ЗАВДАННЯ ________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

____________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

“_____” _______________200__ року Викладач__________/ _________________/ ЗВІТ

про виконання лабораторної роботи № 4

1. Вимірювання температури та швидкості руху повітря.

№ п/п	Вимірювання температури	Вимірювання швидкості руху повітря
Температура, ˚ С	Швидкість руху повітря, м/с
виміряна	за нормами	виміряна	за нормами

2. Вимірювання відносної вологості.

№   п/п	Вимірювання відносної вологості	Обчислення відносної вологості за психрометрич­ною формулою
Покази термометрів, ˚ С	Різниця температур, ˚ С	Відносна вологість, ٪	Відносна вологість за нормами, ٪	Парціальний тиск при температурі вологого термометра, мм. рт. ст..	Парціальний тиск при температурі сухого термометра, мм. рт. ст..	Барометричний тиск, мм. рт. ст..	Відносна вологість, ٪
сухого	вологого

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.

(1)

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:

(2)

де S_b, - площа світлових прорізів при бічному освітленні; е_н, - нормоване значення КПО, %; k_з - коефіцієнт запасу; h_b - світлова характерис­тика вікон; S_п - площа підлоги приміщення, м²; К_б - коефіцієнт затінення вікон будівлями, що стоять напроти; t загальний коефіцієнт світлопропускання:

t=t_1×t_2×t_3×t_4×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.
Основна похибка вимірювань становить ± 10%.

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
приладу на нульову поділку шкали;

- 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
має бути не менше ніж 1,4 м із тим, щоби тіні від виконавців вимірювань не потрапляли на фотоелемент.

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 Е_з вимірюється або указується викладачем).

3. За допомогою табл. 1 пронормувати при­родну освітленість на робочих місцях.

Таблиця 1

Нормовані значення КПО для деяких приміщень

№ п/п	Приміщення	Висота площини над горизонтом	Коефіцієнт природної освітленості ен,%
при верхньому та комбінованому освітленні	при бічному освітленні
1.	Читальні зали	0,8	2,7
2.	Аудиторії, навчальні кабінети, лабораторії	0,8	3,4	1,5
3.	Майстерні оброблення металів та деревини	0,8	3,6	1,5

 

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 S_n.

2. Визначити для приміщення е_н.

3. За даними табл. 2 визначити світлову характеристику вікна h_в

4. Залежно від ступеня забруднення повітря робочої зони встановити з табл. 3 коефіцієнт запасу К_з

5. Визначити за даними табл. 4коефіцієнт затінення вікон будівлями К_б.

Таблиця 2

Світлова характеристика вікон h_в при бічному освітленні

Відношення довжини приміщення L до його глибини а	Відношення глибини приміщення а до його висоти від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна h1
	1,5
4 і більше 1,5 0,5	6,5 7,5 8,5 9,5	10,5	7,5 8,5 9,5	9,6 10,5

Ї

Таблиця 3

Коефіцієнт запасу К_з при природному освітленні

Приміщення	Розташування світлопроникного матеріалу
вертикальне	похиле	горизонтальне
Навчальні приміщення, лабораторії читальні зали	1,2	1,4	1,5

 

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 Н_к

Р/Нк	Кб
0,5 1,5 3 і більше	1,7 1,4 1,2 1,1 1,0

 

6. Обчислити загальний коефіцієнт світлопропускання τ; по формулі (3).

7. Розрахувати площу світлових прорізів S_b 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

 

№ п/п	Приміщення	Площина
вертикальна	горизонтальна
1.	Класні кімнати, кабінети аудиторії навчальні лабораторії, лаборантські	500 (на середині дошки)	300 (на робочих столах, партах)
2.	Кабінети та класи з ПК	200 (екран)	400 (клавіатура)

 

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; Н_р - 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;, %

Індекс приміщення	При коефіцієнті відбиття стелі та стін
rстелі
rстін
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 3,0 3,5 4,0 5,0

 

Таблиця 7

Значення коефіцієнта запасу k

Характеристика об’єкта	Коефіцієнта запасу	Розрахункова частота чищення світильників
лампи розжарення	люмінесцентні лампи
Приміщення з великим виділенням пилу та диму	1,7	2,0	4 рази в місяць
Приміщення з середнім виділенням пилу та диму	1,5	1,8	3 рази в місяць
Приміщення з малим виділенням пилу та диму	1,3	1,5	2 рази в місяць

Таблиця 8

Світловий потік ламп розжареня при напрузі 200В

Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм	Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм	Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм
РВ-23 (15) РВ-24 (25) РВ-25 (40) РВ-26 (60) РВ-27 (82)		РГ-49 (75) РГ-49 (100) РГ-49 (109) РГ-49 (150) РГ-49 (200)		РГ-49 (300) РГ-49 (400) РГ-49 (500) РГ-49 (750) РГ-49 (1000)

Таблиця 9

Світловий потік люмінесцентних ламп

Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм	Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм	Тип лампи (потужність). Вт	Світловий потік. лм
ЛДЦ-20 ЛД-20 ЛБ-20 ЛДЦ-30		ЛД-30 ЛБ-30 ЛДЦ-40 ЛД-40		ЛБ-40 ЛДЦ-80 ЛД-80 ЛБ-80

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.