Лабораторная работа №4. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Лабораторная работа №4

по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности»

на тему: «Исследование и расчет производственной освещенности»

Выполнили студ. гр. БАГ-05-02 Д.Р. Калимуллин

Проверил доцент, к.т.н. А.А. Гилязов

УФА 2009

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Ознакомление с нормами естественного и искусственного освещения.

2. Расчет искусственного и естественного освещения.

3. Исследования освещенности.

1.1 ЕСТЕССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ.

Дневной солнечный свет по сравнению с искусственным лучше воспринимается глазом и более благоприятно влияет на самочувствие человека. Содержащиеся в лучах солнца ультрафиолетовые излучения необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Поэтому все помещения здания должны освещаться естественным светом за исключением тех, где естественный свет противопоказан по технологическим причинам.

В зависимости от расположения светопроемов различают следующие виды естественного освещения:

- боковое – через окна в наружных стенах или через прозрачные части стен;

- верхнее – через световые фонари и проемы в покрытиях;

- комбинированное, когда к верхнему освещению добавляется боковое.

Применение того или иного вида естественного освещения зависит от архитектурных особенностей производственных зданий.

Очевидно, что естественная освещенность колеблется в течение суток, зависит от времени года, атмосферных осадков, географических координат и т.д. Это обстоятельство не позволяет установить норму освещенности в абсолютных величинах (лк).

Для регламентации переменного по характеру естественного освещения зданий принята относительная единица измерения, выраженная в процентах – коэффициент естественной освещенности (к.е.о. или е).

К.Е.О. в какой-либо точке внутри помещения, освещаемой светом, видимым через световой проем участком небосвода, представляет собой отношение абсолютной освещенности в этой точке (Е_В, лк) к одновременной наружной освещенности (Е_Н, лк) горизонтальной плоскости, освещаемой (равномерно) рассеянным светом всего небосвода:

или % (2)

1.2 ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ.

Источниками искусственного освещения в настоящее время являются: лампы накаливания и газоразрядные лампы низкого и высокого давления.

Лампы накаливания просты по устройству, удобны в эксплуатации, могут быть включены в сеть постоянного и переменного тока и поэтому находят широкое применение для освещения производственных помещений.

Однако лишь 2-3% потребляемой лампой электроэнергии расходуется по назначению, т.е. превращается в свет, а основная часть выделяется в виде тепла. Световой к.п.д. этих ламп не превышает 10÷13%, что делает их мало экономичными. Срок службы их около 100 часов.

B газоразрядных источниках света, создаваемых для целей освещения, широко используется явление фотолюминесценции, основанное на свечении кристаллических порошков – люминофоров под воздействием ультрафиолетовых излучений.

Типичным представителем газоразрядных ламп низкого давления являются люминесцентные лампы. Для изготовления этих ламп применяют люминофоры, излучающие свет различных оттенков, близких к дневному свету, что оказывает положительное влияние на состояние зрительных функций, способствует уменьшению утомления и создает условия для правильной цветопередачи. Кроме того, применение этих ламп снижает слепящее действие, т.к. яркость их невелика. Эти лампы в 2,5÷3 раза экономичнее ламп накаливания, и срок их службы до 5000 часов.

Основные характеристики ламп – световая отдача (отношение излучаемого светового потока к потребляемой энергии), световой поток, средняя продолжительность службы – определяется государственными стандартами.

Искусственное освещение может быть двух систем: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочих местах. Общее освещение подразделяется на:

- общее равномерное освещение, когда светильники равномерно располагается по всей площади, помещения, без учета расположения оборудования;

- общее локализованное освещение, при котором расположение светильников производится с учетом расположения рабочих мест.

Система общего равномерного освещения применяется обычно при небольших уровнях требуемой освещенности (300 лк и ниже), при высокой плотности расположения рабочих мест в производственных, где по всей площади выполняются однотипные работы (например, крупносборочные и литейные цеха), в непроизводственных помещениях.

Систему общего локализованного освещения рекомендуется применять в производственных помещениях, где требуется повышенная освещенность отдельных участков рабочей поверхности, в цехах, где рабочие места расположены сосредоточенными отдельными группами (рабочие места у конвейерных лент, отдельных групп станков), в цехах, различные участки которых предназначены для выполнения работ, требующих разной освещенности и т.д. Применяя локализованное размещение светильников общего освещения, можно добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без значительных экономических затрат.

Однако применение одной системы общего освещения в ряде случаев оказывается непригодным.

В таких случаях, а также при производстве точных работ, нуждающихся в высоком уровне освещенности, целесообразно применять систему комбинированного освещения.

Светильники местного освещения, расположенные вблизи рабочей поверхности, позволяют управлять, световым потоком и благодаря этому создать лучшие условия видимости, а также создавать высокие уровни освещенности не только на горизонтальных, но и на вертикальных и наклонных поверхностях.

При выполнении системы комбинированного освещения надо соблюдать определённое соотношение между освещенностью рабочих, поверхностей, создаваемой одновременно светильниками местного и общего освещения.

Это соотношение, как правило, должно находиться в пределах 10:2÷10:5, т.к. неравномерное распределение яркостей в поле зрения работающих приводит к повышенному утомлению зрения. По этой же причине применение одного местного освещения не допускается.

2. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Для того чтобы обеспечить требования, предъявляемые действующими нормами (СНиП П-4-79) к освещению производственных помещений (как естественного, так и искусственного) требуется проводить расчет выбранной системы освещения. Целью таких расчетов является обеспечение на рабочих местах достаточного уровня освещения, т.е. соответствующего нормативному значению, и обеспечение качественных показателей систем освещения.

2.1. РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Расчет естественного освещения сводится к определению необходимой площади световых проемов (окнами световых фонарей), обеспечивающих нормированные значения К.Е.О., т.е. достаточный уровень освещения.

Необоснованное увеличение остекленных поверхностей, например

сплошное остекление наружных стен якобы для обеспечения максимального естественного освещения, ведет к дискомфорту, ухудшению видимости. "Строительными нормами и правилами"(СНиП П-4-79) рекомендуется определять требуемую площадь светопроемов следующим образом:

1. При боковом освещении по формуле:

(6)

где S_с – площадь световых проемов окон, м²;

S_п – площадь пола, м²;

е_n – нормированное значение К.Е.О.;

η₀ – световая характеристика окна, равная площади светового проема в % от площади пола при К.Е.О. = 1% (определяемая в зависимости от соотношения длины помещения к его глубине, а также расстояния от уровня рабочей поверхности до верхнего края окна);

К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями;

τ₀ – общий коэффициент светопропускания, определяемый как произведение частных коэффициентов светопропускания;

(7)

где τ₁, τ₂, τ₃ соответственно коэффициенты, учитывающие потери света в светопропускающем материале вследствие затенения переплетами; от слоя загрязнения стекла; вследствие затенения несущими конструкциями;

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. при боковом освещении за счет света отраженного от внутренних поверхностей помещения (стен, потолка, рабочих поверхностей).

2. При верхнем освещении – по формуле:

(8)

где S_ф – площадь световых проемов (фонарей), м²;

S_o – площадь пола, м²;

е_н – нормированное значение K.Е.O. при верхнем освещении, определяемое в соответствии с формулой(1);

η_ф – световая характеристика фонаря, равная площади остекления фонаря в % от площади пола при K.Е.O. = 1% определяемая в зависимости от типа фонаря и от отношения длины помещения к ширине пролета;

τ_о – общий коэффициент светопропускания, определяется аналогично, как при боковом освещении;

r₂ – коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. при верхнем освещении за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения.

2.2 РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ.

В настоящее время разработаны несколько методов расчета искусственного освещения.

Для расчета местного локализованного, а также для расчета освещения негоризонтальных поверхностей применяется точечный метод. Этот метод дает возможность определить освещенность в любой точке рабочей поверхности. Расчет этим методом кропотлив, сложен и ведется он по специальным формулам, номограммам, графикам и вспомогательным таблицам.

Для приближенных, ориентировочных расчетов (на первой стадии проектирования объекта) системы общего равномерного освещения в некоторых случаях применяется метод удельной мощности – это частное от деления всей модности ламп на площадь помещения. Для каждого типа светильника составлены таблицы удельной мощности, умножив ее значение на площадь помещения, определяем полную потребную мощность в Вт.

Основным методом расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности является метод коэффициента использования светового потока.

Суть метода заключается в следующем: определяется световой поток одной лампы, исходя из условия создания нормируемой освещенности.

Затем по подсчитанному световому потоку определяется стандартная мощность ламп с помощью приведенных в справочниках световых характеристик ламп.

Определение светового потока производится по следующей формуле:

(9)

где Ф – световой поток одной лампы, лм;

Е_н – значение нормированной освещенности, лк. Как уже отмечалось, основным нормативным документом для определения нормированной освещенности является СНиП П-4-79. (Однако для выполнения практических расчетов лучше пользоваться отраслевыми нормами освещенности, составленными на основании СНиП П-4-79), т.к. в них приводятся значения нормированной освещенности конкретно на том или ином рабочем месте, при выполнении той или иной технологической операции данной отрасли производства);

S – площадь помещения, м;

К – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности, вследствие старения ламп, запыления ламп, светильников, загрязнения отражающих поверхностей помещения (стен, потолка, рабочей поверхности).

Значения этого коэффициента принимаются по справочникам в зависимости от степени выделения пыли, дыма и копоти в данном производственном помещении;

Z – коэффициент минимальной освещенности. Это отношение средней освещенности к минимальной;

n – количество ламп (или светильников). Предварительно принимается произвольно, исходя из площади помещения и равномерного использования светильников, с последующей корректировкой (о чем будет сказано ниже);

η – коэффициент использования светового потока. Это отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп.

По рассчитанному световому потоку и таблицам стандартных ламп выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой не должен отличаться больше, чем на 10÷20%. При невозможности выбора с таким приближением корректируется число светильников.

Ассортимент выпускаемых в настоящее время люминесцентных ламп (ЛЛ) невелик (мощность этих ламп не превышает 150 Вт; т.к. с ростом мощности характеристики ламп резко ухудшаются, то выбор стандартной лампы, с допускаемым отношением, бывает затруднителен). Поэтому в таких случаях при расчете люминесцентного освещения допускается наметить число рядов N, которое подставляется в формулу (9) вместо n – количество ламп. Тогда под Ф следует подразумевать световой поток ламп одного ряда. Далее выбирается стандартная лампа со световым потоком Ф₁ (лм) и число светильников в ряду определяется как:

ХОД РАБОТЫ

Измерение естественной освещенности внутри помещения

Таблица 1

Зависимость абсолютной освещенности в этой точке от удаления от окна

Рисунок 1

Комбинированное освещение внутри помещения

Нормированная освещенность Е_н=300 лк определена в соответствии с

СНиП -23.05.95

Вывод: Фактическая освещенность соответствует СНиП -23.05.95

Поиск по сайту: