est_osveshchenie-2012

зависимости от указанных условий, естественное освещение может резко меняться за очень короткий промежуток времени и в довольно широких пределах. Значения КЕО для различных помещений лежат в пределах 0,1-12 %. Точка для измерения наружной освещенности выбирается на открытом участке земной поверхности.

В связи с тем, что наружная освещенность не постоянна и резко колеблется как по времени года, так и по часам суток, то вводится величина н е р а в н о м е р н о с т и о с в е щ е н и я ( z ) , представляющая собой отношение среднего значения коэффициента естественной освещенности (КЕОср) к его наименьшему значению (КЕОmin) в пределах характерного разреза помещения:

= КЕОср . (12)

КЕО

Неравномерность естественного освещения производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным освещением не должна превышать 3:1. Величина z не нормируется для помещений с боковым освещением и для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы VII и VIII разрядов, при верхнем и боковом освещении вспомогательных помещений, а также помещений общественных зданий, в которых выполняются зрительные работы разряда г.

При одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение (КЕОmin) в точке, наиболее удаленной от световых проемов (на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок), при двухстороннем – в точке посередине помещения, а в помещениях с верхним и комбинированным (совмещенным) освещением – по среднему значению (КЕОср) на уровне пола для характерного разреза помещения в пределах рабочей зоны (рис. 3):

	КЕО1	+	КЕО2	+ +	КЕО
КЕО =	2	2		2		, (13)
ср			N − 1

где N – число точек определения (первая и последняя точки определяются на расстоянии 1 м от поверхности стен помещения или перегородок); КЕО1, КЕО2, … КЕОn – величины КЕО при верхнем и совмещенном освещении в точках характерного разреза помещения.

При совмещенном естественном освещении величина КЕОсов

определяется по формуле:
КЕОсов = КЕОб + КЕОв ,	(14)

где КЕОб и КЕОв – значения КЕО при боковом и верхнем освещении соответственно.

11

Достаточность естественного освещения в производственных помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 (Приложение 1, таблицы 3, 4 и 6). Величина освещенности с учетом характера зрительных работ, вида производственного освещения и географического района

расположения здания называется	н о	р м и р о в а н н ы м
к о э ф ф и ц и е н т о м е с т е с т в е н н о й о с в е щ е н н о с т и ( eN ) :
N = н ∙ mN ,		(15)
где N номер группы обеспеченности естественным светом (Приложение 1, таблица 7);
еН нормированное значение КЕО (Приложение 1,		таблицы 3, 4 и 6); mN коэффициент
светового климата (Приложение 1, таблица 8).

Полученные по формуле (15) значения следует округлять до десятых долей.

а

б

КЕО		КЕО
РП	РП
	КЕОmin			КЕОmin
в		г

	КЕО		РП	КЕО
РП
		КЕОср			КЕОср

Рис. 3. Схема распределения КЕО по характерному разрезу производственного помещения. а – одностороннее боковое освещение; б – двухстороннее боковое освещение; в – верхнее освещение; г – комбинированное освещение. РП – уровень рабочей поверхности.

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

12

естественной освещенности в производственных помещениях заключается в определении фактического значения КЕО.

Соответствующая оценка естественной освещенности дается на основании сопоставления экспериментально измеренного значения КЕО с нормативным по СНиП 23-05-95. Расчетное значение КЕО при верхнем и комбинированном естественном освещении должно быть не менее нормированного значения ен при боковом освещении для соответствующих зрительных работ.

Освещенность рабочих мест определяется глубиной помещения, расстоянием от пола до подоконников, шириной простенков, а также степенью затемнения помещений расположенными рядом зданиями или установками. При экспериментальном определении значения КЕО необходимо учитывать уровень и характер загрязнения остекленных поверхностей и стен производственного помещения.

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

-характеристика и разряд зрительных работ;

-группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

-нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

-требуемая равномерность естественного освещения;

-продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

-необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

Проектирование естественного освещения здания должно выполняться в следующей последовательности:

а) 1-й этап:

-определение требований к естественному освещению помещений;

-выбор систем освещения;

-выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;

-выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

-учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта;

б) 2-й этап:

-выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

-уточнение параметров световых проемов и помещений;

13

в) 3-й этап:

-выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

-определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;

-определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;

-определение требований к эксплуатации световых проемов;

г) 4-й этап:

-внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

Целью светотехнического расчета естественного освещения является определение необходимой площади световых проемов. Значения различных коэффициентов для расчета естественного освещения берутся из соответствующих таблиц СНиП 23-05-95. Расчет площади световых проемов осуществляется исходя из зависимостей:

-при боковом освещении:

	=	п ∙ е ∙ Кз ∙ о ∙ Кзд	,	(16)
		100 ∙ общ ∙ 1

- при верхнем освещении:

	=	п ∙ е ∙ Кз ∙ ф ∙ Кф	,	(17)
ф		100 ∙ общ ∙ 2

где SО, Sф – площадь окон и фонарей, м2; Sп – площадь пола, м2; еN – нормированное значение КЕО с учетом коэффициента светового климата (формула (15)), %; Кз – коэффициент запаса, определяемый с учетом запыленности, загазованности и задымленности помещения, наклонного, горизонтального или вертикального расположения стекол и периодичности их очистки (Приложение 1, таблица 9); ηо, ηф – коэффициенты световой активности окна и фонаря (Приложение 1, таблица 10); τобщ – общий коэффициент светопропускания, учитывающий оптические свойства стекла, частичные потери света в переплетах из-за загрязнения остекленной поверхности, наличия несущих и солнцезащитных конструкций перед окнами; Кзд – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями (Приложение 1, таблица 11); r1, r2 – коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении (Приложение 1, таблица 14); Кф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Общий коэффициент светопропускания (τобщ) рассчитывается по

уравнению:
общ =	1 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 4 ∙ 5 ,	(18)

где 1 – коэффициент светопропускания материала (Приложение 1, таблица 12); 2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (Приложение 1,

14

таблица 12); 3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (Приложение 1, таблица 12); 4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (Приложение 1, таблица 13); 5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (0,9).

По рассчитанной площади световых проемов определяется количество

окон:

=

SO

, (19)

S

где n – расчетное количество окон, шт.; SO – расчетная площадь остекления, м2; S – площадь одного окна, м2.

Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять не более ±(5÷10) %.

Упрощенно естественное освещение нормируется, исходя из так называемого светового коэффициента.

С в е т о в о й к о э ф ф и ц и е н т ( Ксв ) – санитарный показатель естественного освещения помещений, представляющий собой отношение

площади остекленной поверхности окон (Sо) к площади пола (Sп):

Ксв = SО . (20)

Sп

Числитель дроби приводится к 1, для этого и числитель и знаменатель делят на величину числителя. В учебных учреждениях значение светового коэффициента должно быть не менее 1/4 – 1/5, в коридорах – не менее 1/5 – 1/6, во вспомогательных помещениях – не менее 1/8 – 1/10 и на лестничных площадках – не менее 1/12. Оценка естественного освещения методом Ксв не учитывает многих факторов (например, затемнение окон противостоящими зданиями, форму и ширину окон и т. д.).

3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1Методика выполнения работы и обработка экспериментальных

данных

В настоящей работе для измерения естественной освещенности используется переносной фотоэлектрический люксметр «Ю-116» общепромышленного назначения, областью применения которого являются:

15

-промышленные предприятия и организации (службы охраны труда и техники безопасности, службы главного энергетика);

-учебные заведения, научные центры, музеи, библиотеки и архивы, предприятия транспорта и связи, центры метрологии и сертификации;

-медицинские учреждения, центры Госсанэпиднадзора, сельское хозяйство и др.

Прибор предназначен для измерения освещенности, создаваемой различными источниками, произвольно пространственно расположенными, в лк. Измеритель освещенности Ю-116 рекомендуется для проверки освещенности на рабочих местах при их аттестации и при лицензировании некоторых видов деятельности. Основные технические данные и характеристики данного прибора представлены в табл. 1.

			Таблица 1
	Технические характеристики люксметра Ю-116
		Параметр	Значение
Диапазон измерений люксметра			от 0,1 до 200 000 лк
	Шкалы прибора		Неравномерные, градуированы в
			лк, одна шкала имеет 100 делений,
			вторая – 30 делений
Пределы допустимой погрешности в основном			- / +10 % от значения измеряемой
диапазоне измерений 5-30 лк и 20-100 лк (без насадок)			освещенности
не должны превышать
Значение поправочного коэффициента (К) на цветность			0,8
при измерении коэффициента естественной
	освещенности
		Температура окружающего	от 0 до 40 0С
Рабочие условия		воздуха
эксплуатации		Относительная влажность	65±15 %
прибора		воздуха при температуре
		окружающего воздуха 25 0С
		Атмосферное давление	86-107 кПа

Задание 1. Исследование внутренней и наружной естественной освещенности.

Ход определения:

1.1) провести замеры наружной освещенности (Ен, лк) на открытой со всех сторон площадке, причем небосклон не должен быть затенен близко расположенными объектами (зданиями, сооружениями, деревьями); 1.2) рассчитать действительную наружную освещенность (Енд, лк), умножив показания люксметра на поправочный коэффициент К (К = 0,8);

1.3) провести замеры освещенности внутри помещения (Евн, лк) на уровне рабочей поверхности (0,8 м) по мере удаления от окна (рекомендуемое число точек замера составляет 4-7);

16

1.4) рассчитать действительную освещенность внутри помещения (Евнд, лк), умножив показания люксметра на поправочный коэффициент К (К = 0,8); 1.5) на основании полученных значений действительной внутренней и

наружной естественной освещенности, с учетом формулы (11), определить действительное значение КЕО для каждой из точек замера; 1.6) определить нормированное значение КЕО (еН) (Приложение 1, таблицы 3 и

4);

1.7) вычислить нормированное значение КЕО (еN) по формуле (15) с учетом коэффициента светового климата и номера группы соответствующего административного района (Приложение 1, таблицы 6, 7 и 8); 1.8) полученные результаты занести в табл. 2;

1.9) установить соответствие полученных результатов требованиям, предъявляемым к естественной освещенности на рабочих местах в производственных помещениях, в т. ч. с учетом класса условий труда (Приложение 1, таблица 5); 1.10) построить график распределения действительного значения КЕО по

характерному разрезу помещения при данном виде естественного освещения (изменение действительного значения КЕО по мере удаления от окна (l, м), т. е. l=f(КЕО)).

Задание 2. Определение необходимой площади и количества световых проемов (окон).

Ход определения1:

2.1) рассчитать действительную площадь остекления (Sод, м2):

SОД = nД(L ∙ H) ,

(21)

где nД – действительное число оконных проемов в помещении; L, H – ширина и высота одного оконного проема, м2.

2.2) по формуле (16) вычислить расчетное значение площади окон, предварительно определив коэффициенты kз, ηо, Кзд, τобщ и r1 (Приложение 1, таблицы 9-14) с учетом глубины помещения (расстояние в помещении между наружной стеной со светопроемами и наиболее удалѐнной от неѐ стеной или перегородкой) и средневзвешенного коэффициента отражения пола, стен и потолка (ρср);

1 В расчетах принять:

а) расстояние от верха окна до рабочей поверхности (или условной рабочей) 2 м; б) ширину и высоту одного оконного проема равных по 2 м соответственно; в) глубину помещения 5 м (ауд. Б-402) и 8 м (ауд. Б-409); г) средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка ρср = 0,45.

17

2.3) вычислить по формуле (19) расчетное количество окон; 2.4) рассчитать по формуле (20) величину светового коэффициента и сравнить с рекомендуемыми значениями для учебных учреждений;

2.5) сопоставить расчетную и действительную площадь остекления, занести полученные данные в табл. 2 и сделать соответствующие выводы.

							Таблица 2
Результаты исследования естественной освещенности
	Параметр				Величина
				(наименование)
Помещение
Класс условий труда
Вид естественного освещения
Характеристика зрительной работы
Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм
Разряд зрительной работы
Подразряд зрительной работы
Контраст объекта с фоном
Характеристика фона
		Показания люксметра Ен, лк
Наружная освещенность		Поправочный коэффициент К
		Действительная наружная
		освещенность Енд, лк
		Номер точки замера	1	2	3	4	5	6	7
		Показания люксметра Евн, лк
Освещенность внутри		Поправочный коэффициент К
помещения		Действительная освещенность
		внутри помещения Евнд, лк
		Действительное значение КЕО, %
Нормированное значение КЕО еН, %
Значение КЕО, соответствующее данному классу условий труда, %
Нормированное значение КЕО
с учетом коэффициента светового климата еN, %
Площадь пола Sп, м2
		kз
Значения светотехнических		ηо
коэффициентов		Кзд
		τобщ
		r1
Площадь остекления		действительная Sод, м2
		расчетная Sо, м2
Количество окон		действительное nд, шт.
		расчетное n, шт.
Значение светового		расчетное
коэффициента (Ксв)		рекомендуемое
	18

3.2Техника безопасности при выполнении лабораторной работы

1)К работе с люксметром допускаются лица, ознакомленные с его устройством и принципом действия.

2)Экспериментальную часть следует проводить в присутствии лаборанта и преподавателя и в случае неисправностей аппаратуры немедленно сообщить им об этом.

3)Работу с люксметром следует производить строго в соответствии с описанием, приведенном в задании 1, осуществляя измерения освещенности при горизонтальном положении прибора.

4)Необходимо оберегать селеновый фотоэлемент люксметра от излишней освещенности, не соответствующей выбранным насадкам.

3.3 Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

а) титульный лист, оформленный в соответствии с Приложением 2; б) цель работы; в) таблица с результатами измерений и обосновывающие расчеты;

г) выводы, характеризующие полученные результаты и их соответствие гигиеническим нормативам и классу условий труда, а также мероприятия по приведению освещенности к нормативным величинам (в случае ее отклонения).

19

4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Каково назначение производственного освещения?

2. Что представляют собой процессы адаптации и аккомодации? Каково психофизиологическое влияние производственного освещения на организм человека? Приведите примеры.

3.Что представляет собой видимое излучение? Как соотносятся между собой понятия свет, ощущение зрения и лучистый поток?

4.Для каких целей вводятся светотехнические величины? Каких видов они бывают?

5.Каково отличие качественных характеристик от количественных? Приведите примеры светотехнических величин, их размерности и формулы для расчета.

6.Что представляет собой телесный угол и какова его размерность?

7.Раскройте физический смысл единиц измерения силы света и освещенности.

8.Как связаны между собой коэффициент отражения и фон? Приведите примеры.

9.Что характеризует контраст объекта с фоном? Какова его размерность?

10.Перечислите достоинства и недостатки естественного освещения.

11.Каков принцип выбора естественного освещения? Какие виды естественного освещения известны?

12.Какие светотехнические величины необходимо регистрировать на производстве для контроля естественной освещенности? Какими приборами можно проводить данный контроль?

13.Раскройте сущность и принцип действия люксметра и яркомера. Какие марки данных приборов известны?

14.Каковы правила пользования люксметром и яркомером? Приведите основные и дополнительные пределы измерения люксметра.

15.Каковы особенности выбора именно селенового фотоэлемента люксметра? Как связана спектральная чувствительность фотоэлемента с ощущением зрения?

16.Для каких целей используются насадки на селеновый фотоэлемент люксметра? Каких типов они бывают?

17.Какими документами регламентируется нормирование естественного освещения?

18.Каково гигиеническое нормирование естественного освещения исходя из условий труда? Каким документом регламентируются эти нормы?

19.Дайте определения понятиям «рабочая поверхность», «условная рабочая поверхность» и «характерный разрез помещения».

20.Какие разряды и подразряды зрительных работ выделяются при нормировании производственного освещения?

21.Как соотносятся между собой классы условий труда и особенности гигиенического нормирования естественного освещения? Приведите пример.

22.Что характеризует и какую имеет размерность коэффициент естественной освещенности?

Приведите формулу для его расчета. Зависит ли величина данного коэффициента от географической широты, метеорологических условий, времени года и суток? Почему?

23. Для каких целей вводятся нормированный коэффициент естественной освещенности и неравномерность освещения? Как их рассчитать?

24. Что представляет собой коэффициент светового климата? На сколько групп административных районов зонирована территория Российской Федерации? К какой группе относится Волгоградская область?

20