ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Рациональное освещение рабочих мест и производственных помещений повышает культуру производства, улучшает санитарно-гигиенические условия, способствует снижению утомляемости. Достаточное освещение приводит к снижению производственного травматизма и повышению производительности труда. Недостаточное освещение приводит к снижению зрительной способности глаза, постоянному перенапряжению органов зрения, в результате чего человек быстро утомляется.
Освещение производственных помещений может быть естественным, искусственным и совмещенным.
Естественным освещением помещений называется освещение, создаваемое прямым солнечным светом, рассеянным светом небосвода и отраженным от земли и прилегающей растительности и строений светом, который проникает через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях зданий.
Естественное освещение предусматривается в помещениях с постоянным пребыванием людей.
Естественное освещение производственных помещений может быть:
1 боковым, проникающим через световые проемы в наружных стенах двустороннее, и через световые проемы в наружной стене - одностороннее;
2 верхним, проникающим через фонари, световые проемы в покрытиях, а также через проемы в стенах, в местах перепада высот здания;
3 комбинированным при сочетании верхнего и бокового освещения. Трудно установить норму освещенности в люксах при естественном освещении, т.к. оно постоянно меняется во времени (сумерки - полдень, зима - лето), поэтому принята отвлеченная единица измерения - коэффициент естественной освещенности (КЕО).
КЕО - это отношение освещенности в какой-то заданной точке помещения к величине одновременно замеренной освещенности в наружной точке, находящейся в той же горизонтальной плоскости и освещенной рассеянным светом небосвода:
(1)
НОРМИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Для оценки естественного освещения нормируется КЕО В отечественной практике нормирование КЕО осуществляют по 2 направлениям:
путем разработки общих норм для всех производственных помещений по обобщенным характеристикам зрительных работ или путем установления нормируемого значения КЕО для конкретного цеха, участка, помещения. В соответствии с этим разработаны общесоюзные нормы (СНиП 23-05-95) и нормы по конкретным отраслям промышленности. В обоих случаях при боковом освещении регламентируется минимальное значение КЕО.
КЕО в соответствии со СНиП 23-05-95 нормируется в зависимости от характеристики зрительной работы, определяемой наименьшим размером объекта различения, характеристикой фона и контрастом объекта различения с фоном, а также с учетом вида естественного освещения.
Так, например, при чтении печатного текста наименьшим объектом различения является толщина букв, а не их высота.
Комбинированное освещение как более эффективное имеет нормы КЕО выше, чем боковое.
Расчёт естественного освещения сводится к определению необходимой площади световых проёмов для обеспечения нормативного значения КЕО. Схема обозначения исходных данных для расчёта естественной освещённости приведена на рис. 1:
рис. 1.
Схема обозначения исходных данных для расчета естественной освещенности
а) схема обозначения размеров помещения для расчета бокового освещения: I -уровень рабочей поверхности; h1 - высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна; В - глубина помещения; РТ - расчетная точка; Lп (а) - длина помещения;
Lш (b) - ширина помещения;
б) схема для определения коэффициента Кзд: Нкз - высота расположения карниза противостоящего здания; Lзд - расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданием; М - граница затенения.
При боковом освещении расчет ведет по следующей формуле.
(2)
где S0 - площадь световых проёмов (в свету) при боковом освещении, м2;
Sп - площадь пола помещения, м2;
eH - нормированное значение КЕО для данного помещения при боковом
освещении (Приложение табл. 1)
Кз – коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (Приложение табл. 2)
h0 - световая характеристика окон, зависящая от отношения длины помещения Lп к его глубине В (рис. 1а. Приложение табл. 3)
Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (рис. 1б, Приложение табл. 4)
t0 - общий коэффициент светопропускания (Приложение табл. 5) определяемый по формуле:
где t1 - коэффициент светопропускания материала;
t2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплете светопроема;
t3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях;
r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (Приложение табл. 6)
Отношение суммарной площади окон к площади пола Sо/Sп обычно составляет
1/4...1/12.
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ
При проведении лабораторной работы используется люксметр Ю-16.
Технические данные
Фотоэлектрический многодиапазонный прибор с отдельным фотоэлементом предназначен для измерения освещенности в производственных, служебных и других помещениях.
Диапазоны измерений: 5..25; 20..100; 100..500 Лк с открытым фотоэлементом;
500..2500; 2000..10000; 10000..50000 Лк с применением поглотителя (светофильтра). Коэффициент ослабления поглотителя равен 100 (+5%).
Устройство и принцип работы люксметра
Люксметр (рис. 2) состоит из фотоэлемента, преобразующего фотоэлемент под действием светового потока создает ЭДС и поэтому не нуждается в источнике напряжения. При облучении световой поток проходит через полупрозрачный слой, который служит анодом фотоэлемента.
В это время из слоя селена освобождаются электроны, которые перемещаются в направлении, обратном световому потоку, и возвращаются через внешнюю цепь, вызывают отклонение стрелки измерителя.
Измеритель люксметра состоит из прибора магнитоэлектрической системы, указателя в виде стрелки и из электрической цепи, содержащей резисторы и переключатели диапазонов измерений.
Шкала измерений имеет три ряда отсчета. Соответственно переключению переключателя диапазон измерений будет:
5-25 Лк;
20 - 100 Лк;
100 - 500 Лк
(цена деления каждого ряда различна).
рис. 2