БЖД17

Лабораторная работа №17

ЦЕЛЬ: изучение количественных и качественных характеристик освещения, оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещения на освещённость и коэффициент использования светового потока.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ:

Освещение – получение, распределение и использование световой энергии для обеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов. Оно влияет на настроение и самочувствие, определяет эффективность труда.

В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещённое (смешанное).

Видимое излучение – участок спектра электромагнитных колебании в диапазоне длин волн от 380 до 770нм (1нм =10-9м), регистрируемых человеческим глазом.

Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Сила света Ia – пространственная плотность светового потока в заданном направлении.

Освещённость E – отношение светового потока Ф к площади освещаемой поверхности S, на которую он падает и равномерно по ней распределяется.

Яркость поверхности L – отношение силы света излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению.

2

Обработка результатов

1) Как цвет стен помещения влияет на его освещённость?

Таблица 1 – Освещённость и коэффициент пульсации от ламп

Стены, окрашенные в светлые оттенки, обладают большей отражающей способностью, в отличие от стен, обладающих тёмной окраской. Вследствие этого, освещённость со светлыми стенами больше, что у нас и получилось в ходе выполнения эксперимента.

2) Какие лампы более безопасны с точки зрения коэффициента пульсации? Таблица 2 – Коэффициент пульсации освещённости ламп при подключении к разным фазам сети

С уменьшением значения коэффициента пульсации освещённости на рабочей поверхности уменьшается утомляемость глаз, снижается или пропадает совсем стробоскопический эффект. Среди исследованных ламп самой безопасной оказалась лампа 7 (галогенная). На втором и третьем месте лампы 4 (компактная люминесцентная с электронным балансом) и 6 (лампа накаливания) соответственно.

Также видно, что в зависимости от цвета стен меняется коэффициент пульсации, для тёмных стен он ниже.

При подключении нескольких ламп к разным фазам видно, что коэффициент пульсации уменьшился почти в 3 раза при включении трёх ламп одновременно. Это можно использовать в качестве одно из методов защиты.

3

3)Насколько равномерно распределяется световой поток от разных ламп? Построим графики распределения освещённости от разных ламп.

Рис. 2 График для лампы №4

1600

Е, лк

1400

1200

1000

800

600

400

200

Рис. 3 График для лампы №5

4

Рис. 4 График для лампы №6

10000

Е, лк

1000

Рис. 5 График для лампы №7 Как отчётливо видно из графиков, для каждой из ламп характерно

наличие максимума для распределения освещённости. Для каждой лампы максимум находится в разном положении люксметра-пульсметра, что связано с разным расположением ламп на верхней части установки. Чем ближе лампа висела к исследуемой точке, чем выше было значение освещённости.

На основании данных выше, можно сказать, что освещённости зависит как от типа лампы, так и от удалённости от той или иной точки измерения.

4)Насколько эффективно лампы используют электроэнергию?

Вычислим фактический световой поток (какой поток генерирует лампа

на самом деле) по формуле:

И коэффициент использования осветительной установки по формуле:

= Фф .

Фист

5

Световую отдачу по формуле:

Таблица 3 – Сравнение ламп по показателю коэффициента использования осветительной установки

Коэффициент использования осветительной установки показывает, насколько световой поток от лампы, достигшей поверхности макета, отличается от заявленного производителем значения. Самое большое значение у лампы 7. При светлых стенах значение этого коэффициента больше, так как больше освещённость.

Таблица 4 – Сравнение ламп по показателю световой отдачи

Чем выше световая отдача, тем более эффективно лампа расходует электроэнергию. По проведённым вычислениям в таблице 4 видно, что самой эффективной является лампа 1 (компактная люминесцентная фазой сети А).

5) В чём проявляется стробоскопический эффект?

Стробоскопический эффект – явление искажения информации о вращающемся или периодически колеблющемся объекте, освещаемом пульсирующим с определённой частотой световым потоком. Если вращающийся с частотой fвр белый диск с чёрным сектором освещать пульсирующим световым потоком с частотой fвсп, то сектор будет казаться:

•неподвижным при частоте fвсп = fвр;

•вращающимся в обратную сторону при fвсп > fвр;

•вращающимся в ту же сторону при fвсп < fвр.

Пульсации освещённости на вращающихся объектах могут вызывать видимость их неподвижности, что, в свою очередь, может явиться причиной травматизма.

Наблюдался ли стробоскопический эффект при включении лампы №1? А. Да, был отчётливо виден.

Б. Да, был слегка заметен.

В. Нет, эффекта не наблюдалось.

6

Наблюдался ли стробоскопический эффект при включении ламп №1, 2

и 3?

А. Да, был отчётливо виден. Б. Да, был слегка заметен.

В. Нет, эффекта не наблюдалось.

При включении трёх ламп в разные фазы сети стробоскопический эффект уменьшился, но всё же присутствовал. Значит, подключение к разным фазам сети нельзя использовать как основное средство защиты.

6) Как нормируется освещённость?

Предположим, сотрудник будет работать с текстом, находящимся внутри макета. Размер букв составляет 3 (мм). Подразряд работы в. Контраст букв и листа бумаги составляет К= 0,3. Коэффициента отражения светового потока поверхностью бумаги составляет ρ=0,6.

Так как речь идёт о сотруднике, берём требования к освещению помещений промышленных предприятий (таблица 4.1 в СНиП 23-05-95).

Для различения текста, необходимо различать маленькие элементы текста, такие как точка. Так как размер буквы составляет 3 мм, размер точки составляет примерно 0,28 мм.

Размер объекта различения – 0,28 мм, значит, зрительную работу относим к работам очень высокой точности (второй разряд зрительной работы по СНиП 23-05-95).

Так как контраст букв и листа бумаги составляет 0,3, значит буквы и лист бумаги заметно отличаются по яркости. Такой контраст относится к «среднему».

В соответствии с этим, в качестве норм берём данный из таблицы ниже. Таблица 5 Требования к освещению помещений промышленных предприятий (фрагмент таблицы 4.1 из СНиП 23-05-95)

Соответственно, минимально допустимой освещённостью будет 500лк, максимально допустимым значением Кп будет 10%.

7

Таблица 6 Анализ освещённости

8