isk_osveshchenie-2012

в) определяется сила света (Iα), соответствующая углу на кривой светораспределения светильника с условной лампой, имеющей световой поток

1000 лм;

г) рассчитывается условная освещенность от одиночного светильника по уравнению:

Iα – сила света в направлении от источника на данную точку А рабочей поверхности, кд; r – расстояние от светильника до расчетной точки А, м; α – угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.

Для практических расчетов в указанную выше формулу вводят коэффициент запаса (К) и, принимая во внимание расстояние от светильника до расчетной точки (r), как отношение высоты светильника над рабочей поверхностью к cosα, получаем уравнение:

еА = Iα ∙ cos3α . (26)

К ∙ Н2р

Далее рассчитывается освещенность от каждого из нескольких светильников с последующим суммированием полученных значений. Критерием правильности расчета является еА ≥ еН. Задавшись нормированным значением еН, рассчитывается соответствующая величина силы света в направлении от источника на данную точку А рабочей поверхности (Iα) и по этой характеристике подбирается подходящий светильник.

Если расчет ведется для нескольких светильников, то создаваемые ими освещенности суммируются:

где μ – коэффициент, учитывающий действие удаленных светильников (для эмалированных светильников прямого света μ = 1,1-1,2; зеркальных – 1; для светильников преимущественно прямого света 1,3-1,6); К – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (1,1-1,3).

Освещенность (ерас, лк) для условной лампы со световым потоком 1000 лм рассчитывается пропорционально величине потока (Fл, лм) установленной в соответствующем светильнике лампы:

21

Во втором варианте точечного метода расчета искусственного освещения при заданном расположении светильников находят, что для создания требуемой освещенности в каждом светильнике должна быть установлена лампа со световым потоком:

где еmin – заданная минимальная освещенность, лк; ΣеА – суммарная условная освещенность в контрольной точке А, лк (определяется по справочным кривым пространственных изолюксов).

По полученному потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, световой поток которой не должен быть меньше расчетного. Зная световой поток, находят необходимую мощность ламп.

М е т о д у д е л ь н о й м о щ н о с т и . Данный метод применяется для ориентировочных расчетов ввиду его меньшей точности. Удельная мощность (W, Вт/м2) представляет собой отношение общей мощности установленных источников света к площади производственного помещения.

Значение удельной мощности светильника является справочной величиной и зависит от требуемой освещенности производственного помещения, площади помещения и отражающих свойств потолка, пола и стен, высоты подвеса и типа светильника, а также коэффициента запаса. Для люминесцентных светильников необходимо учитывать тип и мощность лампы.

Указанный метод позволяет определять мощность каждой лампы (Р, Вт) для создания в помещении нормированной освещенности:

где n – количество ламп в помещении; S – освещаемая площадь, м2.

Полученные результаты следует округлять до мощности ближайшей стандартной лампы.

М е т о д с в е т я щ е й с я л и н и и . При расчете люминесцентного освещения по методу светящейся линии вследствие значительной длины ламп их условно можно принять за светящиеся линии определенной длины. В основу метода положено уравнение:

где ес – освещенность для полосы с непрерывным рядом светильников, лк; Iγ – сила света отрезка единичной линии в направлении к расчетной точке в плоскости, перпендикулярной светящейся полосе, кд; γ – угол между направлением силы света и нормалью к рабочей поверхности, восстановленной в точке расчета; h – высота расположения светящейся полосы над плоскостью расчета, м; а – угол, координирующий расположение левой и правой светящихся полос относительно глаз наблюдателя; р – кратчайшее расстояние от точки А до проекции светильников на расчетную площадь.

Для расчета угла, координирующего расположение левой и правой светящихся полос относительно глаз наблюдателя, используется выражение:

a = α + sin22α лев + α + sin22α прав , (32)

где α – угол, под которым видна светящаяся полоса из точки расчета.

Метод светящейся линии позволяет относительно точно рассчитывать производственное освещение, осуществляемое люминесцентными лампами, однако характеризуется сложностью и громоздкостью графических и математических операций.

2.6 Цветовое оформление производственных помещений и средства индивидуальной защиты органов зрения

Оптимально спроектированное освещение в сочетании с рационально оформленным цветовым исполнением производственного интерьера являются важнейшими факторами улучшения условий труда, жизнедеятельности человека и обеспечения промышленной безопасности.

Основные правила цветового оформления производственного помещения заключаются в следующем:

1)в любом помещении должно быть светло;

2)число цветов в производственном помещении должно быть минимальным;

3)для повышения равномерности распределения яркости в поле зрения глаз человека потолки и стены необходимо окрашивать в светлые тона (кремовый, светло-зеленый или светло-желтый, салатовый, бирюзовый);

4)фермы и перекрытия следует окрашивать в светло-голубой цвет, а в цехах, где отсутствует естественное освещение, – в белый;

5)для производственных помещений со значительным тепловыделением целесообразно применять светло-голубой цвет. Оконные переплеты и фрамуги необходимо выполнять в белом цвете, верх стен – в светло-голубой, а панели стен и перегородки – в голубой;

6)в помещениях, в которых работа связана с повышенным напряжением зрения, эти конструкции рекомендуется окрашивать в светло-зеленый цвет;

23

7) углы производственных помещений, урны и участки пола вокруг них окрашивают в ярко-зеленый цвет;

8) в цехах с повышенным тепловыделением, а также выделением пыли, дыма и копоти – панели стен необходимо облицовывать керамической плиткой, не дающей бликов;

9) на производствах, в которых большое значение имеют зрительные функции (острота зрения, устойчивость ясного видения и быстрота различения) необходимо использовать цветовой контраст между фоном и обрабатываемыми деталями (например, если изделия имеют желтый цвет, то фон должен быть – серо-голубым);

10) в загроможденных оборудованием и небольших по площади цехах необходимо соблюдать равновесие между холодными и теплыми тонами;

11) цветовое решение внутренней отделки помещений должно соответствовать климатической зоне и ориентации по сторонам света.

К средствам индивидуальной защиты органов зрения от ультрафиолетового и инфракрасного излучений, а также повышенной яркости видимого излучения относятся защитные очки, щитки и шлемы, снабженные различными светофильтрами в зависимости от характера исполняемых работ (ГОСТ 12.4.080-79 ССБТ «Светофильтры стеклянные для защиты глаз от вредных излучений на производстве. Технические условия»).

3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Внастоящей работе для измерения искусственной освещенности на рабочем месте в помещении используется переносной фотоэлектрический люксметр «Ю-116» общепромышленного назначения. Основные характеристики данного люксметра показаны в табл. 3.

Для измерения значений освещенности и коэффициента ее пульсаций с использованием различных типов ламп применяется лабораторная установка

«Эффективность и качество освещения» (БЖ 1м), которая состоит из макета производственного помещения, оборудованного различными источниками искусственного освещения, и люксметра-пульсметра «БЖ1/1м» (рис. 5б).

Включение электропитания установки производится автоматом защиты, находящиеся на задней панели каркаса, и регистрируется сигнальной лампой, расположенной на передней панели каркаса. На передней панели каркаса расположены органы управления и контроля, в том числе (рис. 6):

-лампа индикации включения напряжения сети;

-переключатель для включения вентилятора;

-ручка регулирования частоты вращения вентилятора;

-переключатели (1-7) для включения ламп.

Рис. 6. Установка «Эффективность и качество освещения» (БЖ 1м).

Макет имеет каркас из алюминиевого профиля, пол, потолок, боковые стенки, заднюю и переднюю стенки. В передней нижней части каркаса предусмотрено окно для установки измерительной головки люксметрапульсметра внутрь каркаса.

На уровне пола установки размещен вентилятор для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе их работы. На потолке размещены патроны, в которые установлены:

а) три люминесцентные лампы типа КЛ9 электрической мощностью 9 Вт каждая;

25

б) одна люминесцентная лампа типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем мощностью 11 Вт;

в) две лампы накаливания общего применения мощностью 60 Вт (одна из ламп – с колбой из молочного рассеивающего стекла, другая – из прозрачного);

г) одна галогенная лампа накаливания мощностью 50 Вт.

Для точного измерения освещенности и коэффициента пульсации лампа должна прогреваться не менее 2 мин. Вертикальная проекция ламп отмечена на полу установки цифрами, соответствующими номерам ламп на лицевой панели макета.

Электропитание ламп накаливания и люминесцентных ламп осуществляется от разных фаз. Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса. На задней панели каркаса расположен автомат защиты сети и сдвоенная розетка с напряжением 220 В для подключения измерительных приборов.

Люксметр-пульсметр содержит корпус, на лицевой панели которого расположен стрелочный индикатор, переключатель режима измерения (освещенность / коэффициент пульсации, т. е. Е/Kп), переключатель диапазона измерения и переключатель включения напряжения сети со встроенным индикатором. На задней стенке корпуса закреплен сетевой шнур и держатель предохранителя.

В качестве приемника светового потока используется измерительная головка с насадками. При выключенном электропитании прибор работает как люксметр и позволяет измерять освещенность в диапазоне от 1 до 100000 лк. Выбор диапазона определяется насадками. В положении 100 переключателя диапазона измерения с насадками К и М измеряется освещенность до 1000 лк, с насадками К и Р до 10000 лк и с насадками К и Т до 100000 лк. В положении 30 переключателя диапазона измерения с этими же насадками измеряется освещенность до 300 лк, до 3000 лк, до 30000 лк, соответственно.

При включении питания прибор позволяет измерять коэффициент пульсации освещенности в диапазоне от 0 до 30 % или от 0 до 100 % в зависимости от положения переключателя диапазона измерения. Следует обратить внимание на то, чтобы измерение коэффициента пульсации производилось при тех же насадках, что и измерение освещенности.

3.1 Методика выполнения работы и обработка экспериментальных данных

Задание 1. Исследование искусственной освещенности на рабочем месте в помещении.

Ход определения:

26

1.1) провести замеры освещенности (Евн, лк) на уровне рабочей (или условной рабочей) поверхности (0,8 м) (рекомендуемое число точек замера составляет 4-7) и занести результаты в табл. 4; 1.2) оценить неравномерность искусственного освещения вдоль и поперек

помещения, а также сопоставить полученную величину с нормативной и дать заключение о рациональности размещения светильников; 1.3) построить график распределения значения освещенности Е (лк) при данном

виде искусственного освещения в зависимости от расстояния или числа точек замера (l, м), т. е. l=f(Е)).

27

Задание 2. Определение эффективности и качества искусственного освещения.

Ход определения:

2.1) провести измерения освещенности Е (лк) и коэффициента пульсации освещенности Кп (%) для различных типов ламп при их разном подключении, предварительно установив измерительную головку люксметра-пульсметра на пол макета установки «БЖ 1м» так, чтобы центр фотоэлемента находился на полу установки с цифрой, соответствующей номерам ламп на лицевой панели макета; 2.2) при плавном увеличении частоты вращения вентилятора качественно

оценить (визуально) наличие или отсутствие стробоскопического эффекта (кажущийся эффект остановки вращения или иллюзия вращения периферийной части вентилятора в одну сторону, а центральной части в другую); 2.3) полученные результаты занести в табл. 5 и сделать выводы о световой

отдаче ламп, коэффициенте пульсации освещенности, стробоскопическом эффекте и типе подключения различных типов ламп.

Задание 3. Расчет искусственного освещения в помещении методом коэффициента использования светового потока.

Ход определения:

3.1) в соответствии с уравнением (20) рассчитать величину светового потока, предварительно определив площадь помещения и его индекс по формуле (21)1; 3.2) по полученному значению светового потока следует подобрать стандартную люминесцентную лампу в соответствии с ГОСТ 6825-91 «Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения» (Приложение 1, таблица 11) с учетом выбранного типа светильника (светильник открытый дневного света ОД или пылевлагозащищенный светильник ПВЛ) определить суммарную мощность осветительной установки по формуле (23); 3.3) полученные данные занести в табл. 4.

1 Принять средний коэффициент отражения потолка и стен равным 40 %.

29

3.2Техника безопасности при выполнении лабораторной работы

1)К работе с люксметром и люксметром-пульсметром допускаются лица, ознакомленные с их устройством и принципом действия.

2)Экспериментальную часть следует проводить в присутствии лаборанта и преподавателя и в случае неисправностей аппаратуры немедленно сообщить им об этом.

3)Работу с люксметром и люксметром-пульсметром следует производить строго в соответствии с описанием, приведенном в заданиях 1 и 2, осуществляя измерения освещенности при горизонтальном положении приборов.

4)Необходимо оберегать селеновый фотоэлемент люксметра и люксметрапульсметра от излишней освещенности, не соответствующей выбранным насадкам.

5)Необходимо соблюдать правила электробезопасности при использовании установки «Эффективность и качество освещения» (не пользоваться поврежденной розеткой, вилкой и электрическим шнуром).

3.3 Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

а) титульный лист, оформленный в соответствии с Приложением 2; б) цель работы; в) таблицы с результатами измерений и обосновывающие расчеты;

г) выводы, характеризующие полученные результаты и их соответствие гигиеническим нормативам и классу условий труда, а также мероприятия по приведению освещенности к нормативным величинам (в случае ее отклонения).

30