Основные теоретические сведения
Лабораторная работа № 3
по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности и охрана труда»
Исследование и расчет естественного освещения
Ст. преподаватель
уч. степень, звание
АхмадиеваТ.К.
“ ” 2012 г.
Студент
Специальность
Группа
Алматы 2012
Цель работы
Цель данной лабораторной работы состоит в том, чтобы ознакомить студентов с методом измерения освещенности, обучить производить измерения, а также выполнять светотехнический расчет естественного освещения в производственных помещениях.
Введение
Правильно выполненная система освещения играет существенную роль в снижении производственного травматизма. Она уменьшает потенциальную опасность многих производственных факторов, создает нормальные условия работы органам зрения и повышает общую работоспособность организма.
Анализ производственного травматизма показывает, что в более светлые месяцы года при равных условиях травматизма на производстве значительно снижается. Уличное освещение снижает число аварий на 20-30%. В условиях недостаточного естественного освещения можно применять совмещенное - естественное и искусственное. Это гигиенически не противопоказано.
Основные теоретические сведения
Существуют следующие способы освещения производственных помещений: естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в производственных помещениях с постоянным пребыванием людей. Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее, комбинированное (верхнее и боковое).
Осветительные условия характеризуются качественными и количественными показателями, к которым относятся: сила света, световой поток, освещенность, яркость, спектральный состав, постоянство освещенности и яркости.
Видность предмета определяется уровнем освещенности, контрастом объекта с фоном, распределением яркости в поле зрения и угловым размером объекта. Причем естественное освещение какой-либо точки помещения характеризуется коэффициентом естественной освещенности (сокращенно К.Е.О., С - буквенное обозначение), так как освещенность естественным светом непостоянна в течение суток, года, зависит от состояния облачности. К.Е.О. - это выраженное в процентах отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения к одновременному значению наружной освещенности, создаваемой диффузным светом полностью открытого небосвода.
где е - коэффициент естественной освещенности (%);
Евн - естественная освещенность в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (ЛК);
Ен - наружная освещенность горизонтальной плоскости, создаваемой светом полностью неба (ЛК).
Коэффициент естественной освещенности является нормируемой величиной. При боковом одно- или двухстороннем освещении нормируется минимальное значение К.Е.О. (рис. 1а и 2а), при верхнем или комбинированном - среднее значение (рис. 1б и 2б).
Расчет коэффициента естественного освещения производится с помощью графиков Данилюка, на которых небесная полусфера разбита на участки, создающие одинаковые К.Е.О. на расчетной горизонтальной плоскости. Определение К.Е.О. в данной точке помещения с известными размерами световых проемов сводятся к подсчету числа участков, видимых через светопроемы из данной точки.
На графиках небесной полусферы разбить на 10 000 участков равной световой активности, т.е. каждый участок создает освещенность в 10 000 раз меньшую, чем наружная. Если через световой проем виден один участок небосвода, К.Е.О. равен 0,0001 или 0,01 %.
Числа участков, видимых на высоте и ширине световых проемов, определяется по двум различным графикам (рис. 3), и коэффициент естественной освещенности определяется из выражения
где n1 - число участков, видимых по высоте световых проемов;
n2 - число участков, видимых по ширине световых проемов.
Полученное значение К.Е.О. корректируется с учетом влияния переплетов, остекление и т.п. посредством табличных коэффициентов. Скорректированное значение К.Е.О. не должно быть меньше нормированных значений, в противном случае необходимо увеличить размеры световых проемов.
При проектировании вновь строящихся предприятий коэффициент естественной освещенности принимают по нормативам в зависимости от характера работ, которые будут выполняться в помещении (табл. 1).
К нормируемому значение К.О.Е. вносятся поправки на световой климат и солнечность. Пояс светового климата принимают по рис. 4, а соответствующие коэффициенты по табл. 1 и 2.
а - при двухстороннем боковом освещении;
б - при комбинированном освещении;
1 - уровень рабочей плоскости;
2 - кривая, характеризующая изменение К.Е.О. в плоскости разреза помещения;
3 - уровень среднего значения К.Е.О.;
М - точка, в которой нормируется минимальное значение К.Е.О.
Рисунок 1 - Распределения коэффициентов освещенности по разрезам помещений
а - одностороннее боковое освещение;
б - верхнее освещение;
1 - уровень рабочей плоскости;
2 - кривая, характеризующая изменение К.Е.О. в плоскости разреза помещения;
3 - уровень среднего значения К.Е.О.;
М - точка, в которой нормируется минимальное значение К.Е.О.
Рисунок 2 - Распределения коэффициентов освещенности по разрезам помещений
а - разрез;
б - план
Рисунок 3 - Определение К.Е.О. с помощью графиков Данилюка.
Рисунок 4 - Карта светового климата стран СНГ
Расчетная величина К.Е.О. будет равна
| [%], |
где lp - расчетная значение коэффициента естественной освещенности (%);
lH - нормируемое значение коэффициента естественной освещенности (%);
К - коэффициент светового климата (табл 1);
С - коэффициент солнечности (табл. 2).
Площадь световых проемов из выражения
| [м2], |
где Пр - расчетная площадь световых проемов (м2);
Ппол - площадь пола, освещаемая через окна (м2);
lp - расчетный коэффициент естественной освещенности (%);
P0 - световая характеристика световых проемов;
Кзд - коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. из-за затемнение окон противостоящими зданием;
Т0 - общий коэффициент светопропускания материала окон;
R - коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения и подстилающего к зданию.
Рисунок 5 - Основные размеров лаборатории необходимые для расчета естественного освещения
Значения расчетных коэффициентов зависят от геометрических помещений и находятся по таблице 3-7.
Таблица 1 Значение нормируемого коэффициента естественной освещенности (е) для производственных помещений (СП и П П-479)
| Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различении (мм) | Разряд зрительной работы | Значение (е) % при освещений | |
| боковое | верхнее и комбин. | |||
| Наивысшей точности | менее 0,15 | I | 3,5 | |
| Очень высокой точности | 0,15-0,3 | II | 2,5 | |
| Высокой точности | 0,3-0,5 | III | 2,0 | |
| Средней точности | 0,5-1 | IV | 1,5 | |
| Малой точности | 1-5 | V | 1,0 | |
| Грубая | более 5 | VI | 0,5 | |
| Работе с самосветящимися материалами и изделиями в горячих цехах | более 0,5 | VII | 1,0 | |
| Общее наблюдение за ходом производственного процесса | - | VIII | 0,3 | |
| Периодическое наблюдение за состоянием оборудования (…) | - | VIII | 0,2 | 0,7 |
| Работа на механизированных и немеханизированных складах | - | VIII | 0,1 | 0,5 |
Примечание
1. Приведенные значения (е) следует принимать для условной рабочей поверхности.
2. В помещениях с работой различной точности значение (е) следует принимать по точности работы, преобладающей в данном производстве.
3. Приведенные значение (е) при работах II-V разрядов допускается повышать на 1 разряд для помещений, предназначенных для работы или производственного обучения подростков.
4. Значение коэффициента светового климата (К).
| Пояс светового климата | I | II | III | IV | V |
| Коэффициент (К) | 1,2 | 1,1 | 1,0 | 0,9 | 0,8 |
Таблица 2 Значение коэффициента солнечности (с) при боковом освещении (СН и П II-4-79)
| Пояс светового климата | Коэффициент (с) для световых проемов, ориентированных по сторонам горизонта (при отсчете азимутов от севера), градусы | ||
| 136-225 | 226-315 и 46-135 | 316-45 | |
| I | 0,90 | 0,95 | |
| II | 0,85 | 0,90 | |
| III | |||
| IV | |||
| Севернее 500 северной широты | 0,75 | 0,80 | |
| Южнее 500 северной широты | 0,70 | 0,75 | 0,95 |
| V | |||
| Севернее 400 северной широты | 0,60 | 0,70 | 0,90 |
| Южнее 400 северной широты | 0,60 | 0,65 | 0,85 |
Таблица 3 Значение световой характеристики (Р0) световых проемов при боковом освещении (СН и П II-4-79)
| Отношение Д/Г | Отношение Р/Н | |||||||
| 1,5 | 7,5 | |||||||
| 4 и более | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 9,0 | 12,5 | ||
| 7,5 | 8,0 | 8,5 | 9,6 | 10,0 | 12,5 | |||
| 8,5 | 9,0 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | ||||
| 1,5 | 9,5 | 10,5 | 13,0 | 15,0 | 17,0 | |||
| 11,0 | 15,0 | 16,0 | 18,0 | 21,0 | 26,5 | |||
| 0,5 | 18,0 | 23,0 | 31,0 | 37,0 | 45,0 | - |
Таблица 4 Значение коэффициентов светопропускания (Т1, Т2, Т3, Т4)
| Вид светопропускающего материала | Т1 | Вид переплета | T2 |
| Стекло листовое: | Переплеты окон жилых и общественных зданий: | ||
| одинарное | 0,9 | одинарные | 0,8 |
| двойное | 0,8 | спаренные | 0,75 |
| тройное | 0,75 | двойные раздельные | 0,65 |
| узорчатое | 0,65 | ||
| Степень загрязнения светопропускающего материала | T3 | Вид несущих конструкций | T4 |
| Значительное загрязнение при расположении светопропускающего материала: | Стальные формы | 0,9 | |
| Железобетонные и деревянные формы и арки | 0,8 | ||
| Вертикальном | 0,65 | Балки и рамы сплошные при высоте сечения (см): | |
| Наклонном или горизонтальном | 0,5 | ||
| Умеренное загрязнение при расположении светопропускающего материала: | 50 и более | 0,8 | |
| менее 50 | 0,9 | ||
| Вертикальном | 0,7 | ||
| Наклонном или горизонтальном | 0,55 | ||
| Незначительное загрязнение при расположении светопропускающего материала: | |||
| вертикальном | 0,8 | ||
| наклонном или горизонтальном | 0,65 |
Примечание: Значительное загрязнение при содержании пыли, дыма, копоти и пр. 10 и более мг/м3; умеренное - от 5 до 10 мг/м3; незначительное - не более 5 мг/м3. Значения коэффициентов установлены с учетом сроков очистки:
При незначительном загрязнении - не менее 4 раза в год;
При умеренном загрязнении - не менее 3 раза в год;
При незначительном загрязнении - не менее 2 раз в год.
Таблица 5 Коэффициенты отражения потолка (Впот) и стен (Вст)
| Состояние потолка | Впот | Состояние стен | Вст |
| Свежопобеленный | 0,7 | Свежопобеленные с окнами, закрытыми белыми шторами | 0,7 |
| Чистый бетонный | 0,5 | Свежопобеленные с окнами без штор | 0,5 |
| Побеленный в сырых помещениях | 0,5 | Бетонные, оштукатуренные, с окнами | 0,3 |
| Светлый, деревянный, окрашенный | 0,5 | Грязные | 0,1 |
| Бетонный, грязный | 0,3 | Кирпичные, неоштукатуренные | 0,1 |
| Деревянный неокрашенный | 0,3 | ||
| Грязный (кузница, склад угля и т.п.) | 0,1 |
Таблица 6 Коэффициенты отражения (В) света цветными поверхностями
| Цвет окрашенной поверхности | Коэффициент отражения |
| Белая политура | 0,84 |
| Белая полуматовая | 0,82 |
| Белая слоновая кость | 0,79 |
| Кремово-белая | 0,72 |
| Светло-розовая | 0,69 |
| Светло-желтая | 0,60 |
| Светло-красное | 0,56 |
| Голубая | 0,53 |
| Светло-серая | 0,53 |
| Серо-алюминивая | 0,42 |
| Зеленая (цвет шалфея) | 0,41 |
| Бежевая | 0,38 |
| Коричневая | 0,23 |
| Оливково-зеленая | 0,20 |
| Темно-коричневая | 0,15 |
| Темно-зеленая | 0,10 |
| Темно-синяя | 0,04 |
Таблица 7 Значения коэффициента (г), учитывающего повышение К.Е.О., благодаря свету, отваженному от поверхности помещения и подстилающего слоя прилагающего к зданию (СН и П II-4-79)