Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Экология

ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО

ОСВЕЩЕНИЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов всех специальностей

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Балаково 2011

Цель работы: ознакомиться с порядком нормирования и расчета ес­тественного и искусственного освещения, с приборами и методом опре­деления уровня и качества освещения на рабочих местах.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое небосводом (прямое и отраженное), ис­кусственное, осуществляемое электрическими лампами (накаливания и люминесцентными), и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняем и искусст­венным.

Естественное освещение бывает:

а) боковое одностороннее и двухстороннее, осуществляемое через оконные проемы и прозрачные стены;

б) верхнее - через фонари и прозрачную кровлю;

в)комбинированное - верхнее и боковое одновременно. Естественное освещение оценивается коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) и определяется выражением:

(1)

где е - коэффициент естественной освещенности в %;

Е_B - освещенность горизонтальной плоскости на уровне рабочей по­верхности внутри помещения в данной точке, лк;

Е_H - освещенность насущной горизонтальной поверхности, создавае­мой светом полностью открытого небосвода, лк.

Естественное освещение нормируется в соответствии со СНиП 23-05-95^*/1/. При боковом освещении нормируют минимальное значение к.е.о.(е_мин) в пределах рабочей зоны, а при верхнем и комбинированном

2

освещении – среднее значение к.е.о. (е_ср).

Нормированное значение к.е.о. определяется с учетом характера зри­тельной работы системы освещения, района расположения здания на тер­ритории РФ:

e_H = e·m·c , (2)

где е - значение к.е.о., выбираемое в зависимости от разряда зрительной работы (см. табл. 1 Приложения);

m - коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания на территории СНГ (см.табл.2 Приложения);

с - коэффициент солнечности климата, определяемый в зависимости от ориентации здания относительно сторон света (см. табл.3 Приложения).

Указанные коэффициенты выбираются по таблицам СНиП 23-05-95*.

Расчет естественного освещения

Исходя из выбранного нормированного значения к.е.о. по СНиП 23-05-95* /1/ площадь световых проемов (окон или фонарей) определяется из выражений:

- при боковом освещении

, (3a)

- при верхнем освещении

, (3a)

где S₀, S_Ф - площади окон или фонарей, м²;

S_П - площадь пола помещения, м²;

3

е_н- нормированное значение к.е.о., %;

h₀, h_Ф- световые характеристики окна или фонаря (выбираются по СНиП 23-05-95*);

К - коэффициент, учитывающий затенение окоп противостоящими зданиями (выбирается по СНиП 23-05-95*);

r₁, r₂ - коэффициенты; учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении (выбирается по СНиП 23-05-95*).

Искусственное освещение по функциопнчыюму иачначению делит­ся на рабочее, аварийное, эвакуационное, охриплое, дежурное, специаль­ное (бактерицидное, эритемное для искусственного загара).

По конструктивному исполнению искусственное освещение бывает:

а) общее равномерное и локалп'юншшое дня щания в целом, либо для отдельных участков работ;

б) местное - для отдельного рабочею ме. ги, н промышленности при­менение одного местного освещения не допускается.

в) комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное. Искусственное освещение оцениваете» неничиной освещенности, оп­ределяемой из выражения:

, (4)

где Е_ср - средняя в пределах рассматриваемой поверхности величина ос­вещенности, в лк;

Ф - световой поток, в люменах;

S - освещаемая площадь на уровне рабочей поверхности, м².

Искусственное освещение нормируется в соответствии с СНиП 23-05-95*/1/, а для освещения строительных и монтажных работ на строитель­ной площадке - в соответствии с ГОСТ 12.1.046-85 /2/.

4 Расчет искусственного освещения

При проектировании искусственного освещения применяются в основ­ном два метода расчета: коэффициента использования светового потока и точечный.

Метод коэффициента использования светового потока позволяет рас­считать среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее прямых и отраженных потоков света. Переход от средней освещенно­сти к минимальной осуществляется приближенно. Поэтому данный метод применяется для расчета общего равномерного освещения горизонталь­ных поверхностей. Расчетная формула вытекает из (3) путем нахождения светового потока одной лампы и с учетом поправочных коэффициентов:

, (5)

где Е_н - нормируемая освещенность, лк;

К- коэффициент запаса;

z- коэффициент неравномерности;

η- коэффициент использования светового потока, %;

n - общее число светильников.

Коэффициент «К» выбирается по таблицам СНиП 23-05-95* в зави­симости от условий запыленности и приближенно принимается равным 1,3 для ламп накаливания и 1,5 - для люминесцентных ламп.

Коэффициент «z» определяется по таблицам СНиП 23-05-95* в за-

висимости от соотношения и приближенно принимается равным 1,15 для освещения лампами накаливания и 1,10 - для освещения люми-нисцентными лампами.

5

Коэффициент использования светового потока по таблицам СНиП 23-05-95* в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения по­толка ρ_п, стен ρ_е, пола ρ_пл, а также индекса помещения, который в свою очередь определяется из выражения:

, (6)

где А, В - соответственно длина и ширина помещения, м;

Н_Р- расчетная высота подвески светильника, м;

Н_р= Н – Н_с – Н_г;

Н - высота помещения, м;

Не - высота от светильника до потолка, м;

Н_с = 0,2 (Н – Н_г),

где Нр - высота от пола до уровня рабочей поверхности, м; принимается при работе сидя Нг = 0,8 м; при работе стоя Нг = 1,5 м.

Количество светильников определяется способом расположения их (квадратное, шахматное), расстоянием между ними, экономическими ха­рактеристиками с тем, чтобы обеспечить требуемую освещенность рабо­чей поверхности минимумом светового потока источников света и годо­вых эксплуатационных затрат. Эти характеристики удовлетворяются, если соотношение - отношение расстояния между светильниками (или рядами светильников) к высоте - принимать по ГОСТ 13828-74 для раз­личных типовых кривых силы света светильников (табл. 1).

Расстояние от крайних светильников до стены рекомендуется прини­мать равным Ь = 0,3 - 0,5*/, при этом 0,57 принимается при наличии у стен проходов (рис.1).

6

Рис. 1. Схемы размещения светильников общего освещения:

а - ламп накаливания квадратное; б - ламп накаливания шах­матное; в - люминисцентных ламп в два ряда

7

Точечный метод позволяет определить освещенность любой точки поверхности, создаваемой светильниками с известными параметрами: светораспределением, силой света ламп и геометрическими характери­стиками, определяющими расположение светильника (рис.2).

а) б)

Рис. 2. К расчету освещенности: а - горизонтальной; б - вертикальной

Таблица 1

Типовая кривая силы света	Энергетически выгодное λс	Экономически выгодное λэ
Концентрированная К	0,6	0,6
Глубокая Г	0,9	1,0
Косинусная Д	1,4	1,6
Полуишрокая Л	1,6	1,8

Освещенность точки А горизонтальной поверхности выражается формулой:

, (7)

8

где I_α - сила света источника (светильника) в направлении α.

Освещенность вертикальной плоскости в точке А определяется выра­жением:

, (8)

При расчете освещенности в заданной точке, создаваемой несколькими точечными источниками (каковыми можно считать светильники с лампа­ми накаливания, лампами типа ДРЛ, ДРИ, ДКсТ и ДНаТ), полученные по формулам (7) и (8) значения Е_г и Е_в для каждого из источников необходи­мо сложить. В этом случае расчет усложняется и наиболее целесообразно применение ЭВМ.

Точечный метод широко применяется для расчета местного освеще­ния, а также прожекторного.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА