ФУДУРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Исследование естественного освещения в производственных помещениях

Методические указания к лабораторной работе

.

Волгоград 2005

I.Цель работы

1) Освоить методику исследования и расчета естественного осве­щения.

2) Изучить устройство и принцип работы прибора для измерения освещенности.

3) Научиться проводить расчеты и нормирование освещенности в со­ответствии с нормами СНиП П-4-79

2. Теоретическая часть

Свет является естественным условием жизнедеятельности че­ловека, играющим важную роль в сохранении здоровья и высокой ра­ботоспособности.

Одним из основных вопросов безопасности на производстве яв­ляется организация рационального освещения производственных по­мещений и рабочих мест.

Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, предназначено для решения следующих вопросов:

• предупреждения развития зрительного и общего утомления, по­вышения производительности труда и качества выпускаемой продук­ции,

• обеспечения психологического комфорта;

• повышения безопасности труда и снижения травматизма на произ­водстве.

Производственные помещения в дневное время, как правило, освещаются естественный светом.

Обеспечение освещенности от естественного света связано с устройством проемов ддя пропускания свете. Конструктивно проемы могут быть различными по исполнению и по местонахождению. Поэто­му различают три системы естественного освещения: боковое, верх­нее в комбинированное.

Боковое освещение помещения осуществляется через световые проемы в наружных стенах или светопрозрачные ограждапдие конст­рукции.

Верхнее освещение помещения устраивают через световые проемы в покрытиях, фонари и зенитные купола, а также через свето­вые проема в местах перепадов высот смежных зданий.

Комбинированное освещение - совокупность бокового и верхнего освещения - является наиболее рациональным, так как создает равномерное по площади помещения освещение.

Для количественной оценки производственного освещения важной светотехнической характеристикой является освещенность рабочей поверхности:

E=dF/dS (2.1)

где dF - световой поток, характеризующий мощность светового излучения(лм) равномерно падающий на площадь dS (м²).

Зf единицу освещенности в системе СИ принят люкс (лк). Естественное освещение изменяется в широких пределах в зависимости от времени дня, года, метеорологических факторов (состояния облачности и отражающих свойств поверхности земли). Поэтому в отличие от искусственного естественное освещение нельзя характеризовать количественным значением.

Основной величиной для расчета и нормирования естествен­ного освещения принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности (К.Е.О), который представляет собой отношение естественной освещенности в данной точке внутри помещения Ев к одновременной наружной горизонтальной освещенности Ен от небосвода, выраженное, в процентах:

КЕО=Ев/Ен*100 (2.2)

Нормированные значения К.Е.0 опредедйются по таблицам 1,2 приложения 2.

Нормы СНиП П-4-79 устанавливают требуемую величину К.Е.0 в зависимости от следующих факторов:

1. характеристики зрительной работа (определяется размеров объекта различения, т.е. размером рассматриваемых дета­лей, отдельных их частей, которые необходимо различать в процессе работы)

2. коэффициента светового климата (т), определяемого в зависимости от района расположения здания на территории СНГ

3. коэффициента солнечности климата (С), зависящего от ориентации здания относительно сторон света;

4. системы освещения.

В проводимых расчетах нормированное значение КЕО дается для

Ш поясов

Для остальных поясов светового климата нормируемое значение КЕО определяют по формуле

КЕО ^I,II,IV,V=l_н^III*m*C

где m - коэффициент светового климата соответствующего пояса (таблица 3 приложения 2);

С - коэффициент солнечного климата (таблица 4 приложения 2)

Примечание. Карта светового климата на планшете вывешена в лаборатории.

При боковом освещении нормируется минимальное значение К.Е.0,

при одностороннем - в точке, расположенной на расстоянии I м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;

при двустороннем - в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. (Под условной поверхностью понимает­ся условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,6 м от пола);

при верхнем и комбинированном освещениях нормируется среднее значение КЕО (l ср) в пределах рабочей зоны, определяемое по формуле

lср=[l1/2+l2/2+…+ln/2]/n-1

где l1,l2,…,ln - значение КЕО в отдельных точках, находящихся на равном расстоянии друг от друга;

n - количество точек, в которых определяется КЕО. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии I м от поверхности стен или перегородок.

Освещенность помещения естественным светом характеризуется КЕО ря­да точек, расположенных в пересечении двух плоскостей: вертикаль­ной плоскости характерного разреза помещения и плоскости, принимаемой за условную рабочую поверхность.

Исследование естественной освещенности заключается в опреде­лении фактического значения КЕО в помещении. Оценка естественной освещенности дается на основании сопоставления полученного значе­ния КЕО с нормативным.

При экспериментальном определении КЕО требуется производить

замеры освещенности внутри и снаружи здания одновременно при небе, затянутом облаками. Точку для измерения наружной освещен­ности выбирают на открытом участке земной поверхности.

С х е м а распределения К Е 0 по разрезу помещения

Рис 2.1.

а) одностороннее боковое освещение;

б) двустороннее боковое освежение;

в) верхнее освещение;

г) комбинированное освещение;

д) уровень рабочей плоскости.

Необходимая освещенность производственных помещений естест­венным светом через оконные проемы рассчитывается, исходя из отношения площади световых проемов к площади пола (световой коэффициент).

Освещенность рабочих мест определяется также глубиной поме­щения, расстоянием от пола до подоконников, степенью затемнения помещений соседними зданиями или установками.

Уровень естественной освещенности может значительно снизить­ся, так как вследствие загрязнения остекленных поверхностей уменьшается коэффициент пропускания. Другой причиной этого явления является загрязнение поверхностей помещения, что уменьшает коэффициент отражения.

Поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различе­ния, на которой он рассматривается называется фоном. Фон считается:

светлим — при коэффициенте отражения поверхности  >0.4;

средним — при коэффициенте отражения поверхности от 0,2 до 0,4,

темним - при коэффициенте отражения поверхности менее 0,2.

С учетом поправочных коэффициентов для обеспечения нормиро­ванного значения КЕО, площадь световых проемов приблизительно определяется по формулам:

при боковом освещении помещения

(2.5.)

при верхнем освещении

где S₀ — площадь световых проемов (в свету) при боковом ос­вещении;

S_n – площадь пола помещения;

е_н – нормированное значение КЕО, принимаемое по таб­лицам 1,2 приложения 2;

к_з – коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и ста­рения светопрозрачных заполнении в световых прое­мах, а также снижение отражающих свойств поверхнос­тей помещения принимается по табл. 5 приложения 2;

₀ – световая характеристика окон, определяемая по таб­лице 10 приложения 2;

₀ – общий коэффициент сетопропускания, определяемый по формуле 2.7:

₀=₁*₂*₃*₄*₅ (2.7)

где ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемые по таблице 6 приложения 2;

₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по таблице 6 приложения 2;

₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по таблице 6 приложения 2 (при боковом освещении =1);

₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащит­ных устройствах, определяемый по таблице 7 приложе­ния 2;

₅ – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый 0,9;

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение К.Е.0 при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблице 8 приложения 2;

К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящи­ми зданиями, принимаемый по таблице II приложения 2;

r_{2 —} коэффициент, учитывающий повышение К.Е.0 при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, принимаемый по таблице 12 приложения 2;

К_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря, принимаемый по таблице 13 приложения 2;

_ф – световая характеристика, фонаря или светового проема в плоскости покрытия, определяемая по таблицам 14.15 при­ложения 2.

По рассчитанной площади световых проемов определяют их чис­ло.