Дослідження ефективності освітлення у виробничих і навчальних приміщеннях та на робочих місцях

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Лабораторно-практичне заняття № 9

Тема: Дослідження ефективності освітлення у виробничих і навчальних приміщеннях та на робочих місцях.

Мета роботи:

а) вивчити нормативні вимоги до виробничого освітлення, будову і принцип роботи приладу, оволодіти методикою вимірювання освітленості, виміряти і порівняти ефективність освітленості на робочих місцях і в виробничих приміщеннях за СНиП ІІ-4-79;

б) вивчити теоретичний матеріал теми;

в) засвоїти методики проведення досліджень та розрахунків і провести дослідження;

г) дати оцінку одержаним результатам;

д) дати відповіді на питання для контролю та самоконтролю.

Лабораторне та методичне забезпечення

Люксметр Ю-116, секундомір, метр.

Теоретичні відомості

Поняття про зоровий аналізатор

Понад 90% інформації про зовнішній світ людина отримує через ограни зору (зоровий аналізатор), завдяки зору людина розрізняє форму, розміри, колір предмета, відстань, на якій він знаходиться. Око пропускає промені світла таким чином, що зображення предметів фокусується на внутрішній оболонці очного яблука – сітківці. У сітківці розташовані рецептори ока – палички і колбочки. Палички – це рецептори, які реагують на слабке, присмеркове світло. Колбочки розташовані в центрі сіткової оболонки, палички (нервові закінчення) – навколо колбочок, ближче до краю сітківки. У сітківці світло перетворюється на нервові імпульси, які по зоровому нерву передаються в головний мозок до зорової зони кори великих півкуль. Тут розрізняється форма і величина предметів, відмінності між ними, їх взаємне розташування у просторі тощо. Так виникає зоровий образ.

Зоровий аналізатор та колір

Відчуття світла виникає у результаті впливу електромагнітних хвиль довжиною 380-780 нанометрів (1 нм = 10-9 м) на рецепторні структури зорового аналізатора. Хвилі, що перебувають всередині зазначеного діапазону і відрізняються довжиною, створюють відчуття різного кольору. Межі довжин хвиль, що відповідають певним кольорам, наступні: 380-455 нм – фіолетовий; 455-470 нм – синій; 470-500 нм – блакитний; 500-550 нм – зелений; 550-590 нм – жовтий; 590-610 нм – оранжевий; 610-780 нм – червоний. Око людини розрізняє сім вище зазначених основних кольорів і близько 150 відтінків. Одні колбочки містять пігмент, який реагує на червоний колір, пігмент інших колбочок чутливий до зеленого, ще інших – до блакитного. Найбільшу чутливість око людини має до коливань з довжиною хвилі 555 нм (жовто-зелений колір).

У техніці встановлено чотири сигнальних кольори: червоний, жовтий, зелений і синій. Червоний колір сигналізує про безпосередню небезпеку, щоб звернути увагу на існуючу небезпеку або перешкодити її виникненню (кнопки «стоп», огородження, балони із горючими газами). Жовтий застосовується для попередження небезпеки; наприклад, для знаків, що показують робити саме так. Нормальний режим роботи приладів, машин і різного обладнання позначається зеленими лампами. Для транспорту зелене світло дозволяє рух. Синій колір застосовують для фарбування вказівних символів і знаків.

Відомо, що кольори по-різному діють на психіку людини, викликають певні емоції. Наприклад, жовтий – теплий, веселий колір, викликає добрий настрій, стимулює мозкову діяльність; зелений – заспокійливо діє на нервову систему, знімає головний біль, втому; голубий нагадує про воду, свіжий і прозорий, зменшує втому, регулює ритм серця; червоний – гарячій, енергійний, збільшує вміст адреналіну в крові, підвищує працездатність; фіолетовий – покращує роботу серця, судин, легень, збільшує витривалість організму; білий – холодний; сірий – діловий, сумовитий, здатний викликати апатію, нудьгу; чорний – похмурий, важкий, різко знижує настрій. Велике значення має колір при оформленні квартир, будинків, при доборі одягу. Колір одягу може впливати не тільки на настрій, але на самопочуття людини.

Гострота, глибина та поле зору

Слід відмітити, що зоровий аналізатор має велику адаптацію, вона триває 8-10 хвилин. За сприйняттям об’єктів у тривимірному просторі розрізняють поняття “гострота зору”, “глибина зору” і “поле зору”.

Для того, щоб бачити предмети, необхідно чітко розрізняти їх контури. Така здатність ока називається гостротою зору. Гострота зору вимірюється мінімальним кутом (від 0,5 до 12-140 ), при якому дві точки ще сприймаються окремо на відстані 5 м. Бінокулярне поле охоплює по горизонталі – 120-1600, по вертикалі вгору – 55-600, вниз – 65-720, всередину 600. При сприйнятті кольорів поле зору звужується; воно менше для синього та жовтого, ще менше для червоного, мінімальне − для зеленого (менше 20-400).

Своєрідними характеристиками зорового аналізатора є інерція зору, зорове відображення (міражі, ілюзії) і видимість. Відчуття, викликане світловим сигналом, зберігається протягом певного часу після зникнення сигналу. Інерція зору складає 0,1-0,3 с. Завдяки такій інерції зору сигнал при певній частоті блимання сприймається як джерело, що постійно світиться, тобто як безперервний. Це явище використовується в кіно і телебаченні. Інколи на екрані можна побачити, що колеса машини, яка їде, обертаються в протилежну сторону. Це одна із багатьох зорових ілюзій, яку називають стробоскопічним ефектом. При частоті спалаху світла більшій числа обертів механізмів, що обертаються, створюється ілюзія обертання в зворотню сторону або нерухомості, чи уповільненості руху, коли рухомий механізм (об’єкт) періодично опиняється в попередньому положенні. Стробоскопічний ефект небезпечний, особливо при використанні газорозрядних ламп, які є безінерційними.

Можливість розрізнення особливості навколишнього середовища, яке обумовлене ступенем освітленості предметів і прозорістю повітряного середовища, називається видимістю. Зона оптимальної видимості: вгору – 250, вниз – 350, вправо та наліво – по 320. Видимість залежить від часу доби і стану атмосфери. Вона понижується в теплий час доби, а також в дощ, снігопад, туман. Помилка оцінки віддаленості об’єктів (на відстані до 30 м) становить приблизно 12% відстані. Видимість будь-якого предмета на робочому місці залежить від освітленості, розміру предмета, його яскравості та контрасту з фоном.

Гігієнічна характеристика освітленості

Освітлення – важливий показник гігієни праці. На органи зору припадає понад 90% інформації зовнішнього світу, яку отримує людина. У зв’язку з цим її якість у більшій мірі залежить від освітлення. Неякісне освітлення викликає втому організму, може стати причиною виробничого травматизму. При поганому освітленні людина швидко втомлюється, працює менш продуктивно, зростає потенційна небезпека помилкових дій і нещасних випадків, професійних захворювань, наприклад, таких як робоча міопія (короткозорість), спазм акомодації (акомодація – пристосування ока до зрозумілого бачення предметів, що знаходяться від нього на неоднаковій відстані за рахунок кривизни кришталика). Надлишок світла, як і його недостатність, шкідливий. Лампи, що сліплять, блиск від них або різка тінь можуть викликати повну втрату орієнтації працюючого, бути фактором ризику нещасних випадків чи захворюваності. Правильно влаштоване освітлення сприяє підвищенню безпеки праці, її продуктивності, зниженню втомленості, травматизму, добре впливає на психологічний стан людини.

Освітлення характеризується кількісними та якісними показниками. До кількісних показників відносять світловий потік, силу світла, освітленість і яскравість.

Світловий потік (Ф) – частина променевої енергії, яка сприймається зором людини за світловим відчуттям.

Одиницею світлового потоку є люмен (лм) – світловий потік від еталонного точкового джерела в одну канделу (міжнародну свічку), розташованого у вершині тілесного кута в 1 стерадіан.

Сила світла (І) – величина, яка оцінює просторову щільність світлового потоку і представляє собою відношення світлового потоку (Ф) до тілесного кута (ω), в межах якого він розподіляється:

І = Ф / ω

(9.1)

За одиницю сили світла прийнята кандела (кд) – сила світла точкового джерела, що випромінює світловий потік в 1 лм, який рівномірно розподіляється в середині тілесного кута в 1 стерадіан.

Освітленість (Е) – характеризує поверхневу щільність світлового потоку і представляє собою відношення світлового потоку (Ф) до площі поверхні (S), на яку падає світловий потік:

E = Ф / S

(9.2)

Яскравість поверхні (Я) – відношення сили світла (І), що випромінюється поверхнею в даному напрямку, до площі поверхні, що світиться:

Я = І /S cosα

(9.3)

де α – кут між нормаллю до елемента поверхні (S) і напрямком, для якого визначається яскравість. Одиницею яскравості є ніт (нт) – яскравість поверхні, що світиться і від якої в перпендикулярному напрямку випромінюється світло силою в 1 канделу з 1 м2.

Коефіцієнти відбиття (α), поглинання (β), пропускання (γ) світла – це відношення відповідно відбитого, поглинутого, пропущеного потоку світла до світлового потоку, що падає на поверхню:

α=Фα/Ф, β=Фβ/Ф, γ=Фγ/Ф

(9.4)

До якісних показників освітлення відносять фон, видимість, контраст об’єкту з фоном, коефіцієнт пульсації освітлення.

Фон – поверхня, яка прилягає безпосередньо до об’єкту розпізнавання або поверхня, на якій він розглядається. Фон характеризується здатністю відбивати світловий потік і вважається світлим при α > 0,4, середнім – при α = 0,2-0,4 і темним – при α < 0,2.

Видимість – здатність зору людини сприймати об’єкт при освітленості від 0,1 до 100000 лк.

Важливою характеристикою освітленості є контраст об’єкту розпізнавання з фоном (Ко), який визначається відношенням абсолютної величини різниці між яскравістю об’єкта, що розглядається (крапка, лінія та інші елементи, що потребують розпізнавання в процесі роботи) і фону до яскравості фону. Контраст між об’єктом та фоном визначається за формулою:

Ко = (Яо - Яф)/Яф

(9.5)

де Яф, Яо – відповідно яскравість фону і об’єкту.

Розрізняють малий, середній і великий контрасти об’єкту з фоном. Малий – при Ко<0,2 (фон і об’єкт мало відрізняється по яскравості), середній – при Яо=0,2-0,5 (фон і об’єкт помітно відрізняються по яскравості), великий при Ко>0,5 (фон і об’єкт різко відрізняється по яскравості).

Якість освітлення при використанні газорозрядних ламп характеризується також коефіцієнтом пульсації освітлення (Кп), який характеризує амплітуду коливань освітленості в результаті зміни в часі світлового потоку газорозрядних ламп при живленні їх змінним струмом:

Кп = (Еmax – Еmin) 100% / 2 Есер

(9.6)

де Еmax, Еmin – відповідно максимальне і мінімальне значення освітленості за період її коливання, лк; Есер – середнє значення освітленості за той же період, лк. Залежно від системи освітлення і розряду зорових робіт Кп не повинен перевищувати 10-20%.

Природне освітлення створюється природними джерелами світла. Розрізняють бокове, поверхневе і комбіноване освітлення. Природне освітлення сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічний процес, підвищує обмін речовин та покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювання знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб (наприклад, вірусу грипу). Крім того, природне світло має і психологічну дію, створюючи в приміщенні для працівників відчуття безпосереднього зв’язку з довкіллям. У зв’язку з різким коливанням природного світла протягом короткого проміжку часу, його залежності від часу дня, пори року, метеорологічних умов, світлового клімату, площі та орієнтації світлових отворів, ступені чистоти скла, пофарбування стін і стелі та глибини приміщення, встановити абсолютне значення природної освітленості неможливо. Тому за критерій природної освітленості прийнята відносна величина – коефіцієнт природної освітленості (КПО), який становить відношення освітленості в даній точці характерного розрізу приміщення Евн до одночасного значення зовнішньої освітленості Езовн, яка створюється світлом повністю відкритого небосхилу (непрямим сонячним світлом) і виражається у відсотках:

КПО = (Евн / Езовн) * 100%

(9.7)

КПО показує, яку долю зовнішньої освітленості складає освітленість у даній точці приміщення.

Освітлення приміщення природним світлом характеризується КПО ряду точок, які розташовані в характерному перетині приміщення на віддалі 0,8 м від підлоги.

Характерний перетин приміщення – це вертикальний перетин, перпендикулярний площині вікон, який проходить через найбільш завантажені робочі місця чи місця, де встановлено більше всього обладнання. В аудиторіях, класних кімнатах він проходить посередині приміщення.

На рис. 9.1 показані криві розподілення коефіцієнтів природної освітленості в приміщенні.

При боковому односторонньому освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці, розташованій на віддалі 1 м від стіни, протилежній вікнам, на перетині вертикальної площини характерного перетину приміщення і умовної робочої поверхні, яка знаходиться на віддалі 0,8 м від підлоги.

При двосторонньому боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці посередині приміщення на перетині вертикальної площини в характерному перетині приміщення і умовної робочої поверхні, яка знаходиться на віддалі 0,8 м від підлоги.

а б

Рис. 9.1. Схеми розподілення коефіцієнтів природної освітленості по перетину приміщення:

а – при односторонньому боковому; б – при двосторонньому боковому.

При верхньому і комбінованому освітленні нормується значення КПО в 2-х точках, які розташовані на віддалі 1 м від стін або перегородок на перетині вертикальної площини характерного перетину приміщення і умовної робочої поверхні, яка знаходиться на віддалі 0,8м від підлоги. Мінімальне значення КПО нормується при боковому освітленні від 3,5 до 0,5%, при верхньому і комбінованому освітленні від 10 до 2%.

Нормовані значення КПО визначаються відповідно до СНиП 11-4-79 (чинний на сьогодні в Україні, затверджений ще в 1979 році і переглядався в 1985 році). Вони залежать від характеру зорової роботи, виду освітлення, стійкості снігового покрову і поясу світлового клімату. З метою врахування особливостей світлового клімату в різних географічних пунктах вся територія колишнього СРСР зонована на 5 поясів світлового клімату (табл. 1, додаток).

Нормоване значення КПО (eн) для будівель, розташованих в І, ІІ, ІV, та V поясах світлового клімату, визначається за формулою

(9.8)

де – значення КПО (табл.2, додаток), m – коефіцієнт світлового клімату (табл. 3, додаток), с – коефіцієнт сонячності клімату (табл. 4, додаток).

Нормами встановлено вісім розрядів зорових робіт – від робіт найвищої точності (І розряд) до робіт, пов’язаних із загальним спостереженням за ходом виробничого процесу (VІІІ) розряд. В основі визначення КПО для перших семи розрядів покладено розмір об’єкта розпізнавання, під яким розуміють предмет, що розглядається, або ж його частину, а також дефект, який необхідно виявити (наприклад, нитка тканини, крапка, лінія, пляма, риска). Враховують також характеристику зорової роботи та її розряд. Характеристика підрозрядів зорових робіт (розряди І-V) приведена у табл.5 (додаток).

Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів (вікон, ліхтарів) у відповідності з нормованим значенням КПО.

Розрахунок площі світлових отворів при боковому освітленні проводиться за допомогою наступного співвідношення (СниП 11-4-79)

(9.9)

де Sв – площа світлових отворів вікон; Sn – площа підлоги; en – нормоване значення КПО; Кз – коефіцієнт запасу (для виробничих приміщень Кз=1,3-1,5); ŋв – світлова характеристика вікон (визначається за табл. 6, додаток); Кбуд – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, які розташовані напроти (Кбуд=1,0-1,7; визначається за табл.7, додаток); τз – загальний коефіцієнт світлопропускання з врахуванням затемнення (τз = 0,15-0,6); r – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення та поверхневого шару, що прилягає до будівлі – земля, трава (r = 1-10).

Визначені за допомогою розрахунку розміри світлових отворів допускається змінювати на (+5), (-10) %.

Забруднення скла світлових отворів, стін та стелі може знизити освітленість приміщень у 1,5-2 рази. Тому необхідно регулярно проводити очищення скла (не рідше 2-х разів у рік для приміщень з незначним виділенням пилу і не рідше 4-х разів – при значному виділенні пилу) і фарбування стін і стелі (не рідше одного разу у рік).

Штучне освітлення передбачається у всіх виробничих, побутових приміщеннях, де недостатньо природного світла, а також для освітлення приміщень у темний період доби. Створюється воно лампами розжарювання чи газорозрядними. За призначенням поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне, охоронне і чергове.

Робоче освітлення призначене для забезпечення навчально-виробничого процесу, переміщення людей і є обов’язковим для всіх виробничих приміщень; буває загальне, місцеве і комбіноване.

Загальне – це освітлення, при якому світильники розміщуються у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5 м над підлогою) рівномірно (загальне рівномірне освітлення) або з врахуванням розташування робочих місць (загальне місцеве освітлення).

Комбіноване освітлення складається із загального та місцевого. Його доцільно застосовувати при роботах високої точності, а також, якщо необхідно створити певний або змінний в процесі роботи, напрямок світла. Місцеве освітлення призначене для освітлення лише робочих місць. Застосування лише місцевого освітлення не допускається з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань.

Найменша освітленість робочих поверхонь у виробничих приміщеннях регламентується СНиП 11-4-79 і визначається, в основному, характеристикою зорової роботи (табл.2, додаток). Норми носять міжгалузевий характер. На їх основі, як правило, розробляють норми для окремих галузей промисловості. Норми виходять з того, що основним джерелом світла являються газорозрядні лампи, але в деяких випадках дозволяється використання ламп розжарювання.

За СНиП 11-4-79 усі зорові роботи поділено на вісім розрядів, із яких перших шість характеризуються розмірами об’єкту розпізнавання. Для І-V розрядів, які крім того мають ще і по чотири під розряди (а, б, в, г), нормовані значення освітленості залежать не лише від найменшого розміру об’єкта розпізнавання, але і від контрасту об’єкта з фоном та характеристики фону. Найбільша нормована освітленість становить 5000 лк (розряд 1а), найменша – 30 лк (розряд VІІІв – загальне періодичне спостереження за процесом при періодичному перебуванні людей в приміщенні). При такому освітленні не можна спостерігати за показами будь-яких приладів і проводити записи.

Для перших чотирьох розрядів рекомендується використовувати комбіновану систему освітлення в зв’язку з тим, що для досягнення необхідної освітленості при загальній системі освітлення потребує надто великих витрат електричної енергії. Водночас, освітленість при загальному освітленні повинна знаходитись в межах 150-500 лк для газорозрядних ламп і 50-150 лк для ламп розжарювання.

Більшість зорових робіт, що виконуються в вищих навчальних закладах – це роботи середньої і високої точності.

Необхідно пам’ятати, що штучне освітлення нормується в люксах, а природне – у відсотках. При комбінованому освітленні окремі норми встановлені на долю природного освітлення, а доля штучного освітлення нормується так як і одне штучне освітлення.

Для розрахунку штучного освітлення основним є метод світлового потоку (коефіцієнту використання). Коефіцієнт використання () – це відношення світлового потоку, що падає на розрахункову площу (Фр) до сумарного світлового потоку джерел світла:

(9.10)

де Фл – світловий потік лампи, лм; n – кількість ламп.

Метод світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь і дозволяє враховувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стіни та стелі.

Розрахунок проводиться за формулою:

(9.11)

де Фл – світловий потік лампи світильника, лм; Ен – нормована освітленість, лк (приймається відповідно до СНиП 11-4-79, табл. 2, додаток); S – площа приміщення, що освітлюється, м2 ; Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення (Z = 1,15 для ламп розжарювання та ДРЛ; Z = 1,1 – для люмінесцентних ламп). Коефіцієнт Z можна розрахувати за формулою:

Z = Есер / Еmin

(9.12)

Кз – коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп. Значення Кз залежить від характеристики приміщення. Наприклад, для приміщень громадських і житлових будівель (кабінети і робочі приміщення, житлові кімнати, навчальні приміщення, читальні зали, зали нарад, торгівельні зали), значення Кз при освітленні газорозрядними лампами Кз = 1,5, лампами розжарювання – Кз = 1,3; N – кількість світильників; n – кількість ламп у світильнику; – коефіцієнт використання світлового потоку.

Коефіцієнт визначається за світлотехнічними таблицями залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі. Показник приміщення і розраховується за формулою:

(9.13)

де а і в – ширина і довжина приміщення, м; h – висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.

Обчисливши індекс приміщення, вибравши тип світильника і оцінивши коефіцієнт відбиття стін, стелі і підлоги, знаходять значення коефіцієнта використання світлового потоку. Після цього обчислюють світловий потік лампи (Фл) і вибирають найближчу стандартну лампу, визначають її потужність, а далі потужність всієї освітлювальної установки.

Після проектування і монтажу освітлення здійснюють його перевірку. Якщо фактична освітленість відрізняється від розрахункової більш ніж на +20% і –10%, тоді змінюють схему розташування світильників або потужність ламп.

Найбільш простим методом розрахунку освітленості є наближений метод за питомою потужністю. Питома потужність – це відношення сумарної потужності джерел світла до площі поверхні, що освітлюється.

Потужність однієї лампи Рл (Вт) визначається за формулою:

(9.14)

де Р – питома потужність, Вт/м2; S – площа приміщення, м2; N – число ламп в освітлювальній установці.

Для розрахунку використовуються таблиці питомої потужності з урахуванням нормованого значення освітленості Ен, площі приміщення S, типу світильника, висоти підвісу світильника hp, коефіцієнту відбиття стелі ρстелі , стін ρстін і підлоги ρпідл.

Приклад

Визначити потужність освітлювального пристрою та кількість світильників у приміщенні з розмірами 6×5 м при умові створення на робочих місцях загальної рівномірної освітленості в 300 лк. Світильники типу ШОД з двома лампами ЛБ-40, потужність 40 Вт кожна знаходиться на висоті h=2,0 м над робочими поверхнями. Коефіцієнт запасу Кз = 1,5. Побілка в приміщенні – світла (ρстелі = 70%, ρстін = 50%, ρпідл = 10%).

З таблиці 10, додатку знаходимо значення питомої потужності при заданих параметрах – ρтабл = 5,2 Вт/м2.

Оскільки табличне значення питомої потужності відповідає освітленості 100 лк, а нормована освітленість становить 300 лк, тому необхідно зробити перерахунок:

Потужність освітлювальної установки в приміщенні рівна:

Число світильників в приміщенні становить

де n – число ламп у світильнику, Рл – потужність однієї лампи.

Приймаємо 6 світильників (2 ряда по 3 в кожному).

Порядок виконання роботи

І. Вивчити будову і принцип роботи люксметра Ю-116, методику вимірювання освітленості.

Люксметр Ю-116 (рис. 9.2) призначений для вимірювання освітленості, яка створюється лампами розжарювання, газорозрядними лампами і природним світлом. Робота люксметра заснована на фотоелектричному ефекті. Світловий потік, який падає на селеновий фотоелемент, викликає електричний стум, величина якого фіксується стрілкою гальванометра пропорційно величині світлового потоку.

Прилад складається із фотоелементу 1, гальванометра 2 і насадок 3, 4, 5, 6. На передній панелі гальванометра розташовані відліковий пристрій і коректор приладу, кнопки перемикача, ручка встановлення нуля. На боковій частині корпусу знаходиться розетка для приєднання селенового фотоелементу. Прилад має дві шкали вимірів: від 0 до 30 лк, від 0 до 100 лк і відповідні їм кнопки управління. При натисненні лівої кнопки відлік показів проводити по шкалі 0-30 лк, при натисненні правої – по шкалі 0-100 лк. Найбільшу похибку вимірів прилад дає при малих відхиленнях стрілки гальванометру. Тому на кожній шкалі точкою позначений допустимий початок вимірів. На шкалі 0-30 лк ця точка знаходиться над відміткою 5 лк, а на шкалі – 0-100 лк – над відміткою 20 лк.

Рис. 9.2. Люксметр Ю – 116

Для вимірювання освітленості більше 100 лк на фотоелемент встановлюють насадки К, М, Р, Т. Насадка К виконана в виді півсфери із білої світлорозсіючої пластмаси і призначена для зменшення косинусної похибки, пов’язаної із кутом падіння світла на фотоелемент.

Насадка К використовується лише разом із однією із насадок М, Р або Т. При використанні насадок К і М коефіцієнт послаблення світлового потоку складає 10, при використанні насадок К і Р – 100, а насадок К і Т – 1000. Покази приладу при використанні насадок множать на відповідний коефіцієнт послаблення.

Приклад: на фотоелемент встановлені насадки К і Р, натиснута ліва кнопка, стрілка показує 10 поділок по шкалі 0-30. Виміряна освітленість дорівнює 10×100=1000 лк. Якщо на фотоелементі встановлені насадки К і М, натиснута ліва кнопка і стрілка не доходить до 5 поділок по шкалі 0-30, то виміри треба проводити без насадок.

ІІ. Дослідити штучну освітленість.

Виявити найменший розмір об’єкту розгляду для робочого місця. Визначити розряд, підрозряд зорової роботи, візуальну характеристику фону і його контраст з об’єктом розгляду (табл. 2, 5, додаток).
Закрити вікна темними шторами. Ввімкнути загальне робоче освітлення. За допомогою люксметра визначити значення загальної фактичної освітленості Езаг.факт. на робочому місці. Ввімкнути місцеве освітлення і виміряти значення комбінованої освітленості Екомб.факт.
Знайти нормоване значення освітленості (табл. 2, додаток ).
Всі одержані значення записати в табл. 9.1.
Співставити одержані значення освітленості з нормованими і сформулювати висновок. При невідповідності досліджених значень штучної освітленості нормованим дати рекомендації по нормалізації освітленості, а також дати повну характеристику зорової роботи, яку можна виконувати за даних умов (табл. 9.2).

IІІ. Завдання

Використовуючи метод питомої потужності, визначити потужність освітлювального пристрою та кількість світильників в приміщенні. Вихідні дані задає викладач.

Таблиця 9.1

Результати досліджень штучної освітленості в приміщенні

Об’єкт

Найменший розмір об’єкту

Характеристика зорової роботи за ступенем точності

Розряд зорової роботи

Підрозряд з зорової роботи

Характеристика фону

Контраст об’єкту розгляду з фоном

Система освітлення

Досліджене значення освітленості для системи освітлення,

лк

Нормоване значення освітленості для системи освітлення, лк

загальна

комбінована

загальної

комбінованої

загальної

комбінованої

Таблиця 9.2.

Повна характеристика зорової роботи,

яка відповідає дослідженому значенню штучної освітленості

Об’єкт розглядання
Найменший розмір об’єкту розглядання, мм
Характеристика зорової роботи за ступенем точності
Розряд зорової роботи
Підрозряд зорової роботи
Характеристика фону
Контраст об’єкту розгляду з фоном
Нормоване значення освітленості, лк	загальне
комбіноване

Питання для контролю та самоконтролю

Розповісти про зоровий аналізатор, гостроту та інерцію зору, видимість.
Як впливає освітленість на працездатність людини?
Що таке освітленість і в яких одиницях вона вимірюється?
Дати визначення основних світлотехнічних понять і величин.
Розкажіть про природне і штучне освітлення, їх види.
Що являється критерієм оцінки природної освітленості?
Що таке характерний розріз приміщення при боковому освітленні?
Накреслити криві розподілення природного світла в приміщенні при боковому односторонньому і двосторонньому освітленнях. Знайти контрольні точки і вказати табличні значення КПО в цих точках.
Як здійснюється вибір табличного значення КПО?
Що таке коефіцієнт сонячності клімату та коефіцієнт світлового клімату?
Як визначається нормоване значення КПОн ?
Що покладено в основу визначення табличного значення КПО для перших семи розрядів зорових робіт?
Написати і пояснити формулу для розрахунку природного освітлення.
В чому переваги і недоліки ламп розжарювання і газорозрядних ламп?
Як нормується штучне освітлення в виробничих приміщеннях?
Пояснити розряди і підрозряди зорових робіт для штучного освітлення.
В чому полягає принципова різниця в нормуванні природної і штучної освітленості?
Пояснити метод світлового потоку для розрахунку штучного освітлення.
Пояснити розрахунок штучного освітлення за методом питомої потужності.
Яких правил необхідно дотримуватись при вимірюванні освітленості люксметром?

Додаток до лабораторної роботи № 9

Таблиця 1

Райони розташування споруд

Пояс	Населений пункт
І	Архангельськ, Мурманськ, Норильськ, Диксон, Тикси
ІІ	Санкт-Петербург, Туруханськ, Верхоянськ, Якутськ, Талін
ІІІ	Москва, Рига, Вільнюс, Мінськ, Смоленськ, Тула, Брянськ, Уфа
ІV, північніше 500 пн.ш.	Київ, Харків, Саратов, Львів, Оренбург, Павлодар
ІV, південніше 500 пн.ш.	Кіровоград, Кишинів, Вінниця, Миколаїв, Запоріжжя, Луганськ, Херсон
V, північніше 400 пн.ш.	Сімферополь, Севастополь, Краснодар, Нальчик, Сухумі

Таблиця 2

Норми штучного та природного освітлення виробничих приміщень

(витяг з СНиП ІІ-4-79)

Характеристика зорових робіт	Найменший розмір об’єкта розпізнавання, мм	Розряд зорової роботи	Під розряд зорової роботи	Штучне освітлення	Природне освітлення	Суміщене освітлення
Освітлення, лк	КПО %
При люмі-несцентних лампах	При лам-пах розжа-рювання	При верхньому чи комбінованому	При боковому	При верхньому чи комбінованому	При боковому
комбіноване	загальне	комбіноване	загальне
Високої точності	0,3-0,5	III	а б в г	2000 1000 750 400	500 300 300 200	1500 750 600 400	300 200 200 150	5	2	3	1,2
Середньої точності	0,5 1,0	IV	а б в г	750 500 400 300	300 200 200 150	600 500 400 300	200 150 100 100	4	1,5	2,4	0,9
Малої точності	1,0-5,0	V	а б в г	300 200 - -	200 150 150 100	200 - - -	100 50 50 50	3	1,0	1,8	0,6
Груба	Більше 5	VI	-	-	150	-	50	2	0,5	1,2	0,3

Таблиця 3

Значення коефіцієнту світлового клімату

Пояс світлового клімату	Коефіцієнт світлового клімату
І	1,2
ІІ	1,1
ІV	0,9
V	0,8

Таблиця 4

Значення коефіцієнту сонячності клімату

Пояс світлового клімату	Коефіцієнт сонячності клімату (с) при світлових отворах, що орієнтовані за сторонами світу (азимут, град) в зовнішніх стінах споруд
136-225	226-315, 46-135	316-45
І	0,9	0,95	1
ІІ	0,85	0,9	1
ІV а) північніше 500 пн.ш. б) південніше 500 пн.ш.	0,75 0,7	0,8 0,75	1 0,95
V а) північніше 400 пн.ш. б) південніше 400 пн.ш.	0,65 0,6	0,7 0,65	0,9 0,85

Таблиця 5

Характеристика підрозрядів зорових робіт

(розряди І-V)

Підрозряд зорової роботи	Контраст об’єкта розпізнавання з фоном	Характеристика фону
а	Малий	Темний
б	Малий Середній	Середній Темний
в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний
г	Середній Великій Великій	Світлий Світлий Середній

Таблиця 6

Значення світлової характеристики вікон () при боковому освітленні

(рис. 9.3)

Відношення довжини приміщення (L) до його глибини (В)	Відношення глибини приміщення (В) до висоти від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна (h)
1	1,5	2	3	4	5	7,5	10
4 і більше	6,5	7	7,5	8	9	10	11	12,5
3	7,5	8	8,5	9,6	10	11	12,5	14
2	8,5	9	9,5	10,5	11,5	13	15	17
1,5	9,5	10,5	13	15	17	19	21	23
1	11	15	16	18	21	23	26,5	29
0,5	18	23	31	37	45	54	66	-

Рис. 9.3. Природне бокове освітлення приміщення:

а – світлова характеристика вікна; б – затінення вікна будівлею

Таблиця 7

Значення Кбуд залежно від відношення відстані між протилежними будівлями D до висоти карнизу протилежного будинку над підвіконником H (рис. 9.3)

D/Н	0,5	1	1,5	2	3 і більше
Кбуд	1,7	1,4	1,2	1,1	1,0

Таблиця 8

Питома потужність загального рівномірного освітлення

(враховані значення ρстелі=50%, ρстін=30%, ρпідл=10%, Кз=1,3; Z=1,15)

h, м

S, м2

Питома потужність, Вт/м2, при освітленості, лк

100

Світильники НСП 02, НСП 03

1,5-2

10-15

15-25

25-50

50-150

150-300

13,3

11,6

9,6

7,9

6,2

17,4

14,1

11,8

9,3

33,2

19,8

15,5

43,5

29,6

23,3

66,5

39,5

2-3

10-15

15-25

25-50

50-150

150-300

11,4

7,5

22,5

17,1

13,5

11,3

37,5

28,5

22,5

18,8

56,3

42,7

33,8

28,1

100

37,5

Світильник ПО-21

2-3

10-15

15-25

25-50

50-150

150-300

8,3

6,8

5,7

4,9

4,3

11,7

9,6

7,9

6,7

6,1

18,7

15,5

12,8

10,8

9,4

28,5

18,9

16,2

30,7

25,2

21,6

18,7

Світильники УПМ-15, У, “Астра-1,11,12”

2-3

10-15

15-25

25-50

50-150

150-300

6,5

5,6

4,7

4,1

11,3

9,1

7,7

6,5

5,6

18,4

14,5

12,5

10,6

9,4

26,4

17,8

13,3

33,6

26,7

22,5

19,4

1. Курсовая работа- Місто та його структура
2. х курсов Психология семьи- понятие функции семьи виды семей семейные ценности
3. Курсовая работа- Современные концепции возникновения жизни
4. Lisez le reportge et dites en 2 ou 3 phrses de quoi il est question
5. Курсовая работа- Обработка стали
6. це грошовий обіг за якого рух грошей здійснюється шляхом перерахунків у кредитних установах або зарахуванн
7. тематических исследований должно служить объектом изучения отдельной дисциплины.html
8. Коммерческие банки и их операции
9. тема показателей и таблиц называемая балансом народного хозяйства которая использовалась уже при составле
10. Услуги и жизнедеятельность людей в традиционных сообществах [4] 1
11. ПРАВОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ УДК 347
12. культурные герои.html
13. тот кто создает прекрасное
14. Тема утрачен иллюзий
15. возрождению античности
16. Экспериментальная гипертония
17. Шуман Роберт Александр
18. Возникновение государства и права
19. Организационные основы налогового учета.html
20. Кража в уголовном праве России

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе