Дослідження природного освітлення

1. Мета роботи.

1. Практично визначити коефіцієнти прородного освітлення (КПО) в точках характерного перерізу приміщення лабораторії.

2. Визначити нормоване значення коефіцієнта природного освітлення лабораторії.

3. Визначити площу світлових отворів в стінах, що забезпечують нормоване значення коефіцієнта природного освітлення.

2. Теоретична частина.

Загальні положення. Світло забезпечує зв’язок організму людини з оточуючим середовищем і має високу біологічну і тонизуючу дію. Більше 90% всієї інформації про зовнішній світ людини отримує завдяки органам зору. Раціональне виробниче освітлення поліпшує умови функціонування органів зору, знижує стомлення, сприяє підвищенню продуктивності праці, зменшенню кількості брака, знижує виробничий травматизм і потенційну небезпеку багатьох виробничих чинників, позитивно впливає на психологічний настрій працюючих.

Недостатня освітленість призводить до перенапруги і швидкої втомлюваності органів зору. Через несвоєчасне бачення місць потенційної виробничої небезпеки підвищується виробничий травматизм, діє гнітюче на організм і психічний стан людини.

Для освітлення виробничих приміщень використовують:

• природне освітлення, що створюється сонячним світлом (прямим і відбитим);

• штучне освітлення, створюване електричними джерелами світла;

• сполучене освітлення, при якому у світлий період доби недостатне за нормами природне освітлення доповнюють штучним.

Природне освітлення за своїм спектральним складом є найсприятливішим для органів зору, чинить оздоровлюючу і тонизуючу дію на організм людини. За конструктивними особливостями природне освітлення підрозділяють на:

• бокове, що забезпечується через світлові отвори в зовнішних стінах (вікна);

• верхнє, що забезпечується через світлові отвори в плитах перекриття та фонарі;

• комбіноване – поєднання бокового і верхнього природного освітлення.

Норми природного освітлення. Одним із основних кількісних показників, що характеризують виробниче освітлення, є освітленість.

Освітленість Е (лк) – це щільність світлового потоку на освітлюваній поверхні і визначається як відношення світлового потоку Ф (лм) до площі освітлюваної ним поверхні S (м²).

(1)

Суттєвим недоліком природного освітлення є значні коливання освітлення залежно від пори року, доби, хмарності і ступеню відбиття світла поверхнєю землі. Така непостійність природного освітлення не дозволяє характеризувати і нормувати його абсолютними значеннями освітленості в лк. Саме тому природнє освітлення стали характеризувати і нормувати коефіцієнтом природної освітленості КПО (е).

КПО – це відношення освітленості точки всередині приміщення Евн до одночасної зовнішньої горизонтальної освітленості, що створюється розсіяним світлом повністю відкритого неба,%

(2)

Нормовані значення КПО встановлені СНіП ІІ-4-79 залежно від характеристики зорової роботи, вида освітлення, розміщення споруди на території України і орієнтації вікон за сторонами горизонту.

Нормоване значення КПО для споруд, розміщених у 1,2, 3, 4 і 5 поясах клімату України, визначають за формулою:

(3)

де - значення КПО для споруд, розміщених в ІІІ поясі світлового клімату, визначається залежно від характеристики зорової роботи і виду природного освітлення по таблицям 1 і 2;

m – коефіцієнт світлового клімату, визначається залежно від поясу світлового клімату по таблиці 3;

С – коефіцієнт сонячності клімату, визначається залежно від поясу світлового клімату і орієнтації вікон за сторонами горизонту по таблиці 4.

При боковому освітленні нормують мінімальне значення КПО (емін) : при односторонньому освітленні – точці, розміщеній на відстані 1 м від стіни, найвіддаленішої від вікон; при двосторонньому освітленні – в точці посередині приміщенняна висоті умовної робочої поверхні. При верхньому і комбінованому освітленні нормують середнє значення КПО. Під умовною поверхнєю приймають умовна горизонтальна поверхня, розміщена на висоті 0,8 м над рівнем полу.

Розрахунок площі світлових отворів. Попередній розрахунок площі світлових отворів відповідно вимог СНіП ІІ-4-79 полягає у встановленні відношення площі світлових отворів до площі полу приміщення у відсотках, що забезпечує нормоване значення КПО.

При боковому освітленні приміщення таке співвідношення визначають за формулою:

(4)

де So – площа світлових отворів (вікон), м²;

S_П – площа пола приміщення, м²;

ен – нормоване значення КПО, %;

Кз – коефіцієнт запаса, приймають по таблиці 5;

r₁ – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО за рахунок відбиття світла при боковому освітленні, приймають по таблиці 8;

Кзд – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, які знаходяться напроти, визначають по таблиці 9;

- світлова характеристика вікон, визначається по табл.6;

τо – загальний коефіцієнт світлового пропускання, визначається за формулою:

(5)

де 1 – коефіцієнт світлового пропускання матеріалу, визначається по таблиці 7;

2 – коефіцієнт, що враховує втрати світла в перехрестях вікон, визначають по таблиці 7;

3 - коефіцієнт, що враховує втрати світла в конструкціях приміщення, визначають по таблиці 7, (при боковому освітленні 3 = 1;

4 – коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях. При відсутності таких пристроїв τ4 =1.

5 - коефіцієнт, що враховує втрати світла в захисній сітці, що встановлюється під фонарями, приймають рівним 0,9.

При верхньому освітленні:

(6)

де Sф – площа світлових отворів при верхньому освітленні, м2;

ή ф – світлова характеристика фонаря або світлового лтвору в площині покриття;

r₂ – коефіцієнт, що враховує підвищення КРО за рахунок відбиття світла при верхньому освітленні;

Кф – коефіцієнт, що враховує тип фонаря.