Министерство науки и образования Украины
Одесский национальный политехнический университет
Кафедра: Управление системами БЖД
Лабораторная работа № 2
Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ»
Выполнила:
Ст.гр. ОП-082
Ходзинская Екатерина
Проверил:
Москалюк А.Ю.
Дата: 21.02.2012г.
Одесса 2012
1. Цель работы
1)Приобрести практические навыки в измерении освещенности;
2)Усвоить метод расчета искусственного освещения.
Основные понятия:
Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест – один из основных факторов, обеспечивающий здоровый, безопасный и высокопроизводительный труд. При неудовлетворительном освещении зрительная способность глаз снижается, и могут развиться такие заболевания, как близорукость, катаракта, нистагм. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах.
Плохое освещение является причиной примерно 5 % несчастных случаев на предприятиях, а в 20% несчастных случаев оно косвенно приводит к травматизму.
В производственных помещениях предусматривается использование естественного, искусственного освещения.
Совмещенное освещение – это освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
В качестве основного критерия нормирования освещения используется уровень освещенности.
Освещенность, люкс (лк) - плотность светового потока по освещаемой поверхности.
Световой поток, люмен (лм) - мощность световой энергии.
Условие достаточного освещения:
Е ≥ Ен
где Е, Ен – соответственно минимальная и нормируемая освещенность рабочей поверхности, лк.
Рабочая поверхность-это поверхность, на которой производится работа и номинируется или измеряется осваещенность.
Норма освещенности зависит от наименьшего размера объекта различения, контраста объекта с фоном, характеристики фона, системы освещения и типа ламп.
Объект различия – это рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.
Наименьший размер объекта различения определяет разряд зрительной
работы.
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения. Характеристика фона зависит от коэффициента отражения ρ, равного отношению светового потока отраженному к падающему.
Различают фон светлый (ρ > 0,4), средний (ρ = 0,2 ... 0,4) и темный (ρ <0,2).
Контраст объекта различения с фоном определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.
2. Расчеты
Вариант 17. Исходные данные
вар |
Размеры помещения, м |
Расчетная высота Н подвеса светильника, м |
Наименьш. разм.объекта различения, мм |
Контраст объекта различения с фоном |
Хар-ка фона |
Система освещения |
Светиль- ник |
Концентрация пыли в воздухе, мг/м3 |
Коэф, отражения ρп - ρс - ρр |
|
Длина А |
Ширина В |
|||||||||
17 |
54 |
24 |
5 |
0,13 |
малый |
средний |
Общая |
ЖСП17 |
0,5 |
0,7-0,5-0,3 |
2.1. Разряд зрительной работы по табл.1 в зависимости от наименьшего размера объекта различения
Характеристика зрительной работы |
Наименьший размер объекта различения, мм |
Разряд зрительной работы |
Подразряд зрительной работы |
Контраст объ- екта различе- ния с фоном |
Хар-ка фона |
Освещенность, лк |
|
комбинир. освещение |
общее освещение |
||||||
Наивысшей точности |
Менее 0,15 |
I |
а |
Малый |
Темный |
5000 |
1500 |
б |
Малый |
Средний |
4000 |
1250 |
|||
б |
Средний |
Темный |
4000 |
1250 |
|||
в |
Малый |
Светлый |
2500 |
750 |
|||
Средний |
Средний |
||||||
Большой |
Темный |
||||||
г |
Средний |
Светлый |
1500 |
400 |
|||
Большой |
Светлый |
||||||
Большой |
Средний |
2.2. Исходя из данных табл.1 в зависимости от разряда зрительной работы, контраста объекта с фоном, характеристики фона и системы освещения, норма освещенности Етабл = 1250 лк
2.3. По табл.9 для светильника ЛВПО2 получили тип ламп ЛЛ
Светильник |
Тип КСС |
Тип ламп |
-Мощность лампы Р, Вт; -Световой поток Ф, лм; -Число ламп n, |
ЖСП17 |
Г |
ДРЛ |
250 400 700 1000 12000 22000 38000 55000 1 1 1 1 |
2.4. В зависимости от типа ламп ЛЛ (газоразрядных) норма освещенности ЕН’=Етабл
ЕН’=1250
2.5. При данных условиях фактическая освещенность (Еф) равна норме (Ен), а соответственно освещенность удовлетворительна.
2.6. Согласно данным варианта у нас общая система освещения :
Ен = Ен’ = 1250 лк.
2.7. Исходя из исходных данных в табл.8 концентрация пыли в воздухе составляет 0,2 мг/м3. Коэффициент запаса К3 в зависимости от концентрации пыли по табл.6 для газоразрядных ламп составляет 1,5 мг/м3.
2.8. Коэффициент минимальной освещенности (Z) для ламп типа ДРЛ:
Z=1,1.
2.9. Для светильника УСП согласно данным табл. 9 тип КСС – Г.
2.10. В соответствии со значениями для типа КСС – Г, сочетание коэффициентов отражения ρп - ρс – ρр равен 0,7-0,5-0,3 соответсвенно.
По данным табл. 7 определено значение коэффициентов b = 1,3 и с = 0,29.
2.11. В зависимости от типа КСС - Г по табл. 4 определены значение λ0 = 1,0 и λд = 1,4
2.12. Площадь помещения найдена по формуле S = AB, данные возьмем из табл.8
S = 54*24=1296 м2.
2.13. Индекс помещения найден по формуле 4:
i = S / (A+B)H
А, В – соответственно длина и ширина помещения, м.
i = 1296/ (54+24)5 = 3,32
2.14. Коэффициент использования η найден по формуле 3:
η = i2 / (i2 + c)b
где i2 – индекс помещения
b,c - коэффициенты, значения которых при средних значения
η = 11,02/ (11,02+ 0,29)1,3 = 0,78
2.15. Эквивалентная площадь SЭ найдена по формуле 2:
SЭ = (S * К3 * Z) / η
где К3 – коэффициент запаса (табл. 6), учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений лам и светильников, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения;
Z – коэффициент минимальной освещенности, учитывающий неравномерность освещения рабочей поверхности;
η- коэффициент использования светового потока.
SЭ = (1296 * 1,5 * 1,1) / 0,78 = 2741,54 м2.
2.16. Оптимальное расстояние между светильниками, м:
L0 = λ0H
L0 = 1*5 = 5м.
2.17. Определено оптимальное число светильников N0 по формуле 1:
N0 = S/L02
где S- площадь рабочей поверхности, м2; L0 – оптимальное расстояние между светильниками, м.
N0 = 1296 / 25 = 51,84=52 шт
2.18. Требуемый световой поток светильника Ф с, найден по формуле 6:
Ф с = (SЭ * Ен) / N0
Ф с = 2741,54 * 1250 / 52 = 62902,4лм
2.19. Согласно данным табл. 9 наиболее приближенным вариантом при котором выполняется условие nФ ≈Ф c является световой поток Ф = 62902,4лм, т.к. :
nФ = 1*55000 = 55000 лм
62902,4 ≈ 55000
В соответствии с этим выбраны следующие данные:
световой поток лампы Ф - 55000 лм;
мощность лампы Р - 1000 Вт;
число ламп в светильнике n – 1.
2.20. По данным табл. 10 для ламп типа ДРЛ с мощностью в 1000Вт длина светильника Lс составляет 0 м.
2.21. Освещенность Е1, от 1-го светильника, найдена по формуле 5:
Е1 = nФ / SЭ,
где n - число ламп в светильнике; Ф - световой поток лампы, лм.
Е1 = 1*55000 / 2741,54 = 20,06 лк.
2.22. По приведенной формуле найдено предварительное число светильников:
Nn = Eн/Е1
Nn = 1250 / 20,06 ≈ 63
2.23. Предварительное расстояние между светильниками, м:
L=√S / Nn
L= √ 1296 / 63=4,54 м.
2.24. Предварительное значение отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса светильников:
λ = L/H
где L – расстояние между светильниками, м; H – расчетная высота под веса светильников ( расстояние от светильника до уровня рабочей поверхности, м.
λ = 4,54 / 5 = 0,91
2.25. По проведенным расчетам λд = 1 , а λ = 0,91, соответственно λд > λ.
2.26. L= 4,54 м , а Lс = 0, м, исходя из этого L > Lc.
2.27. Число рядов светильников вдоль стороны А:
NA = A/L
NA = 54 / 4,54 = 12
2.28. Число рядов светильников вдоль стороны В:
NB = Nn/NA
NB = 24/ 12 = 2
2.29. Используя найденные выше число рядов светильников вдоль сторон А и В рассчитано число светильников:
N = NA NB
N = 12*2=24
2.30. Минимальная освещенность найдена по формуле 7:
E = NE1
E = 24 * 20,06 = 481,44 лк.
2.31. Относительное отклонение минимальной освещенности от нормированной находится по формуле:
ε = (E/ Eн - 1)*100
ε = (481,44 /1250 – 1) *100 = 38,55 %
2.32. Отклонение минимальной освещенности от нормируемой считается доступным в пределах
(20... – 10) %, в данном случае значение ε не выходит за пределы.
2.33. Определите расстояние между светильниками вдоль стороны А:
LA = A/NA
LA = 54 / 12 = 4,5 м.
2.34. Расстояние между светильниками вдоль стороны В:
LВ = В/NВ
LВ = 24/ 2 = 12м.
2.35. Схема расположения светильников
Схема расположения светильников
3. Измерение освещенности
В данной работе используем люкс метр Ю-116 с четырьмя диапазонами измерения освещенности.
При отсоединенном светоприемнике стрелка прибора совпадает с нулевым значением. Подсоединяем прибор с надетой полусферой К, соблюдая при этом полярность.
Настроив и расположив прибор, нажимаем правую клавишу, мы измеряем освещенность по шкале 105, если результат будет менее величины 30, то нажимаем левую кнопку, что бы получить более точные данные. Если стрелка близится к левой границе, то меняем насадки.
Эксперимент проводим на пяти контрольных точках:
- подоконник
-стол у окна
-стол в центре кабинета
-преподавательский стол
-стол у стены
3.1 На первой контрольной точке мы применили насадку Т. Получили следующие данные:
-правая кнопка: 5 *104лк
-левая кнопка: 50*103 лк
3.2 На второй точке применили насадку Т, но показатели были достаточно низкими. При замене на насадку Р мы получили следующие данные:
-правая кнопка: 2 *104лк
-левая кнопка: 22*103 лк
3.3. На третьей контрольной точке по вышеуказанной системе была выбрана насадка Р. Результаты:
-правая кнопка: 4 *104лк
-левая кнопка: 40*103 лк
3.4. На четвертой контрольной точке, используя насадку Р, получили следующие результаты:
-правая кнопка: 4 *104лк
-левая кнопка: 45*103 лк
3.5. На пятой контрольной точке, используя насадку Р, получили следующие результаты:
-правая кнопка: 22 *104лк
-левая кнопка: 22*103 лк
Вывод
На этой работе мы приобрели практические навыки в измерении освещенности, а так же усвоили метод расчета естественного освещения.
В среднем уровень естественной освещенности аудитории был 35,8*103лк, что можно считать удовлетворительным, т.к. средняя норма в странах Украине и России составляет 200-300 лк. По европейским стандартам освещенность рабочей зоны должна быть в приделах 500кл. В последнем случае будет рекомендовано работать с дополнительными источниками света.
Т.о. рекомендовано использовать совмещенное освещение. Это такое освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
Министерство науки и образования Украины
Одесский национальный политехнический университет
Кафедра: Управление системами БЖД
Лабораторная работа № 2
Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ»
Выполнила:
Ст.гр. ОП-082
Полити Мария
Проверил:
Москалюк А.Ю.
Дата: 21.02.2012г.
Одесса 2012
1. Цель работы
1)Приобрести практические навыки в измерении освещенности;
2)Усвоить метод расчета искусственного освещения.
Основные понятия:
Рациональное освещение производственных помещений и рабочих мест – один из основных факторов, обеспечивающий здоровый, безопасный и высокопроизводительный труд. При неудовлетворительном освещении зрительная способность глаз снижается, и могут развиться такие заболевания, как близорукость, катаракта, нистагм. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах.
Плохое освещение является причиной примерно 5 % несчастных случаев на предприятиях, а в 20% несчастных случаев оно косвенно приводит к травматизму.
В производственных помещениях предусматривается использование естественного, искусственного освещения.
Совмещенное освещение – это освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
В качестве основного критерия нормирования освещения используется уровень освещенности.
Освещенность, люкс (лк) - плотность светового потока по освещаемой поверхности.
Световой поток, люмен (лм) - мощность световой энергии.
Условие достаточного освещения:
Е ≥ Ен
где Е, Ен – соответственно минимальная и нормируемая освещенность рабочей поверхности, лк.
Рабочая поверхность-это поверхность, на которой производится работа и номинируется или измеряется осваещенность.
Норма освещенности зависит от наименьшего размера объекта различения, контраста объекта с фоном, характеристики фона, системы освещения и типа ламп.
Объект различия – это рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.
Наименьший размер объекта различения определяет разряд зрительной
работы.
Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения. Характеристика фона зависит от коэффициента отражения ρ, равного отношению светового потока отраженному к падающему.
Различают фон светлый (ρ > 0,4), средний (ρ = 0,2 ... 0,4) и темный (ρ <0,2).
Контраст объекта различения с фоном определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.