Относительная освещённость н

Кратчайшее расстояние Р, м, от расчётной точки до проекции ряда светильников на расчётную площадь	Относительная освещённость н, лк, при высоте подвеса h, м
	3	4	5	6
0	48	41,5	30	27,5
0,5	45	38	28,5	26,5
1	40,5	35,5	27	25
1,5	35	29	25	23,5
2	27,5	24	23 ,5	22
2,5	22	19,5	21	20,5
3	16,5	16	18,5	19
3,5	12,5	13	16	16,5
4	10	11	14,5	15
4,5	8	9,5	12,5	13,5
5	6,5	7,5	11.5	12,5
5,5	5	6,5	9,5	10,5
6	3,5	5	8	9,5
6,5	2,5	4	7	8,5
7	2	3,5	5,5	7
7,5	1	2.5	4,5	6,5
8		2	3,5	5
8,5		1,5	2,5	4
9		1	1,5	3,5
9,5				3
10				2,5

Расчёт общего равномерного освещения по упрощённой форме метода коэффициента использования может быть выполнен методом расчёта по удельной мощности.

Расчётная формула имеет вид:

,

где N – количество светильников;

W – удельная мощность осветительной установки, Вт/м²;

S – площадь освещаемого помещения, м²;

Р_н – минимальная мощность одной лампы, Вт;

n – количество ламп в светильнике.

Удельная мощность является важнейшим энергетическим показателем светильника. Она показывает, какая электрическая мощность источников света требуется для создания заданной освещённости 1 м² площади при известных значениях выбранной освещённости, типа светильника и высоты его подвеса, площади и отражающих свойств потолка, пола и стен помещения и коэффициента запаса.

Применяемые приборы

Для работы используются приборы, описание которых приведено в лабораторной работе № 1.

Порядок проведения работы

Задание 1

1. Изучите теорию.

2. Определите параметры, характеризующие условия работы с точки зрения освещения:

1. включите верхние светильники по схеме, указанной преподавателем;

2. пользуясь люксметром, замерьте освещённость на рабочих местах. Для этого положите фотоэлемент на рабочую поверхность чувствительным слоем вверх, снимите показание прибора, при этом учтите поправочный коэффициент для применяемых ламп;

в) по заданному преподавателем виду производственного помещения, которое моделируется условиями лаборатории, оцените условия труда, используя данные таблицы 2.11;

Таблица 2.11

Класс условий труда в зависимости от параметров световой среды производственных помещений (для постоянных рабочих мест)

Показатель	Класс условий труда
	Допустимый 2	Вредный -3				Опасный (экстремальный) 4
		1-й степени 3.1	2-й степени 3.2	3-й степени 3.3	1-й степени 3.4
Искусственная освещённость рабочей поверхности, Е, лк	Норма	0,5 Ен÷Ен	< 0,5 Ен

г) оцените, является ли осветительная установка, включённая по заданной схеме, установкой общего равномерного освещения применительно к разряду зрительных работ для соответствующего производственного помещения;

д) дайте предложения по улучшению освещённости;

е) проверьте эти мероприятия расчётами и дайте окончательную оценку условиям груда.

Задание 2

1. Проведите расчёт искусственного освещения в лаборатории методом, предложенным преподавателем:

1. определите площадь помещения;

2. определите высоту подвеса светильников над освещаемой рабочей поверхностью;

3. произведите дальнейшие расчёты необходимых параметров для устройства искусственного освещения в лаборатории;

4. определите возможный вид выполнения работ на данном рабочем месте применительно к разряду зрительной работы.

Задание 3

1. Оцените влияние естественного освещения в системе совмещённого освещения:

1. снимите показания освещения при включённом искусственном и естественном освещении;

2. снимите показания освещения, исключив влияние естественного освещения;

3. рассчитайте долю естественного освещения в системе совмещённого освещения.

Оформление отчёта

Отчёт должен содержать:

• наименование работы;

• цель работы;

• краткое изложение сведений об искусственном освещении и основных принципах нормирования искусственного освещения в помещениях;

• таблицу с результатами замеров искусственного освещения на рабочих местах, указанных преподавателем;

• результаты аттестации указанного рабочего места по условиям искусственного освещения и перечень мероприятий и предложений по улучшению зрительного условия труда;

• математические расчёты проверки предложенных мероприятий;

• окончательный вывод по аттестации рабочего места по условиям использования искусственного освещения;

• математические расчёты по определению параметров искусственного освещения на указанном рабочем месте помещения лаборатории;

• выводы о возможности проведения на указанном рабочем месте помещения лаборатории работ по условиям искусственного освещения;

• вывод о соотношении естественного и искусственного освещения в системе совмещённого освещения.

Контрольные вопросы

1. Рассказать о принципе и порядке аттестации рабочего места по условиям искусственной освещённости.

2. Как используются результаты аттестации рабочих мест по условиям труда?

3. Качественные и количественные характеристики (света) осве-щённости.

4. Виды и системы искусственного освещения, устанавливаемые СНиП 23-05-95.

5. Источники света, применяемые в настоящее время на производстве.

6. Достоинства и недостатки ламп накаливания и люминесцентных ламп.

7. Типы люминесцентных ламп.

8. Нормирование искусственного освещения.

9. Назовите методы расчёта искусственного освещения.

10. Сущность и область применения метода коэффициента исполь-зования.

11. Как определяется коэффициент использования светового потока?

12. Сущность и область использования точечного метода расчёта.

13. Как найти минимальное расстояние, устанавливаемое между светильниками?

14. Чему равна оптимальная высота подвеса светильника?

15. Как найти условную освещённость, если заданные координаты выходят за пределы шкалы?

16. Как выбирается коэффициент отражения потолка и стен?

17. Сущность и область применения расчёта методом светящейся линии.

18. В каком случае светящаяся линия светильников считается сплош-ной?

19. Сущность и область применения метода расчёта наклонных плоскостей.

20. Как рассчитывается высота установки светильника при проек-тировании местного освещения?

21. Сущность и область применения метода расчёта по удельной мощности.

22. Каково назначение насадок в люксметре Ю-116?

23. Устройство и принцип работы люксметра «ТКА-ЛЮКС».

24. Какова роль освещения в жизнедеятельности человека?

Лабораторная работа № 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КРИВЫХ

РАВНОЙ ОСВЕЩЁННОСТИ СВЕТИЛЬНИКОВ МЕСТНОГО

ОСВЕЩЕНИЯ И ЗАЩИТНОГО УГЛА СВЕТИЛЬНИКА

Цель работы:

• изучить принципы определения пространственных кривых равной освещённости светильников местного освещения;

• изучить принципы определения защитного угла светильника.

Оснащение рабочего места:

• установка для определения пространственных кривых;

• люксметр Ю-116;

• люксметр «ТКА-ЛЮКС».

Задание на лабораторную работу:

1. Произвести замер освещённости предложенного светильника местного освещения в точке рабочей поверхности на различном расстоянии её от светильника и различной высоте расположения светильника от поверхности.

2. Построить график изменения освещённости в точке рабочей поверхности на различном расстоянии её от светильника и различной высоте расположения светильника от поверхности.

3. Определить защитный угол предложенного светильника.

Основные сведения из теории

Световой поток источника света распределяется в пространстве достаточно равномерно. Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределение потока источника света вполне определённое: направить его вниз или вверх, распределить более равномерно по большой площади или сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте).

Рациональное освещение рабочего места в значительной степени за-висит от выбора светильника. Светильник состоит из лампы, являющейся источником света, и осветительной арматуры, предназначенной для пере-распределения светового потока в нужном направлении, защиты глаз от неблагоприятного воздействия яркости лампы, защиты лампы от механи-ческих повреждений и изоляции её от сырой, химически активной, пожаро- или взрывоопасной среды, крепления источника света и проводов.

Осветительная арматура состоит из корпуса, отражателя, рассеивателя или защитного стекла, ламподержателя (патрона), пускорегулирующего устройства и конструктивных узлов крепления деталей и самой арматуры.

По характеру светораспределения светильники делятся на три группы:

• светильники прямого света, посылающие вниз на освещаемую поверхность и нижнюю часть стен не менее 90 % светового потока;

• светильники отражённого света, посылающие вверх на потолок не менее 90 % светового потока, отразившись от потолка, световой поток распределяется по помещению. Такой способ освещения исключает слепящее действие и резкие тени, но очень неэкономичен, поэтому в производственных помещениях применяется редко;

• светильники рассеянного света, направляющие световой поток в обе полусферы, но некоторые преимущественно вниз, а другие – вверх.

Светильники для люминесцентных ламп имеют преимущественно прямое светораспределение. По назначению различают светильники для внутреннего и наружного освещения. Светильники для внутреннего освещения делятся на общие и местные. Общие светильники подвешивают под потолком и служат для освещения всего помещения или его части. Местные светильники размещают вблизи рабочих мест и освещают небольшие участки на рабочих поверхностях.

В отношении конструктивного исполнения светильников жёсткие требования установлены только для пожаро- и взрывоопасных помещений, в остальных случаях выбор производят в индивидуальном порядке с учётом конкретных условий среды, экономичности светильника. В сырых помещениях и при агрессивной среде желательно применять светильники влагозащищённые, уплотнённые, пыленепроницаемые. В высоких цехах с большим выделением пыли, дыма и копоти применяют глубокоизлучатели различных типов, в том числе лампой ДРЛ, для помещений средней высоты при нормальных условиях среды применяют глубокоизлучатели, а также светильники НСО.

Светильники для производственных и вспомогательных помещений промышленных и административных зданий обозначаются буквенно-циф-ровым шифром:

1

2

3

4

5

6

,

где 1 – тип источника света (одна буква) – лампа: Η – накаливания, Л – люминесцентная прямая трубчатая, Ρ – ртутная типа ДРЛ, Μ – металлогалогенная, Г – ртутная типа ДРИ;

2 – основной способ установки светильника (одна буква): С – подвесной, Π – потолочный, Б – настенный, В – встраиваемый, К – консольный, Ρ – ручной сетевой;

3 – основное назначение светильника (одна буква): Π – для производственных помещений промышленных предприятий, О – для общественных и административных зданий, Б – для бытовых и жилых помещений, У – для наружного освещения;

4 – номер серии (две цифры), определяющий конструктивно-светотех-ническую схему;

5 – число ламп в светильнике (цифра 1 в шифре не указывается);

6 – мощность лампы, Вт.

Основные требования, предъявляемые к размещению светильников:

• создание нормальной освещённости наиболее экономическим путём;

• соблюдение необходимого качества освещения (равномерность, направление света, ограничение пульсации, блёсткости, теней и др.);

• безопасный и удобный доступ для обслуживания;

• надёжность крепления.

Расположение светильников с лампами накаливания, ДРЛ и ДРИ в системе общего равномерного освещения и общего в системе комбинированного освещения осуществляется в основном в шахматном порядке или по углам прямоугольника (квадрата), а с люминесцентными лампами – непрерывными рядами под перекрытиями потолка в горизонтальной плоскости и точечно на стенах.

Расстояние между рядами светильников по ширине помещения принимается из соотношений:

где – параметрический коэффициент;

L_ф – расстояние между светильниками по ширине помещения, м;

l – расстояние от стены до ближайшего светильника, м;

h – высота подвеса светильника.

Параметр выбирается в зависимости от типовой кривой силы света, полученной от светильника. По характеру кривой силы света светильники разделены соответственно на семь типовых кривых: концентрированная (К), глубокая (Г), конусная (Д), равномерная (М), полуширокая (Л), широкая (Ш), синусная (С), представленных на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Типовые кривые распределения силы света

Основным признаком, определяющим тип кривой, является коэффи-циент K_ф, т.е. отношение максимальной силы света светильника к средней арифметической для данной плоскости, зависящей от вида и материала отражателя и рассеивателя.

Высота подвеса светильника зависит от высоты помещения, мощности лампы, типа светильника и системы освещения. Так, минимальная высота подвеса над полом светильников общего освещения с лампами накаливания – от 2,5 до 4 м при мощности ламп до 200 Вт и от 3 до 6 м при мощности ламп более 200 Вт. Минимальная высота подвеса светильников или световых полос над полом с числом люминесцентных ламп до 4 – от 2,6 до 4 м, а при 4 и более лампах – от 3,2 до 4,5 м.

Выбор светильников для тех или иных помещений предприятий обусловливается кривыми распределения силы света, коэффициентом полезного действия, величиной защитного угла и специфическими условиями работы производства.

Кривая распределения силы света показывает, как осветительная арматура перераспределяет световой поток лампы в пространстве.

Важнейшей характеристикой экономичности светильника служит значение его КПД. Перераспределение светового потока источника света связано с известными его потерями: на поглощение в отражателе, рассеивателе и конструктивных частях светильника. Поэтому под КПД светильника принято понимать отношение вышедшего из светильника светового потока Ф_св к световому потоку источника света, помещённого в светильнике Ф_л, а при размещении нескольких ламп – как сумму потоков всех ламп.

КПД светильника зависит в основном от светотехнических характеристик материалов, из которых он изготовлен. Повышение коэффициента пропускания рассеивателя увеличивает КПД. Зеркальные светильники обладают более высоким КПД, чем диффузные. На величину КПД оказывает влияние также конструкция светильника: наличие рассеивателя и решёток, степень уплотнения, величина защитного угла (чем больше защитный угол, тем меньше КПД), Лучшие образцы светильников, в зависимости от конструкции, имеют КПД, равный 70–85 %.

Степень защиты глаз от воздействия ярких частей источника света определяется величиной защитного угла светильника – плоского утла между горизонталью и линией, соединяющей нижний край светящегося тела источника света с противоположным краем отражателя, представленном на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Защитный угол, создаваемый светильником:

а) с отражателем; б) с экранирующей решёткой

Величина защитного угла для симметричного светильника опре-деляется:

где – плоский угол, в градусах;

h – расстояние от тела накала лампы до уровня выходного отверстия, м;

R – радиус выходного отверстия светильника, м;

r – радиус кольца тела накала лампы, при расчёте принимается 0,005 м.

Изолюксы характеризуют светораспределение светильников местного освещения. Для удобства пользования такими характеристиками результаты измерений освещённости в нескольких равноудалённых друг от друга точках изображают в виде равных значений освещённости в прямоугольной системе координат Η и d, где Η – расстояние от светового центра светильника до плоскости измерения (по вертикали) и d – расстояние от оси симметрии светильника до рассматриваемой точки (по горизонтали).

Установка для определения пространственных кривых равной освещённости светильников местного освещения и защитного угла светильника, состоящая из светильника местного освещения – 1, селенового фотоэлемента – 2, люксметра – 3, представлена на рисунке 3.3.

Рис. 3.3. Схема установки для определения пространственных кривых

равной освещённости светильников местного освещения

и защитного угла светильника:

1 – светильник местного освещения; 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – люксметр

Порядок выполнения работы

При выполнении работы необходимо исследовать изменение освещённости рабочей поверхности в зависимости от расстояния светильника (по вертикали).

Светильник подвесить на высоту 0,2 м. Произвести измерение горизонтальной освещённости стола в точках на расстоянии 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1 м от проекции оси светильника (по оси d). Точки измерения следует брать по одной прямой линии.

Изменяя высоту подвеса светильника Η через 0,2 м до 1 м, измерить освещённость в тех же точках горизонтальной поверхности. Полученные данные занести в таблицу 3.1.

Таблица 3.1