БЖД (Иванов ФИБС БТС 8 семестр) / Лабы / Эффективность и качество освещения

МИНОБРНАУКИ РОССИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) Кафедра БТС

ОТЧЕТ по лабораторной работе №17

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» Тема: Эффективность и качество освещения

Санкт-Петербург

2021

Цели работы:

•Изучение количественных и качественных характеристик систем освещения

•Оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещенность и коэффициент использования светового потока

•Ознакомление с нормативными документами, регламентирующими освещенность на рабочем месте

•Ознакомление с методикой оценки условий труда на рабочем месте по фактору «Освещение»

•Изучение методик и технической базы для проведения измерений светотехнических параметров.

Основные понятия и определения

Освещение – получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов.

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне нанометровых длин волн от 380 до 780 нм (1 нм = 10-9м),

регистрируемых человеческим глазом.

Световой поток Ф [лм] – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению.

Сила света Iа [кд] – пространственная плотность светового потока в заданном направлении.

Ia = dФ/dΩ,

где dФ – световой поток (лм), равномерно распределяющийся в пределах телесного угла Ω. Телесный угол измеряется в стерадианах и определяется отношением площади сферической поверхности, заключенной внутри конуса телесного угла с вершиной в центре сферы, к квадрату этой сферы.

Освещенность Е [лк] – отношение светового потока к площади освещаемой поверхности S, на которую он падает.

E =dФ/dS

2

Яркость поверхности L [кд/м2] – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению, α – угол между направлением излучения и плоскостью

La = (dIa)/(cosα*dS),

Также важным параметром, характеризующим качество освещения,

является коэффициент пульсации освещенности КП [%] – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость,

перпендикулярную заданному направлению.

Kп = ((Emax – Emin)/2Eср)*100,

где Emax, Emin, Eср – соответственно, максимальное, минимальное и среднее значение освещенности рабочей поверхности.

Стробоскопический эффект – явление искажения информации о вращающемся или периодически колеблющемся объекте, освещаемом пульсирующим с определенной частотой световым потоком.

s = (∆Lпор)s/∆Lпор,

где ∆Lпор – пороговая разность яркости объекта и фона при обнаружении объекта на фоне равномерной яркости; (∆Lпор)s – то же при наличии в поле зрения блеского (яркого) источника света.

Коэффициент использования светового потока ƞ – величина,

характеризующая эффективность использования источников света.

Ƞ = Фф/Фист,

где Фф – фактический световой поток; Фист – суммарный световой поток используемых источников света.

Значение фактического светового потока можно определить по результатам измерений в помещении средней освещенности Еср по формуле:

Фф = ЕсрS,

где S – площадь помещения, м2.

При проектировании освещения для оценки светового потока Фф используется формула:

Фф = ESKзZ

3

Нормы естественного, искусственного и совмещенного освещения зданий и сооружений, а также нормы искусственного освещения селитебных зон, площадок предприятий и мест производства работ вне зданий устанавливает СНиП 23-05-95. В данном документе представлены таблицы соответствия зрительной работы и значений освещённости при различных вариантах освещения.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения, оборудованного различными источниками искусственного освещения, и люксметра-пульсметра для измерения значений освещенности и коэффициента ее пульсации. Макет (рисунок 1) имеет каркас из алюминиевого профиля с полом (размером 0,6 м*0,7 м) и со стенками. Задняя и боковые стенки являются съемными и могут устанавливаться любой из двух сторон внутрь макета помещения. Одна сторона стенок — светлая, другая — темная.

Рисунок 1 – Внешний вид стенда

Передняя стенка жестко вмонтирована в каркас и выполнена из тонированного прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса окно для установки внутрь каркаса измерительной головки люксметра-пульсметра.

4

На полу — вентилятор для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы.

На потолке размещены патроны, в которых установлены две лампы накаливания, три люминесцентные лампы типа КЛ 9, галогенная лампа и люминесцентная лампа типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем

(рисунок 2).

Рисунок 2 – Внешний вид потолка стенда с используемыми лампами

На передней панели каркаса расположены органы управления и контроля:

•лампа индикации включения напряжения сети;

•переключатель для включения вентилятора;

•ручка регулирования частоты вращения вентилятора;

•переключатели для включения ламп.

Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса.

Люксметр-пульсметр содержит корпус, на лицевой панели которого расположены стрелочный индикатор, переключатель режима измерения

(освещенность Е — коэффициент пульсации Кп), переключатель диапазона измерения (100 или 30) и переключатель включения напряжения сети со встроенным индикатором. В качестве приемника светового потока

используется измерительная головка с насадками.

5

Перечень проведённых измерений

Освещённость, лк

Расчёт фактического светового потока для двух случаев: темные и светлые стенки помещения:

Фф = Еср= 0.6 0.7 = 0.49

Ффакт(люм1) темн = 280 0,49 = 137 лм Ффакт(люм1) светл = 391 0,49 = 192 лм

Ффакт(люм2) темн = 692 0,49 = 339 лм Ффакт(люм2) светл = 933 0,49 = 457 лм

Ффакт(светод) темн = 888 0,49 = 435 лм Ффакт(светод) светл = 1088 0,49 = 533 лм

Ффакт(нак)темн = 487 0,49 = 238 лм Ффакт(нак)светл = 612 0,49 = 300 лм

Ффакт(гал) темн = 2744 0,49 = 1345 лм Ффакт(гал)светл = 2903 0,49 = 1422 лм

Расчёт коэффициента использования светового потока для двух случаев:

темные и светлые стенки помещения:

1371(люм1) темн = 600 = 0,23

1921(люм1) светл = 600 = 0,32

3391(люм2) темн = 450 = 0,75

4571(люм2) светл = 450 = 1,02

4352(светод) темн = 650 = 0,67

9

5332(светод) светл = 650 = 0,82

2382(нак) темн = 710 = 0,34

3002(нак) светл = 710 = 0,42

13453(гал) темн = 850 = 1,58

14223(гал) светл = 850 = 1,67

Исходя из полученных расчётов, можно сказать, что для тёмных стен коэффициент использования светового потока меньше, т.е. эффективность источников при использовании тёмных стен ниже.

Самым неэффективным источником света оказалась первая люминесцентная лампа, а наибольшую эффективность показала галогеновая лампа.

Самый большой коэффициент пульсаций имеет первая люминесцентная лампа, самый маленький галогеновая, что говорит, что и по этому показателю первая люминесцентная лампа является не самым хорошем средством освещения.

При совместном использовании люминесцентных ламп коэффициент

пульсаций уменьшается, и также он изменяет своё значение в зависимости от

10