Цель работы.

изучение количественных и качественных характеристик систем освещения;

оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещённость и коэффициент использования светового потока;

ознакомление с нормативными документами, регламентирующими освещённость на рабочем месте;

ознакомление с методикой оценки условий труда на рабочем месте по фактору “Освещение”;

изучение методик и технической базы для проведения измерений светотехнических параметров.

Общие теоретические положения.

Освещение – получение, распределение и использование световой энергии

для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов.

Взависимости от источника света освещение может быть 3 видов:

•естественное

•искусственное

•совмещенное (смешанное)

Для гигиенической оценки освещения используются светотехнические характеристики, принятые в физике.

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне нанометровых длин волн от 380 до 780 нм (1нм =10^-9 м),

регистрируемых человеческим глазом.

Световой поток Ф – мощность энергии.

Сила света , измеряемая в канделах (кд), - пространственная плотность светового потока в заданном направлении:

= /

2

где dФ - световой поток(лм), равномерно распределяющийся в пределах телесного угла Ω (измеряется в стерадианах). C

Освещенность Е, измеряемая в люксах(лк), равна отношению светового потока к площади освещаемой поверхности S, на которую он падает и равномерно по ней распределяется:

= /

Яркость поверхности L (кд/м2) – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению:

где Emax, Emin, Eср – соответственно, максимальное, минимальное и среднее значение пульсирующей освещенности на рабочей поверхности.

Краткое описание лабораторной установки.

Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения,

оборудованного различными источниками искусственного освещения, и

люксметра-пульсметра для измерения значений освещенности и коэффициента её пульсации. Макет имеет каркас из алюминиевого профиля с полом (размером

0,7х0,7 м) и со стенками. Задняя и боковые стенки являются съёмными и могут устанавливаться любой из двух сторон внутрь макета помещения, фиксируясь в проемах каркаса с помощью магнитных защелок. Одна сторона стенок окрашена в светлые, а другая – в темные тона, при этом нижняя окрашенная половина стенки темнее верхней.

Передняя стенка жестко вмонтирована в каркас и выполнена из тонированного прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса

3

предусмотрено окно для установки внутрь каркаса измерительной головки люксметра-пульсметра.

На полу находится вентилятор для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы (при длительном включении ламп во избежание их перегрева вентилятор следует включать).

На потолке размещены патроны, в которых установлены две лампы накаливания, три люминесцентные лампы типа КЛ 9, галогенная лампа и люминесцентная лампа типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем.

Вертикальная проекция ламп отмечена на полу цифрами, соответствующими номерам ламп на лицевой панели макета.

Таблица 1. Характеристики ламп в установке

Обработка результатов эксперимента.

1.Графики освещенности по результатам измерений.

Измерения освещенности проводились в 5 точках (в центре и по углам установки). На рис. 1 — рис. 5 представлены графики освещённости разных лам для светлых и темных стен.

светлых и тёмных стен

На рис. 1 изображён график освещенности для люминесцентной лампы,

из которого можно заметить, что при светлых стенах значения освещенности выше, чем при темных. Также люминесцентные лампы дают намного более рассеянный свет, чем остальные виды ламп, так как лампа полностью и достаточно равномерно заполнена газом, который и дает свет.

6

На рис. 2 изображен график для люминесцентной лампы большей мощности. Лампа состоит из 2 блоков U (исходя из ее описания), поэтому в центре освещенность значительно увеличивается, а в других местах не так сильно, т.к. один блок может загораживать другой и мешать прохождению света.

7

Лампа накаливания при значительно большей мощности дает меньшую освещенность. Наблюдается большая освещенность центральной точки ( точка №1) (освещенность крайних точек угасает). Светодиодная лампа состоит из нескольких светодиодов, которые в комбинации дают рассеянный свет, а лампа накаливания имеет 1 нить, которая освещает всё вокруг себя. Нить по размеру гораздо больше светодиода, поэтому она и дает более рассеянный свет.

8

Галогенная лампа дает наибольшую освещенность и наименее равномерное распределение света от точки к точке, так как устройство данной лампы помимо источника света (элемента накаливания) имеет светоотражатели сферической формы, фокусирующие свет к центру. Также можно заметить, что оттенок стен слабо влияет на распределение света.

По данным графикам видно, что степень освещенности комнаты напрямую зависит от оттенка стен. Освещённость «пола» в случае с белыми стенками больше, чем при тёмных, т.к. коэффициент отражения у белого цвета выше, чем у чёрного (следовательно, на поверхность «пола» падает больше отражённого света от белых стенок, чем от тёмных).

2.Сравнение полученных в результате измерений значения освещенности с допустимыми значениями освещенности

(По СНиП 23-05-95 для характеристики зрительной работы средней точности. Наименьший или эквивалентный размер объекта различения от 0,5 до 1 мм. Разряд зрительной работы IV; подразряд б; при среднем контрасте объекта с фоном).

9

Для светлого фона и темного фона освещенность:

При системе комбинированного освещения: ЕНОРМ= 400 ЛкПри системе общего освещения: ЕНОРМ.св.= 1250 ЛкПри системе общего освещения: ЕНОРМ.тм.= 1000 Лк

1. Лампа 1: Еср.т.= 237,1 Лк => Класс условий труда 3.1 при комбинированном освещении и 3.2 при общем освещении. Еср.св.= 393,7 Лк =>

Класс условий труда 3.1 при комбинированном освещении и 3.2 при общем освещении.

2. Лампа 4: Еср.т.= 518,9 Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении. Еср.св.= 704,9 Лк =>

Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении.

3. Лампа 5: Еср.т.= 653,3Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении. Еср.св.= 913,7 Лк =>

Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении.

4.Лампа 6: Еср.т.= 403Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.2 при общем освещении. Еср.св.= 545,6 Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.2 при общем освещении.

5.Лампа 7: Еср.т.= 2763,9 Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении (общее допустимое значение 3500) и 2 при общем освещении. Еср.св.= 2973,2 Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении (общее допустимое значение 4000) и 2 при общем освещении.

3.Освещенность для групп ламп (Лампа 1+ Лампа 2) и (Лампа 1+ Лампа

2 + Лампа 3)

10

Результаты измерений освещенности для групп лам представлены в

таблице.

Лампы 1 и 2. ̅̅̅̅̅̅̅̅ср. т. = 502,1 Лк => Класс условий труда 2 для комбинированного освещения и 3.1 для общего освещения. Еср.св.= 835,6 Лк => Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении.

11

Лампы 1, 2 и 3. ̅̅̅̅̅̅̅̅ср. т. = 651,5 Лк => Класс условий труда 2 для комбинированного освещения и 3.1 для общего освещения. Еср.св.= 1128,9 Лк

=> Класс условий труда 2 при комбинированном освещении и 3.1 при общем освещении.

4.Расчёт фактического светового потока для двух случаев: темные и светлые стенки помещения.

Фф = Еср= 0.6 0.7 = 0.49

Ффакт(люм1) темн = 237,1 0,49 = 116 лм Ффакт(люм1) светл = 393,7 0,49 = 193 лм Ффакт(люм2) темн = 518,9 0,49 = 254 лм Ффакт(люм2) светл = 704,9 0,49 = 345 лм Ффакт(светод) темн = 653,3 0,49 = 320 лм Ффакт(светод) светл = 913,7 0,49 = 448 лм

12