САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Факультет: вечерне-заочный
Кафедра УИТ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Исследование производственного освещения на рабочем месте
Выполнил: ст. гр. УИТ-51в
Зимин Н.Н.
Принял: преподаватель
Русин С.А.
«___» _________2008г.
Балаково 2008
Цель работы: ознакомиться с порядком нормирования и расчета естественного и искусственного освещения, с приборами и методом определения уровня и качества освещения на рабочих местах.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое небосводом (прямое и отраженное), искусственное, осуществляемое электрическими лампами (накаливания и люминисцентными), и совмещенное, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естетственное освещение дополняется искусственным.
Естественное освещение бывает:
-
боковое одностороннее и двустороннее, осуществляеемое через оконные проемы и прозрачные стены;
-
верхнее – через фонари и прозрачную кровлю;
-
комбинированное – верхнее и боковое одновременно.
Естественное освещение оценивается коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) и определяется выражением:
(1)
где е – коэффициент естественной освещенности, в %;
ЕВ – освещенность горизонтальной плоскости на уровне рабочей поверхности внутри помещения в данной точке, лк;
ЕН – освещенность наружной горизонтальной поверхности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, лк.
Естественное освещение нормируется в соответствии со СНиП П-4-79. При боковом освещении нормируют минимальное значение к.е.о. (емин) в пределах рабочей зоны, а ри верхнем и комбинированном освещении – среднеезначение к.е.о. (еср).
Нормированное значение к.е.о.:
(2)
где е – значение к.е.о., в зависимости от разряда зрительной работы;
м – коэффициент светового климата, определяемый в зависимости от района расположения здания;
с – коэффициент солнечности климата, в зависимости от ориентации здания.
Расчет естественного освещения
Площадь световых проемов (окон или фонарей):
- при боковом освещении
(3а)
- при верхнем освещении
(3б)
где: S0, Sф – площади окон или фонарей, м2;
SП – площадь пола помещения, м2;
еН – нормированное значение к.е.о., %;
h0, hф – световвые характеристики окна или фонаря;
к – коэффициент, учитывающий затенение окон протвостоящими зданиями;
Г1, Г2 – коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении.
Искусственное освещение по функциональному назначению делится на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное, дежурное, специальное (бактерицидное, эритемное для искусственного загара).
По конструктивному исполнению искусственное освещение бывает:
-
общее равномерное и локализованное – для здания в целом, либо для отдельных участков работ;
-
местное – для отдельного рабочего места, в промышленности применение одного местного освещения не допускается;
-
комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное.
Искусственное освещение оценивается величиной освещенности:
(4)
где: Еср – средняя в пределах рассматриваемой поверхности величина освещенности, лк;
- световой поток, люмен;
S – освещаемая площадь на уровне рабочей поверхности, м2.
Расчет искусственного освещения
При проектировании искусственного освещения применяются в основном два метода расчета: коэффициента использования светового потока и точечный.
Метод коэффициента использования светового потока позволяет рассчитать среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее прямых и отраженных потоков света. Переход от средней освещенности к минимальной осуществляется приближенно. Поэтому данный метод применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей. Расчетная формула вытекает из (3) путем нахождения светового потока одной лампы и с учетом поправочных коэффициентов:
(5)
где Енорм – нормируемая освещенность, лк;
к – коэффициент запаса;
Z – коэффициент неравномерности;
- коэффициент использования светового потока, %;
n – общее число светильников.
Индекс помещения:
(6)
где А, В – длина и ширина помещения, м;
Нр – расчетная высота подвески светильника, м;
;
Н – высота помещения, м;
Нс – высота от светильника до потолка, м;
Нг – высота от пола до уровня рабочей поверхности, м; принимается при работе сидя = 0,8 м, при работе стоя = 1,5 м.
Количество светильников определяется способом расположения их (квадратное, шахматное), расстоянием между ними, экономческими характеристиками.
Точечный метод позволяет определить освеещенность любой точки поверхности, создаваемой светильниками с известными параметрами: свеетораспределением, силой ламп и геометрическими характеристиками, определяющими расположение светильника.
Освещенность точки А горизотальной поверхности выражается формулой:
(7)
где I - сила света источника (светильника в направлении) .
Освещенность врткальной плоскости точки А определяется:
(8)
Значения (7) и (8) для каждого из источников необходимо сложить.
Точечный метод широко применяется для расчета местного освещения, а также прожекторного.
ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА
Экспериментальный стенд предназначен для для исследования искусственного освещения, создаваемого точечными источниками, в качестве которых применяют лампы накаливания различной мощности (рис. 1).
Рисунок 1 – Схема экспериментального стенда
-
коромысло, 2 – штанга, 3 – ось крепления, 4 – лампа накаливания,
5 – люксметр, 6 – фиксатор высоты подвеса лампы
Основные технические данные стенда:
-
Стенд позволяет исследовать влияние освещенности в зависимости от мощности источника света.
-
Стенд позволяет исследовать зависмость освещенности для данного типа источника от высоты подвеса над уровнем рабочей повееррхности.
-
Стенд позволяет получить зависимость освещенности рабочей поверхности от угла направления силы света на данную точку.
Стенд состоит из смметрично расположенных друг относительно друга двух коромысел 1, которые с помощью осей 3 укрепляются в штангах 2. к верхней части коромысла крепится лампа 4. При вращении коромысла на оси изменяется высота подвеса светильника, и тем самым изменяетмя освещенность. Последняя измеряется люксметром (Ю-116) 5.
Стенд питается напряжением переменного тока 220 В.
Фотоэлектрический люксметр Ю-116 состоит из измерительного прибора 1 и фотоэлемента 2 и предназначен для измерения освещенности в диапазоне от 5 до 100000 лк.
Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэффекта. При наличии светового потока на фотоэлементе в замкнутой цепи возникает ток, который отклоняет стрелку прибора.
Отсчет показаний можно вести по двум шкалам: с делениями 0 30 или 0 100, в зависимости от того, какая кнопка (левая 3 или правая 4) нажата.
Для расширения пределов измерений фотоэлемент снабжен насадками. При наличии на фотоэлементе совместно применяемых насадок показания стрелки умножаются на 10, 100 или 1000.
(9)
где П – показания прибора;
К0 – коэффициент ослабления.
В отсутствии насадок К0 = 1.
Погрешность в пределах 10%.
Класс точности 1,0 по ГОСТ 14841-80.