БЖД методичка 5,7

2

УДК [331.45; 621] (083.74)

Феофанов Ю. А., Шарипова Н. Н., Смирнова Э. Е. Исследование и расчет естественного и искусственного освещения. Методические указа-

ния к лабораторным работам №5 и №7 по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности” для студентов всех специальностей. - М.: МГТУ “МАМИ”, 2001. - 36 c.

В методических указаниях дано описание лабораторных работ №5 и №7 по исследованию и расчету естественного и искусственного освещения.

Указания предназначены для студентов всех специальностей, изучающих дисциплину “Безопасность жизнедеятельности”.

С Московский государственный технический университет “МАМИ”, 2001 г.

3

СОДЕРЖАНИЕ

1.4. Применяемые приборы ……………………………………………….. 11

2.Лабораторная работа №7. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ (Ю. А. Феофанов,

Н. Н. Шарипова) ……………………………………………………... 16

2.3.Теоретическая часть ………………………………………………….. 16

2.4.Применяемые приборы ……………………………………………….. 31

2.5. Порядок выполнения работы ………………………………………… 31

2.6.Содержание отчета ……………………………………………………. 34

2.7.Контрольные вопросы ………………………………………………... 35 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………….….. 36

4

1. Лабораторная работа №5

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1.1. Цель работы

Изучить основные принципы нормирования, порядка расчета и определения качества естественного освещения в производственных помещениях.

1.2. Задачи лабораторной работы

1. Ознакомление с влиянием естественного освещения на безопасность труда и снижение травматизма.

2.Изучение принципов нормирования естественного освещения на рабочих местах.

3.Изучение методов расчета естественного освещения в производственном помещении.

4.Ознакомление с прибором для измерения характеристик естественного освещения на рабочем месте.

5.Расчет естественного освещения в производственном помещении.

1.3. Теоретическая часть

Важным вопросом охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции, благоприятно влияет на производственную деятельность, что оказывает положительное воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Во всех производственных помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работ в дневное время необходимо предусматривать естественное освещение, как наиболее экономичное и современное с позиций ме- дико-санитарных требований в сравнении с искусственным освещением.

Различают три вида естественного освещения производственных

помещений:

1) боковое освещение – осуществляется через световые проемы в наружных стенах или светопрозрачные наружные конструкции;

2)верхнее освещение – осуществляется через аэрационные фонари или зенитные купола, световые проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролетов зданий;

3)комбинированное освещение – совокупность бокового и верхнего освещения. Комбинированное освещение является наиболее рацио-

5

нальным, так как обеспечивает равномерное освещение по площади помещения.

Нормирование естественного освещения

Количественную оценку естественного производственного освещения проводят по освещенности рабочей поверхности.

Освещенностью Е называется отношение светового потока ∂ Ф в лю-

менах (лм), падающего на элемент поверхности∂ S , к площади этого элемента в м2.

За единицу освещенности Е принят люкс (лк).

Естественный свет внутри помещения распространяется неравномерно, так как зависит от конструкции световых проемов и их размещения.

Естественное освещение характерно тем, что создаваемая в помещении освещенность изменяется в значительных пределах. Эти изменения обусловлены временем года, дня и метеорологическими факторами (облачностью и отражающими свойствами земного покрова). В связи с этим оценить естественное освещение абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным. Поэтому в качестве нормируемой величины при оценке естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности e (КЕО), который представляет собой от-

ношение освещенности в заданной точке внутри помещения EB к одновре-

менной наружной горизонтальной освещенности EH , создаваемой рассеянным светом всего небосвода:

e = EB 100%. (1.1)

EH

Таким образом, КЕО оценивает размеры оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, т. е. способность системы естественного освещения пропускать свет.

Естественная освещенность в помещении регламентируется СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение”. Нормируемое

значение КЕО eN зависит от следующих трех факторов:

1) характеристики зрительной работы (определяется в зависимости от размера объекта различения – рассматриваемый предмет, отдельная часть его или различимый дефект, которые необходимо различать в процессе работы);

2)системы освещения (верхнее, боковое или комбинированное);

3)коэффициента светового климата mN (зависит от месторасположения на территории России и ориентации световых проемов здания

7

1.1. Регламентируемое значение КЕО eH для производственных помещений

* Только в крупнопролетных сборочных цехах, в которых работы выполняются в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола и на различно ориентированных в пространстве поверхностях.

В производственных помещениях со зрительной работой I – III разрядов следует устанавливать совмещенное освещение, когда недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

При боковом освещении КЕО определяется из выражения

8

ε б и ε зд - геометрические коэффициенты естественной освещенности

в расчетных точках при боковом освещении, учитывающие соответственно свет от небосвода и противостоящего здания (определяются графическим методом А. М. Данилюка).

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба (принимаем q = 1);

R - коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания (принимаем R = 0,11);

r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от потолка и стен помещения (подбирается по табл. 1.2);

τ o - общий коэффициент светопропускания материала, определяемый

по выражению

τ 0 = τ 1 τ 2 τ 3 τ 4 ,

где τ 1 - коэффициент светопропускания материала (τ 1 = 0,8 для двойного оконного стекла);

τ 2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах оконных рам (τ 2 = 0,6 для двойных открывающихся рам);

τ 3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях оконных рам. Для случая бокового освещения τ 3 = 1,0 ;

τ 4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных уст-

ройствах (τ 4 = 1,0 для раздвигающихся штор).

Геометрические коэффициенты естественной освещенности определяют графическим методом А. М. Данилюка, который пригоден для определения КЕО при легкой сплошной облачности, т. е. при диффузном распространении светового потока. Суть этого метода сводится к тому, что полусферу разбивают на 10 тыс. участков равной световой активности и подсчитывают, какое число участков видно из данной точки помещения через светопроем, т. е. графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непосредственно попадает в расчетную точку.

При этом число видимых через светопроем участков небосвода находят при помощи двух планшетов (рис. 1.2), представляющих собой нанесенную на прозрачный лист, проекцию пучка лучей, соединяющих центр полусферы небосвода с участками равной световой активности по высоте (планшет I) и по ширине (планшет II) светового проема.

Определение геометрического КЕО сводится к наложению планшета I на поперечный разрез помещения, а планшета II на план помещения (см. рис. 1.2) и подсчету числа лучей, проходящих через светопроем соответственно по его высоте и ширине.

9

1.2. Значение коэффициента r

Геометрическое значение КЕО в данной точке М помещения определяется по выражению

ε = 0,01n1 n2 , (1.3)

где n1 - количество лучей по

планшету I, проходящих через светопроем на поперечном разрезе помещения;

n2 - количество лучей по планшету II, проходящих через светопроем на плане помещения.

При определении расчетного значения КЕО в произвольной точке помещения лаборатории имеется ряд особенностей расположения световых проемов (окон), что требует внесения в выражения (1.2) и (1.3) определенных поправок.

Помещение лаборатории имеет боковое освещение от 3-х оконных проемов. Геометрический коэффициент естественной освещенности при боковом ос-

вещении обозначим eбм , где ин-

декс “м” обозначает значение КЕО для произвольной точки М помещения. Так как в боковые окна помещения лаборатории попадает отраженный свет от рядом стоящего здания, то выраже-

ния (1.2) и (1.3) для определения КЕО в расчетной точке М примут вид:

При практическом использовании выражения (1.4) вводится коэффициент запаса К З , учитывающий загрязнение стекол. В результате выражение (1.4) примет вид

eбм = 0,01n1 n2 R rτ o / KЗ . (1.5)

Для данного помещения лаборатории КЗ = 1,2 .

Поскольку в помещении могут быть как боковые, так и торцевые светопроемы, то действительное значение КЕО в произвольной точке М такого помещения определяется исходя из метода суперпозиции (наложения) освещенности от боковых и торцевого светопроемов.