещения, м2;
l - расстояние между светильниками.
2. Порядок выполнения работы
2.1. Ознакомиться с методикой расчет искусственного освещения;
2.2. Рассчитать искусственное освещения в зависимости от варианта выданного преподавателем;
2.3. Оформите отчет и сдайте преподавателю.
Контрольные вопросы
1. Какие существуют светотехнические характеристики?
2. Какие приборы служат для измерения освещенности?
3. Преимущество газоразрядных ламп?
4. Недостатки газоразрядных ламп?
5.Почему для газоразрядных ламп установлены более высокие нормы освещенности, чем для ламп накаливания при одном и том же разряде зрительной работы?
6. В чем состоит принципиальная разница в нормировании естественной и искусственной освещенностей?
7. Как нормируется совмещенное освещение?