77
.pdfВоронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра безопасности жизнедеятельности
«ИССЛЕДОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ПО БЖД
Воронеж 2004
3
УДК 658.345: 628.9
Асминин В.Ф. Безопасность жизнедеятельности. «Исследование и контроль естественного освещения в производственных помещениях» методические указания к выполнению лабораторной работы по БЖД для студентов специальностей 260200 - Технология деревообработки, 210200 - Автоматизация технологических процессов и производств, 060800 - Экономика и управление, 150200 -Автомобили и автомобильное хозяйство, 170400 - Машины и оборудование лесного комплекса / В.Ф. Асминин, Л.В. Брындина, Ю.И. Провоторов.- Воронеж: ВГЛТА., - 2004. – 11 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА
Рецензент заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности»
Воронежского государственного аграрного университета канд.техн.наук, доц. В.И. Писарев
Ответственный редактор д-р.техн.наук В.Ф. Асминин
Виктор Федорович Асминин Лариса Васильевна Брындина Юрий Иванович Провоторов
«Исследование и контроль естественного освещения в производственных помещениях» методические указания к выполнению лабораторной работы по БЖД для студентов специальностей 260200 - Технология деревообработки, 210200 - Автоматизация технологических процессов и производств, 060800 - Экономика и управление, 150200 - Автомобили и автомобильное хозяйство, 170400 - Машины и оборудование лесного комплекса
Редактор |
С.О. Петровская |
Темплан 2003г.
Подписано в печать 8.09.03. . Формат 60х84/16. Заказ № 159 Объм 0,69 п.л. Усл. п.л. –0,64 Уч.-изд.л. 0,84 Тираж 700 экз. РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА. 394613. Г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
4
Цель работы. Ознакомиться с приборами и методами определения качества естественного освещения на рабочих местах; освоить метод нормирования и расчета естественного освещения.
Общие положения
Во всех помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работы в дневное время предусматривается естественное освещение солнечными лучами (прямыми и отражёнными). Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженности.
Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительному и общему утомлению. Неудовлетворительная освещенность в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, получения травм.
Величина освещенности E в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, доли светового потока Ф , которая проникает в помещение. Эта доля зависит от размера световых проёмов, светопроницаемости стекол, растительности и т.д.
Для оценки использования естественного света в производственных помещениях введено понятие коэффициента естественной освещенности
КЕО (е) .
КЕО - это отношение освещенности Ев внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности Ен от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:
(е ) КЕО = |
Ев |
100 |
(1) |
|
|||
н |
Ен |
|
|
|
|
|
Нормирование значения КЕО для зданий, расположенных в I, II, IV и V поясах светового климата РФ (приложение, табл. 3) определяется по формуле
|
еI ,II,IV ,V = eIII m c, |
(2) |
|
н |
|
где m - коэффициент светового климата (приложение, табл. 1); |
||
c - коэффициент солнечности климата (приложение, табл. 1); |
||
еIII |
- нормирование значение КЕО для зданий, расположенных в III |
|
н |
|
|
климата (приложение, табл. 2)
По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяется на:
-боковое, осуществляемое через световые проемы в наружных стенах здания;
-верхнее, осуществляемое через световые проемы в крыше здания;
5
- комбинированное – сочетание бокового и верхнего естественного освещения.
Устройство и работа люксметра Ю-16
Люксметр Ю-16 состоит из селенового фотоэлемента и магнитоэлектрического измерения с непосредственным отсчетом по шкале в люксах. Люксметр имеет три основных предела измерений (25, 100 и 500лк) и три дополнительных (2500, 10000 и 50000лк), получаемых при помощи поглотителя, надеваемого на фотоэлемент.
Для подготовки к измерению необходимо установить фотоэлемент в горизонтальное положение и проверить положение стрелки (фотоэлемент должен быть отсоединен). В случае необходимости стрелка прибора выводится на нулевое деление с помощью корректора.
Измерить освещенность начинают с поглотителем. Переключатель при этом устанавливают на предел 500лк. При отклонении стрелки прибора менее, чем на 10 делений переключатель переводят на меньшее пределы. При значениях освещенности менее 500лк переключатель переводит на предел 500лк и снимают поглотитель.
Выполнение работы
1. Ознакомится с устройством люксметра.
2.Определить одновременно освещенность в базовой точке* помещения (Евнутри ) и освещенность светом открытого небосвода (Енар ) – пространст-
ве вне здания, в месте, не затененном зданием, деревьями. Произвести измерения для условной рабочей поверхности, под которой понимается условно принятая горизонтальная поверхность, расположения на высоте 0,8 м от пола.
Для этого фотоэлемент разместить горизонтально на столе. В определенный момент времени, отсчитываемый по сверенным часам (или сигналу третьего лица), измерить одновременно освещенность внутри и снаружи помещения. Результаты замеров Евнутр , Енар занести в табл. 1.
Таблица 1
Номер опыта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Евнутр
Енар
ебi
Обработка результатов наблюдений проводится по формулам (3)-(6):
______________________________________________________________
* В качестве базовой выбирается точка, хорошо освещаемая естественным светом (от светового проема на расстоянии 1м)
6
е |
= |
|
Евнутри i |
100, |
(3) |
|||
|
||||||||
|
бi |
|
|
Eнар i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
∑ eбi |
, |
|
(4) |
|
|
|
|
= |
i=1 |
|
|||
е |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
б |
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ебi - коэффициент естественной освещенности в базовой точке поме-
щения i − го замера; |
|
|
|||||||||
|
|
б - средняя величина КЕО; |
|
|
|||||||
е |
|
|
|||||||||
п - число замеров; |
|
|
|||||||||
к - коэффициент, устанавливаемый с учетом коэффициента. |
|
||||||||||
Стьюдента (для доверительной вероятности 0,95) для п = 10 |
к = 0,72 |
||||||||||
|
|
еб = |
|
|
|
|
|
|
|
(5) |
|
|
|
еб + кS, |
|
||||||||
где еб - коэффициент естественной освещенности в базовой |
точке поме- |
||||||||||
|
|
щения; |
|
|
|||||||
|
S - среднее квадратичное отклонение. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
∑(ебi − |
еб )2 |
(6) |
|||
|
|
S = |
i=1 |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
п −1 |
|
|
|||
После этого делается вывод о достаточности естественного освещения в базовой точке.
3.Определить КЕО в рабочей точке и сравнить с нормативной величиной. В помещении лаборатории выбираются одна или несколько точек (по заданию преподавателя) наиболее удаленных от световых проемов (окон) и проводятся измерения естественной внутренней освещенности в базовой точке (Ебаз i ) и выбранной рабочей точке (Ераб i ) одновременно. Результа-
ты измерений заносятся в табл. 2.
Таблица 2
Номер опыта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Ераб
Ебаз
еi
Обработка результатов измерений осуществляется по формуле (7)-(10);
е = е |
Ераб i |
, |
(7) |
||||||||
|
|
||||||||||
|
i |
|
|
|
б |
Е |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
баз i |
|
|||
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ еi |
(8) |
|||||
|
|
|
= |
|
i=1 |
, |
|||||
е |
|||||||||||
|
|
|
|
||||||||
|
н |
|
|
|
|
п |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
е = |
|
н + кS, |
(9) |
||||||||
е |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
п |
|
|
н )2 |
|
|
|
|
|
|
∑ (еi |
− |
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
||||
|
|
|
S = |
i=1 |
|
|
|
, |
(10) |
|
|
|
п −1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
где еi |
− КЕО в рабочей точке помещения i − го замера; |
|
|||||||
|
|
|
- средняя величина КЕО в рабочей точке помещения; |
|
|||||
ен |
|
||||||||
е − КЕО в рабочей точке помещения.
Рассчитанное значение е сравнивают с нормативным (приложение, табл.) и делают вывод о соответствии разряда выполняемой зрительной работы гигиеническими нормами.
Самостоятельная работа студентов Определение коэффициента естественной освещенности расчетным ме-
тодом и сравнение его с найденным экспериментально, и с нормативным значением.
Площадь световых приемов S при боковом освещении определяют по формуле
S = S |
|
|
|
ен |
|
К3 η Кт |
, |
(11) |
п |
100 |
|
||||||
|
|
|
r τ |
|
||||
где Sп - площадь пола помещения;
ен - коэффициент естественной освещенности (нормативный);
η- световая характеристика окон (приложение, табл. 4);
К3 - коэффициент запаса, К3 = 1,2 −1,5 ;
Кт - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими
зданиями или деревьями (приложение, табл. 5);
r - коэффициент, учитывающий отражение света стенами и потолком, r = 2 (принимается в зависимости от размеров помещения и состояния стен и потолка);
τ0 - общий коэффициент светопропускания, зависящий от остекления,
формы оконного переплета, формы несущих конструкций и формы солнцезащитных устройств τ0 = 0,55.
Определив суммарную площадь окон, можно рассчитать значение ен . После сравнения ен с нормативным и экспериментальным значениями КЕО делается вывод о достаточности естественного освещения в помещении.
8
Контрольные вопросы
1.Что такое коэффициент естественной освещенности?
2.Почему естественная освещенность в помещении характеризуется относительными величинами?
3.Чем и как измеряется освещенность?
4.От чего зависят нормированные значения КЕО? 5.В каких точках нормируется значение КЕО?
6.От чего зависит площадь световых проемов при боковом освещении? 7.К чему приводит недостаточность освещения?
Библиографический список
1.Строительные нормы и правила. СНиП 23-05-95 2.Обливин В.Н., Никитин Л.И., Гуревич А.А. Безопасность жизнедеятель-
ности в лесопромышленном производстве и лесном хозяйстве: Учебник. 2-е изд., /Под ред. А.С. Щербакова. – М.: МГУЛ, 2001. – 500с.
9
Приложение Таблица 1
Значение коэффициента светового климата, т и солнечности климата С
Пояс светового |
т |
С при ориентации окон по сторонам света, |
||
климата |
|
|
град |
|
|
|
136…..225 |
46……135, |
316……45 |
|
|
|
226…...315 |
|
I |
1,2 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
II |
1,1 |
0,85 |
0,90 |
1,00 |
IV, севернее 500с.ш. |
0,9 |
0,75 |
0,80 |
1,00 |
IV, 500с.ш. и южнее |
0,9 |
0,70 |
0,75 |
0,95 |
V, севернее 400с.ш. |
0,8 |
0,65 |
0,70 |
0,90 |
V, 400с.ш. и южнее |
0,8 |
0,60 |
0,65 |
0,85 |
Таблица 2 Нормированные значения КЕО при естественном и совмещенном освеще-
|
|
|
нии, еIII % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
Характери- |
Наи- |
Разряд |
Естественное осве- |
Совмещенное осве- |
||||
стика зри- |
меньший |
зритель- |
щение |
|
щение |
|||
тельной рабо- |
размер |
ной рабо- |
При верх- |
При |
боко- |
При верх- |
При бо- |
|
ты |
|
объекта |
ты |
нем или |
вом |
осве- |
нем или |
ковом |
|
|
различия, |
|
комбини- |
щении |
комбини- |
освеще- |
|
|
|
мм |
|
рованном |
|
|
рованном |
нии |
|
|
|
освещении |
|
|
освещении |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Наивысшей |
Менее |
I |
- |
|
- |
6,0 |
2,0 |
|
точности |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
Очень высо- |
От 0,15 |
II |
- |
|
- |
4,2 |
1,5 |
|
кой точности |
до 0,30 |
|
|
|
|
|
|
|
Высокой |
От 0,30 |
III |
- |
|
- |
3,0 |
1,2 |
|
точности |
до 0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
Средней |
Св. 0,5 |
IV |
4 |
1.5 |
2,4 |
0,9 |
||
точности |
до 1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Малой точ- |
Св. 1,0 |
V |
3 |
|
1 |
1,8 |
0,6 |
|
ности |
|
до 5,0 |
|
|
|
|
|
|
Грубая |
|
Более 5,0 |
VI |
3 |
|
1 |
1,8 |
0,6 |
(очень малой |
|
|
|
|
|
|
|
|
точности) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Работа |
со |
Более 5,0 |
VII |
3 |
|
1 |
1,8 |
0,6 |
светящимися |
|
|
|
|
|
|
|
|
материалами |
|
|
|
|
|
|
|
|
и изделиями |
|
|
|
|
|
|
|
|
горячих |
це- |
|
|
|
|
|
|
|
хах |
|
|
|
|
|
|
|
|
10
Продолжение таблицы 2
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Общее |
на- |
|
|
3 |
1 |
1,8 |
0,6 |
|
блюдение |
за |
|
|
|
|
|
|
|
ходом произ- |
|
|
|
|
|
|
||
водственного |
|
|
|
|
|
|
||
процесса: |
|
|
|
|
|
|
|
|
постоянное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VIII |
|
|
|
|
периодическое |
|
|
|
0,3 |
0,7 |
0,2 |
||
при |
постоян- |
|
|
1 |
|
|
|
|
ном |
пребыва- |
|
|
|
|
|
|
|
нии |
людей в |
|
|
|
|
|
|
|
помещении |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3
|
Группы административных районов |
|
по поясам светового климата |
Номер поя- |
|
са светово- |
Административный район |
го климата |
|
I |
Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Туль- |
|
ская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, |
|
Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская об- |
|
ласти, Мордовия, Чувашия, Удмуртия, Башкортостан, Та- |
|
тарская, Красноярский край (севернее 630с.ш.), Республика |
|
Саха (Якутия) (севернее 630с.ш.), Чукотский национальный |
|
округ, Хабаровский край (севернее 550с.ш.) |
II |
Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, |
|
Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульянов- |
|
ская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, |
|
Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Севе- |
|
ро-Осетинская Республика, Чеченская Республика, Ингуш- |
|
ская Республика, Ханты-Мансийский нац. Округ, Алтайский |
|
край, краснодарский край (южнее 630с.ш.), Республика Саха |
|
(Якутия) (южнее 630с.ш.), Республика Тува, Бурятская Рес- |
|
публика, Читинская область, хабаровский край (южнее |
|
550с.ш.), Магаданская область. |
III |
Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Яро- |
|
славская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Кост- |
|
ромская, Кировская область, Карельская Республика, Ама- |
|
ло-Ненецкий нац. Округ, ненецкий нац. Округ. |
IV |
Архангельская, Мурманская область |
V |
Калмыцкая республика, Ростовская, Астраханская область, |
11
Продолжение таблицы 3
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
Ставропольский край, Дагестанская Республика, Амурская |
|||||||
|
|
Область, Приморский край |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
Световая характеристика окон η |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lп / В |
|
|
η при боковом освещении для значений В/h |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7,5 |
10 |
4 и более |
|
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
11,0 |
12,5 |
3 |
|
7,5 |
8,0 |
8,5 |
9,6 |
10,0 |
11,0 |
12,5 |
14,0 |
2 |
|
8,5 |
9,0 |
9,5 |
10,5 |
11,5 |
13,0 |
15,0 |
17,0 |
1,5 |
|
9,5 |
10,5 |
13,0 |
15,0 |
17,0 |
19,0 |
21,0 |
23,0 |
1 |
|
11,0 |
15,0 |
16,0 |
18,0 |
21,0 |
23,0 |
26,5 |
29,0 |
0,5 |
|
18,0 |
23,0 |
31,0 |
37,0 |
45,0 |
54,0 |
66,0 |
- |
Примечание. lп - длина помещения, м;
В- глубина (ширина) помещения, м ;
η- высота помещения от уровня рабочей поверхности до верха окна, м.
Таблица 5 Значение коэффициента, учитывающего затенения окон противостоя-
щими зданиями или деревьями Кт
Р/ Нзд |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
3,0 и более |
|
|
|
|
|
Кт |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |
|
|
|
|
|
Примечание. Р - расстояние между рассматриваемыми объектами, м; Нзд - высота расположение противостоящего объекта над подоконни-
ком рассматриваемого окна, м. (фотоэлемент должен быть отсоединен). В случае необходимости стрелка прибора выводится на нулевое деление с помощью корректора.
Измерить освещенность начинают с поглотителем. Переключить при этом устанавливают на предел 500 лк. При отклонении стрелка прибора менее 10 делений переключатель переводят на меньшие пределы. При значениях освещенности менее 500 лк переключатель переводят на предел 500 лк переключатель переводят на предел 500 лк и снимают поглотитель.
Выполнение работы 1.Ознакомится с устройством люксметра.
2.Определить одновременно освещенность в базовой точке* помещения
*В качестве базовой выбирается точка, хорошо освещаемая естественным светом (от светового проема на расстоянии 1м)
12