Лабораторная работа №3.

Исследование искусственного освещения рабочих мест.

1.Цель работы: особенности работы с основными светотехническими единицами, принципами нормирования и расчета освещенности рабочих мест, изучить приборы и освоить методику измерения и оценки освещенности.

2.Используемое оборудование.

Для контроля за освещенностью рабочих мест наибольшее распространение получили люксметры Ю-16, Ю-116, Ю-17 и др. Все они представляют собой сочетание селенового фотоэлемента и миллиамперметра, градуированного в люксах.

Люксметр Ю-16 состоит из фотоэлемента (1) с набором поглотительных насадок (3-6) и гальванометра (2) (рис.1). Действие прибора основано на фотоэлектрическом эффекте.

Люксметры градуированы для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания, для ламп типа ЛД (дневного света) поправочный коэффициент равен 0,9 , для ламп типа ЛБ (белого света) – 1,1 , для естественного освещения – 0,8 .

Насадка К служит для уменьшения косинусной, связанной с углом попадания света нафотоэлемент.

3 . Краткая теория.

Хорошее освещение всех рабочих мест имеет большое значение, так как от него зависит безопасность работ, производительность труда и качество выполняемой работы. Неудовлетворительное освещение ухудшает условия зрительной работы, повышает утомляемость глаз, нервной системы.

Освещенность Е рабочих поверхностей представляет собой поверхностную плотность светового потока и измеряется в люксах (лк). Люкс – это освещенность поверхности площадью 1 кв. м. равномерно распределенным световым потоком в 1 люмен (лм). 1 лм – это световой поток F внутри телесного угла в 1 стерадиан при силе света I в 1 канделлу (кд). Канделла является основной светотехнической единицей, характеризующей плотность светового потока.

Яркость – величина светового потока, исходящего от освещаемой или светящейся поверхности в сторону глаз. Измеряется в кд/кв.м. Блесткость – чрезмерная яркость – явление нежелательное, т.к. вызывает ослепление. Условием, позволяющим увидеть объект, является наличие яркостного контраста между фоном и объектом. Он определяется: K=(L_О-L_ДО)/L _Ф, где L_О и L_ф – яркость объекта и фона, кд/м².

Санитарные нормы освещенности установлены для 8 разрядов зрительных работ, в зависимости от их точности, наименьшего размера объекта различения, от контраста объекта с фоном и характеристики фона. В качестве нормируемой величины принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности КЭО, представляющий собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е_В, одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_Н, создаваемой светом всего небосвода:

КЭО=100*Е_В/Е_Н

Естественное освещение является более экономичным и совершенным с точки зрения медико-санитарных требований по сравнению с искусственным освещением. Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть общим, местным и комбинированным. По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, специальное и аварийное. Для искусственного освещения используются различные источники света: лампы накаливания (обычные и галогенные), люминесцентные лампы низкого давления и газоразрядные лампы высокого давления.

Расчет электрического освещения выполняют при проектировании. Он производится с целью определения мощности и количества ламп при принятой схеме расположения светильников и требуемых уровнях освещенности или для оценки соответствия ожидаемой освещенности санитарным нормам при принятой схеме расположения светильников и мощности ламп.

4. Программа работы.

4.2. Исследовать искусственное освещение в лаборатории. Исследовать освещенность на всех рабочих местах, определить среднюю освещенность и минимальную, рассчитать коэффициент неравномерности, дать санитарно-гигиеническую оценку освещенности, определить разряд работы и наименьший размер объекта различения, допустимые в лаборатории при существующем искусственном освещении.

4.3. Рассчитать освещенность методом коэффициента использования, сравнить результаты с экспериментальными.

4.4. Измерить освещенность рабочего места от различных светильников:

”Люцетта ”, СПБ, “ Глубокоизлучатель зеркальный“, “ Глубокоизлучатель эмалированный“, “ кольцевой светильник”. Исследовать зависимость рабочего места от напряжения Е=f(U) при его уменьшении до 140 В для глубокоизлучателей зеркального и эмалированного. Исследовать зависимость освещенности от высоты подвеса светильника Е=f(h). Построить график , оценить изменение наклона кривой при переходе границы света и тени с темной окраски стен на светлую. Сделать вывод о влиянии коэффициента отражения стен на освещенность рабочей поверхности.

5. Выполнение работы.

5.2. Исследование искусственного освещения в лаборатории

Светлая стенка

Темная стенка

лампы

лампы

светильник	Рабочие места и их освещенность, лк
	1	2	3	4	5
	240	250	220	230	250

Средняя освещенность Е_СР=238лк.

Минимальная освещенность Е_МИН=220лк.

Максимальная освещенность Е_МАХ=250лк.

По СанПин Е_норм составляет 300 люкс (1995г), таким образом освещение в аудитории 114 является недостаточным и условия труда по освещенности – вредные.

5.3. Расчет освещенности методом коэффициента использования.

Световой поток (лк) одной лампы из группы люминесцентных ламп одного светильника: Ф_К=Е_Н*Н*S*Z*K_З/(n*η_И) , где

Ф(лм) световой поток – мощность световой энергии, оцениваемая человеком.

Е_Н – нормируемая минимальная освещенность, Е_Н=5000 лк;

S – площадь освещаемого помещения, S=6 м²;

Z – коэффициент неравномерности освещения, Z=1,1;

К_З – коэффициент запаса, К_З=1,5;

n – число светильников в помещении, n=1;

η_и – коэффициент использования светового потока;

η_И определяется по СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, отражательной способности стен и потолка, размеров помещения, определяемых индексом помещения: I=A*B/(H*(A+B))

A,B -- длина и ширина помещения,

H – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

i=2*3/(1,5(2+3))=0,8.

η_и=47% Ф_К=5000*6*1,1*1,5/(1*0,47)=8424лк.

По световому потоку Ф_К выбирается ближайшая стандартная лампа. Если Ф_К отличается от стандартного более чем на 10—20% , то корректируется их число.

5.4. Измерение освещенности от различных светильников

Светильник	Освещенность, лк (в рабочих точках)
	1	2	3	4	5
Люцетта	31	35	37	27	30
СПБ	50	53	50	34	44
Глубокоизлучатель зеркальный	185	190	140	125	145
Глубокоизлучатель эмалированный	550	500	350	400	390
Кольцевой светильник	19	27	21	27	23

Исследование зависимости освещенности рабочего места от напряжения :

Е=f(U).

Светильник	Освещенность, лк (от напряжения, В)
	210	200	190	180	170
Глубокоизлучатель зеркальный	170	150	120	110	85
Глубокоизлучатель эмалированный	460	400	320	290	240

При увеличении напряжения освещенности увеличивается, но для разных источников света изменение будет особым. Так для “глубокоизлучателя эмалированного” значение напряжения, точнее его изменение, оказывает большее влияние на изменение освещенности, чем для

“глубокоизлучателя зеркального” .

Исследование зависимости освещенности от высоты подвеса светильника: Е=f(h).

Высота подвеса, см	Освещенность, лк (в рабочей точке)
	1	2	3	4	5
130	330	133	14	57	68
150	265	115	17	67	73
170	210	110	30	85	80
190	180	105	49	86	89
210	150	105	54	80	82

Вывод: в результате выполнения работы ознакомились с основными светотехническими единицами, принципами нормирования и расчёта освещенности рабочих мест, изучили приборы и освоили методику измерения и оценку освещённости.

Работу выполнил:	Студент ФАУ 4-1б Добрынин Д.М.
Работу проверил:	Доц., к.т.н. Кузьмичев С.А.