ЗАВДАННЯ _______________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ “_____” _______________200__ року Викладач__________/ _________________/ ЗВІТ про виконання лабораторної роботи № 4 1. Вимірювання температури та швидкості руху повітря.
2. Вимірювання відносної вологості.
Обчислення ______________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Висновок:______________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Звіт про виконання лабораторної роботи № 4 здано “__”___________200__року Оцінка “____________” Викладач__________/ __________________/ ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5 ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИРОДНОЇ ТА ШТУЧНОЇ ОСВІТЛЕНОСТІ РОБОЧИХ МІСЦЬ Мета роботи: – вивчити питання нормування природної освітленості робочих зон; навчитися вимірювати і визначати освітленість, потрібну для виконання різних видів зорової роботи, а також розрахувати площу світлових прорізів для забезпечення нормованої освітленості; – ознайомитися з принципами нормування штучного освітлення приміщень; навчитися користуватися приладами для визначення освітленості, розраховувати освітленість робочих місць, підбирати джерела світла та світлотехнічну арматуру.
Основні теоретичні положення Природне освітлення Робоча поверхня - поверхня, на якій проводиться робота та нормується або вимірюється освітленість. Умовна робоча поверхня - умовно прийнята горизонтальна поверхня, розташована на висоті 0,8 м від рівня підлоги. Об'єкт розрізнення - предмет або його частина, які потрібно розрізняти в процесі роботи. Розмір об'єкта розрізнення - найменший розмір, який має чітко розрізняти око під час виконання конкретної роботи (наприклад, товщина ліній шрифту під час читання тексту чи товщина ліній креслення під час його виконання, тощо). Характерний розріз приміщення - поперечний розріз, площина якого перпендикулярна до площини світлових прорізів або до поздовжньої осі приміщення. Світловий клімат - сукупність умов природного освітлення в тій чи іншій місцевості за період понад 10 років. Природне освітлення - освітлення приміщень прямим або відбитим денним світлом (видима частина променевої енергії сонця). Організація раціонального природного освітлення на робочих місцях - одна з умов забезпечення нормальної виробничої діяльності людини. Недостатня освітленість робочого місця може спричинити професійне захворювання або виробничий травматизм. Приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати природне освітлення, яке забезпечується бічним, верхнім та комбінованим світлом. Бічне природне освітлення - освітлення приміщення через світлові прорізи у зовнішніх стінах. Верхнє природне освітлення - освітлення приміщення через світлові ліхтарі, прорізи у покритті або у стінах місць перепаду висот будівлі. Комбіноване освітлення - поєднання верхнього та бічного природного освітлення. Через постійну зміну зовнішнього світла природна освітленість на робочих місцях характеризується коефіцієнтом природної освітленості. Коефіцієнт природної освітленості (КПО) - процентне відношення природної освітленості у будь-якій точці всередині приміщення до одночасно виміряної на тому ж рівні освітленості зовнішньої горизонтальної площини рівномірно розсіяним (дифузійним) світлом усього небосхилу.
Для приміщень з одностороннім бічним освітленням нормується мінімальне значення КПО у точці, розташованій на відстані 1 м від стіни, найбільш віддаленої від світлових прорізів, на перерізі вертикальної площини характерного розрізу приміщення та умовної робочої поверхні. Для приміщень із двостороннім бічним освітленням нормується мінімальне значення КПО у точці посередині приміщення на перерізі вертикальної площини характерного розрізу приміщення та умовної робочої поверхні. При верхньому або комбінованому освітленні нормується середнє значення КПО у точках, розташованих на перерізі вертикальної площини характерного розрізу приміщення та умовної робочої поверхні. При цьому перша та остання точки приймаються на відстані 1 м від поверхні стін або перегородок. У разі комбінованого освітлення допускається розподіл приміщення на зони з бічним (прилеглі до зовнішніх стін з вікнами) та верхнім освітленням. Нормування та розрахунок природного освітлення у кожній зоні проводиться окремо. Під час нормування природної освітленості визначається найменший розмір об'єкта розрізнення, відповідний йому розряд зорової роботи та нормований коефіцієнт природної освітленості. Нерівномірність природного освітлення - відношення середнього значення КПО до його найменшого значення у межах даного приміщення. Нерівномірність природного освітлення виробничих приміщень не повинна перевищувати 3:1. Розрахунок природного освітлення Цей розрахунок полягає у визначенні сумарної площі світлових прорізів, потрібної для забезпечення нормованого значення коефіцієнта природної освітленості на робочих місцях. Розрахунок площі світлових прорізів при бічному освітлені здійснюється за формулою:
де Sb, - площа світлових прорізів при бічному освітленні; ен, - нормоване значення КПО, %; kз - коефіцієнт запасу; hb - світлова характеристика вікон; Sп - площа підлоги приміщення, м2; Кб - коефіцієнт затінення вікон будівлями, що стоять напроти; t загальний коефіцієнт світлопропускання: t=t1×t2×t3×t4×t5 (3) де t1 - коефіцієнт світлопропускання матеріалу (для одинарного листового скла - 0,9; подвійного - 0,8; потрійного - 0,75); t2 - коефіцієнт, який ураховує втрати світла в рамі світлопрорізу (для одинарних дерев'яних рам вікон і ліхтарів виробничих приміщень - 0,75; сталевих - 0.9): ×t3— коефіцієнт який враховує втрати світла в несучих конструкціях покриття (для стальних ферм - 0,9; залізобетонних і дерев'яних - 0,8; при бічному освітлені - 1); ×t4 - коефіцієнт, який враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях (для штор і жалюзів, які прибираються і регулюються - 1; стаціонарних - 0,65...0,75; для горизонтальних козирків - 0,6...0,9); ×t5 – коефіцієнт, який враховує втрати світла в захисній сітці, що встановлюється під ліхтарями (приймається рівним 0,9); r1, - коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при бічному освітлені за рахунок світла відбитого від поверхней приміщення та підстелюючого шару прилеглого до будівлі. Вимірювання освітленості Прилад для вимірювання освітленості Люксметр типу Ю-116 складається з двох самостійних приладів: фотоелектричного селенового елемента та гальванометра. При потраплянні світлового потоку на фотоелемент у ньому виникає електрорушійна сила. Фотоелемент з'єднують двома проводами з гальванометром, шкала якого градуйована безпосередньо у люксах. Відхилення стрілки приладу пропорційні освітленості елементу. На передній панелі люксметра знаходяться кнопки перемикача й табличка зі схемою, яка пояснює дію кнопок і використання насадок із діапазонами вимірювань. Прилад магнітоелектричної системи має дві шкали: 0-100 та 0-30. На кожній з них крапками позначено початок діапазону вимірювань (17 та 5 лк). Є механічний коректор для встановлення стрілки у нульове положення. Селеновий фотоелемент знаходиться у пластмасовому корпусі і приєднується до вимірювача шнуром із вилкою, яка забезпечує правильну полярність з'єднання. Для зменшення конусної похибки застосовується насадка на фотоелемент, яка складається з півсфери з білої світлорозсіювальної пластмаси та непрозорого пластмасового кільця, що має складний профіль. Насадка позначена літерою К, нанесеною на її внутрішній бік. Ця насадка застосовується не самостійно, а сумісно з однією з трьох інших насадок, які мають позначення М, Р, Т. Кожна з цих трьох насадок сумісно з насадкою К утворює три поглиначі з коефіцієнтом послаблення 10, 100, 1000 і застосовується для розширення діапазону вимірювань. Таким чином, можливі діапазони вимірювань та відповідні коефіцієнти перерахунку шкал k становлять: - для насадок К, М: 50-300 та 170- 1000 лк, k = 10; - для насадок К, Р: 500-3000 та 1700- 10000 лк, k = 100; - для насадок К, Т: 5000-30000 та 17000-100000 лк, k = 1000; - без насадок, із відкритим фотоелементом: 5 – З0 та 17 - 100, k =1. Прилад був тарований при лампах розжарення, тому його покази при інших джерелах світла необхідно помножувати на поправочний коефіцієнт К: при освітленні природним світлом К = 0,8; при люмінесцентних лампах ЛД К = 0,9, ЛБ К = 1,17; при лампах ДРЛ К = 1,09. Поправочний коефіцієнт враховує спектральну чутливість фотоелемента. Методика вимірювання освітленості Для проведення вимірювань необхідно: - установити вимірювач люксметра в горизонтальне положення; - при необхідності за допомогою коректора встановити стрілку - установити на фотоелемент насадки К, Т, якщо невідоме очікуване значення освітленості, або насадки К, Р чи К, М залежно від очікуваної освітленості; - приєднати фотоелемент до вимірювача і покласти його горизонтально на місці вимірювання; - при натиснутій правій кнопці для відліку показань слід користуватися шкалою 0-100, при натиснутій лівій кнопці - шкалою 0-30; показання приладу в поділках по відповідній шкалі помножують на коефіцієнт перерахунку залежно від застосовуваних насадок. - при відліку показань відстань між вимірювачем і фотоелементом Показання приладу в поділках шкали помножити на коефіцієнт поглинання світлофільтра. За невідомого рівня вимірюваної освітленості, пошуки чутливості приладу починають з установлення на фотоелемент насадок у послідовності КТ®КР ® КМ та перемикання по черзі двох шкал О...100 і О...ЗО на кожній комбінації насадок. Після закінчення вимірювань від'єднати фотоелемент від вимірника, надіти на нього насадку Т, покласти в футляр. Штучне освітлення За призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, чергове, аварійне, евакуаційне, охоронне. Всі ці види освітлення призначені для освітлення необхідної виробничої діяльності людини у вечірні та нічні години доби. За виконанням (розміщенням джерел світла) штучне освітлення поділяється на загальне - призначене для рівномірного освітлення приміщення або його частини; місцеве (стаціонарне або переносне) - для освітлення тільки робочих поверхонь; комбіноване - поєднання загального та місцевого освітлення. Джерелами штучного світла є лампи розжарювання або газорозрядні лампи. Робоча поверхня освітлюється не тільки світловими потоками, які падають безпосередньо на неї від світильників, а також потоками, відбитими від стін, стелі та підлоги приміщення. За темних стін та стелі відбиті потоки малі і освітленість практично створюється променями, які падають на поверхню від світильників. За рахунок пофарбування приміщень у світлі тони можна істотно збільшити освітленість без збільшення потужності світильних установок. Нормами штучного освітлення встановлюються мінімально допустимі величини освітленості виробничих та допоміжних приміщень, житлових та громадських будівель, території виробничих підприємств, залізничних шляхів, відкритих просторів. Освітленість - це густина світлового потоку, розподіленого по освітлювальній поверхні: Е = Р / S, лк де Р - світловий потік, лм; S - освітлювальна поверхня, м2. В основу нормування освітленості на робочих місцях покладені характеристики, від яких залежить ступінь напруження зорових органів людини. До них належать: 1. Розмір об'єкта розрізнення - найменший розмір, який потрібно чітко розрізняти оком під час виконання будь-якої конкретної роботи (наприклад, товщина ліній шрифту під час читання тексту або товщини ліній креслення під час його виконання та ін.). 2. Фон - величина, яка визначається коефіцієнтом відбивання поверхні r, на якій розглядається об'єкт, тобто відношення світлового потоку, відбитого від поверхні, до світлового потоку, який падає на поверхню. Розрізняють темний (r >; 0,2), середній (0,2 < r <; 0,4) та світлий (r > 0,4) фони. 3. Контраст об'єкта з фоном К, характеризується відношенням різниці коефіцієнтів відбиття фону та об'єкта до більшого по абсолютній величині коефіцієнта відбиття. Розрізняють малий, середній та великий контрасти об'єкта з фоном. При К < 0,2 - малий контраст (фон та об'єкт мало розрізняються); при 0,2 < К <; 0,5 - середній контраст (фон та об'єкт помітно розрізняються); при К >; 0,5 - великий контраст (фон та об'єкт різко розрізняються). При зменшені К настає момент, коли контраст між об'єктом та фоном ледве розрізняється. Такий контраст називають пороговим К, тобто це найменший розрізнюваний оком контраст, при невеликому зменшенні якого об'єкт стає нерозрізнюваним від фону. 4. Видимість об'єкта v характеризується здатністю ока сприймати об'єкт. Вона залежить від освітленості, розміру об'єкта, контрасту об'єкта з фоном, тривалості експозиції. 5. Показник освітленості - характеризує засліплюючу дію джерел світла, які перебувають у полі зору спостереження за об'єктом. Розрахунок штучного освітлення за методом коефіцієнта використання світлового потоку Цей метод дозволяє визначити світловий потік, створений лампами, і розрахувати освітленість в робочому приміщенні або за заданим рівнем освітленості - потрібну кількість світильників. Основне рівняння методу: р=Eskz/nη (4) де р - світловий потік однієї лампи, лм; Е - мінімальна нормована освітленість, лк; S - площа приміщення, м2; k - коефіцієнт запасу, який враховує старіння ламп, запиленість та забруднення світильників (знаходиться за табл. 5); z - поправочний коефіцієнт, що характеризує нерівномірність освітлення (відношення мінімальної освітленості до середньої горизонтальної), приймається z = 1,1....1,2; η; - коефіцієнт використання світлового потоку освітлювальної установки у частках (знаходиться за табл. 6); п - кількість ламп.
Порядок виконання роботи І. Дослідження умов зорової роботи при бічному природному освітлені 1. На виділених викладачем 5...6 умовних робочих місцях, у площині характерного розрізу приміщення лабораторії на рівні умовної робочої поверхні, люксметром Ю116 виміряти освітленість. 2. Розрахувати коефіцієнт природної освітленості на робочих місцях за формулою (1) (значення Ез вимірюється або указується викладачем). 3. За допомогою табл. 1 пронормувати природну освітленість на робочих місцях. Таблиця 1 Нормовані значення КПО для деяких приміщень
4. Результати вимірювань та розрахунків занести в таблицю експериментальних даних. 5. Побудувати графік залежності КПО від розташування робочого місця відносно віконного прорізу. 6. Визначити за допомогою графіка на яких умовних робочих місцях можна виконувати навчальну роботу.
ІІ.Розрахунок площі світлових прорізів в умовній лабораторії при бічному природному освітленні через вікна 1. Обчислити площу приміщення Sn. 2. Визначити для приміщення ен. 3. За даними табл. 2 визначити світлову характеристику вікна hв 4. Залежно від ступеня забруднення повітря робочої зони встановити з табл. 3 коефіцієнт запасу Кз 5. Визначити за даними табл. 4коефіцієнт затінення вікон будівлями Кб. Таблиця 2 Світлова характеристика вікон hв при бічному освітленні
Ї Таблиця 3 Коефіцієнт запасу Кз при природному освітленні
Таблиця 4 Коефіцієнт затінення вікон у залежності від відношення відстані між розглядуваною будівлею та тією, що стоїть навпроти Р до висоти розташування карниза будівлі, що стоїть навпроти над підвіконням вікна Нк
6. Обчислити загальний коефіцієнт світлопропускання τ; по формулі (3). 7. Розрахувати площу світлових прорізів Sb за формулою (2). 8. Результати вимірювань та розрахунків занести в експериментальних даних. ІІІ. Розрахунок штучного освітлення за методом коефіцієнта використання світлового потоку 1. За нормами освітленості (див. табл. 5) або за галузевими нормами визначити мінімальну штучну освітленість заданого приміщення. Таблиця 5 Норми штучної освітленості, лк
2. Для визначення коефіцієнта використання світлового потоку освітлювальної установки знайти індекс приміщення: і = ав / Нр(а+в), (5) де а, в - відповідно ширина та довжина приміщення, м; Нр - висота підвішування світильників над робочою поверхнею, м. 3. За табл. 6 знайти η;. 4. За рівнянням 4 знайти кількість ламп, потрібну для забезпечення нормальної мінімальної потужності. Коефіцієнт k знайти за таблицею 7. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Що таке природне освітлення. Фізична суть? 2. Які види природного освітлення вам відомі? 3. Як обчислити коефіцієнт природної освітленості? 4. Як нормується КПО при бічному природному освітленні? 5. Як нормується КПО при комбінованому природному освітленні? 6. Як влаштований люксметр? Принцип його роботи. 7. Методика вимірювання освітленості за допомогою люксметра Ю116. 8. Як класифікується штучне освітлення по призначенню? 9. Від яких факторів залежить освітленість робочої поверхні або об'єкта, що розглядається? 10. Для чого вводяться коефіцієнти запасу та нерівномірності для джерел штучного освітлення? 11. Як нормується штучне освітлення? 12. Які Ви знаєте типи ламп, що використовуються як джерела штучного освітлення?
Таблиця 6 Коефіцієнт використання світлового потоку η;, %
Таблиця 7 Значення коефіцієнта запасу k
Таблиця 8 Світловий потік ламп розжареня при напрузі 200В
Таблиця 9 Світловий потік люмінесцентних ламп
Література. 1.Жидецький В.Ц., Джигирей В.С. та ін. Основи охорони праці.–Л.: Афіша,2004. 2. Бедрій Я.І., Джигирей В.С. та ін. Охорона праці.–Л.: Афіша,1999. 3. Купчик М.П., Гандзюк М.П. та ін. Основи охорони праці.–К.: Основа,2000. 4. Купчик М.П., Гандзюк М.П. та ін. Охорона праці. Лабораторний практикум. –К.: Основа,1998. 5.СНиП 11-4-79. Естественное й искусственное освещение. - М.: Стройиздат, 1980. - 48 с.
|
(1)
(2)
