Экспериментальное исследование естественного освещения

Экспериментальное исследование естественной освещенности заключается в определении фактического значения КЕО в помещениях. Оценка естественной освещенности дается на основании сопоставления полученного значения КЕО с нормативным. Поскольку для определения КЕО необходимо знать абсолютные значения освещенности внутри E_вни снаружиE_нарздания, студент должен ознакомиться с прибором для измерения освещенности – люксметром.

Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении поверхности фотоэлемента световым потоком в нём возникает фототок, величина которого пропорциональна плотности светового потока. Величина этого тока измеряется с помощью гальванометра магнитоэлектрической системы люксметра.

Используемый в данной работе фотоэлектрический люксметр Ю117 (рис. 1.1) состоит из измерителя (поз. 1) и отдельного фотоэлемента (поз. 2) с насадками (поглотителями) (поз. 3). На лицевой панели измерителя имеются кнопки переключателя (поз. 4) и табличка со схемой связи между кнопками и используемыми насадками.

Прибор имеет две шкалы (поз. 5): 0100 и 030, проградуированных в люксах. На боковой стенке корпуса измерителя расположена вилка для присоединения фотоэлемента, заключенного в пластмассовый корпус, который присоединяется шнуром с розеткой к измерителю.

Косинусную погрешность измерений уменьшает насадка (рис.1.2) на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль.

Рис. 1.1. Люксметр Ю117

Насадка обозначена буквой К, нанесенной на ее внутреннюю сторону. Эта насадка совместно с одним из трех фильтров (рис. 1.1, поз. 3), имеющих обозначение М, Р, Т, образует три поглотителя с коэффициентами ослабления 10, 100, 1000 соответственно.

П

Рис.1.2. Насадка «К»

ри отсчете значений измеряемой освещенности нужно знать следующее. Если нажата одна из кнопок, расположенных напротив строк, кратных 10, то для отсчета показаний пользуются шкалой 0100. Если нажата одна из кнопок, расположенных напротив строк, кратных 3, используют шкалу 030. Значения снятых с прибора показаний умножают на коэффициент пересчета шкалы (Приложения, табл. 1.3), зависящий от применяемых насадок.

Например, на фотоэлементе установлены насадки К и Р, нажата кнопка напротив строки 310³–310⁴, стрелка показывает 10 делений по шкале 030. Измеряемая освещенность равна 10100 = 1000 лк.

Во избежание неточных показаний люксметра следует защищать фотоэлемент от излишней освещенности, не соответствующей выбранным насадкам. Поэтому, если величина измеряемой освещенности неизвестна, измерения начинают с установки на фотоэлемент насадок К и Т.

Если, при насадках К, М и нажатой кнопке напротив строки 30-300-310³-310⁴, стрелка не доходит до деления 5 по шкале 030, измерения производят без насадок, т. е. открытым фотоэлементом.

Порядок проведения экспериментального исследования естественного освещения

1. Изучить предыдущие разделы данных методических указаний и рекомендуемую литературу из прилагаемого списка.

2. Получить у преподавателя или лаборанта приборы, инструменты и исходные данные, в соответствии с вариантом.

3. Определить вид естественного освещения в помещении лаборатории, коэффициент светового климатаm, в котором расположено помещение учебного корпуса (табл. 1.2), нормируемое значениеe_н(табл. 1.4) и, по формуле (1.7), найти нормируемое значение КЕО (е_N). Результаты записать в отчёт (табл. 1.5).

4. С помощью рулетки измерить площадь пола, S_п, м². Результат записать в таблицу отчёта.

Принимая световую характеристику окнаη₀=10,0, коэффициент затенения окон от противостоящих зданийK_зд=1,0, коэффициент запаса K_з= 1,2, по формуле (1.9) определить расчётную площадь окон, необходимую для обеспечения нормируемого значения КЕО. При этом общий коэффициент светопропускания для спаренного деревянного переплета с двойным остеклением будет равенt₀=t₁´t₂=0,8´0,75=0,6. Результат записать в отчёт.

5. Определитьсуммарную площадь оконных проёмовS_0З(м²), для чего, с помощью рулетки, измерить ширину и высоту одного оконного проёма как показано на рис. 1.3. Тогда

,

где n– число оконных проёмов в помещении. Результат записать в отчёт.

6

Рис. 1.3. Замеры оконного

проёма

. Сопоставить полученные расчетное и фактическое значения площади оконных проёмов. Сделать вывод о соответствии естественного освещения в помещении требованиям СНиП.

7. Взять люксметр, ознакомиться с его устройством, правилами пользования и производства замеров.

8. Измерить наружную освещенность E_нар. Результат записать в отчёт. В случае неудобства или невозможности точно определить наружную освещенность, фотоэлемент поместить за окно в горизонтальном положении. При этом показание люксметра удвоить, так как пластинку фотоэлемента освещает только половина небосвода, а вторая половина закрыта зданием. Возможно задание значения наружной освещённости преподавателем.

9. Измерить освещенность в помещении лаборатории Eⁱ_вн на расстоянии 1, 2, 3, 4 и 5 метров от окна (фотоэлемент держать параллельно полу, обращенным вверх, на уровне 0,8 м от пола). При этом следить за тем, чтобы на фотоэлемент не падала тень от оператора, производящего измерения, а также тень от временно находящихся посторонних предметов.

Для каждой из пяти точек подсчитать значение КЕО. Как показано на рис.1.4. построить график изменения КЕО по характерному разрезу помеще­ния.

Рис.1.4. График распределения КЕО по характерному разрезу помеще­ния

Сделать вывод о возможности выполнения в помещении лаборатории зрительной работы заданного разряда. При необходимости дать рекомендации по обеспечению требований норм.