BJD_OOP_part1

Світловий потік Ф являє собою потужність променистої енергії, яка оцінюється по виробленому нею зоровому відчуттю. У системі СІ світловий потік вимірюється в люменах (лм).

Освітленість E являє собою відношення світлового потоку dФ, що падає на поверхню, до площі цієї поверхні dA:

У міжнародній системі одиниць (СІ) одиниця виміру освітленості – люкс (1 лк = 1 лм/м2).

Стан штучного освітлення прийнято оцінювати за величиною освітленості. Практично освітленість легко вимірюється приладом, що називається люксметром.

Освітленість є нормованим показником.

Вперше у колишньому СРСР норми освітленості промислових підприємств були введені у 1928 році. Вони були розроблені професором П. М. Тиходєєвим і поширювалися тільки на штучне освітлення. У наступні роки норми освітленості декілька разів переглядалися у бік підвищення та удосконалення їхньої структури.

У наш час нормовані значення освітленості на робочих місцях регламентуються державними будівельними нормами ДБН В.2.5-28-2006 «Природне і штучне освітлення». Нормовані значення освітленості при загальному освітленні розрядними лампами для деяких приміщень наведені у табл. 4.1.

Освітленість робочої поверхні, створена світильниками загального освітлення в системі комбінованого, повинна складати не менше 10 % нормованої для комбінованого освітлення при таких джерелах світла, які застосовуються для місцевого освітлення. При цьому освітленість повинна бути не менше 200 лк при розрядних лампах, не менше 75 лк – при лампах розжарювання.

Для перевірки відповідності фактичної освітленості встановленим нормам проводяться виміри освітленості. Метод, яким повинні проводитись виміри, встановлюється ГОСТ 24940-81 «Здания и сооружения. Метод измерения освещенности» («Будинки і споруди. Метод виміру освітленості»).

Перед вимірами освітленості вибирають і наносять на план приміщення контрольні точки, у яких будуть здійснювати виміри. Ці контрольні точки слід розміщати в центрі приміщення, біля його стін, під світильниками, між світильниками та їх рядами.

Число контрольних точок для вимірів освітленості при робочому освітленні повинно бути не менше 5.

Освітленість слід вимірювати на площині, вказаній в нормах освітленості, або на робочій площині обладнання.

31

Таблиця 4.1 – Нормовані значення освітленості деяких приміщень при загальному освітленні розрядними лампами (витяг з таблиці К.1 ДБН В.2.5-28-2006)

Примітка: Для ламп розжарювання норму освітленості слід понижати на два ступені наступної шкали освітленості: 0,2; 0,3; 0,5; І; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Перед вимірами освітленості слід провести заміну усіх перегорілих ламп і чистку світильників. Виміри освітленості також можуть проводитися без попередньої підготовки освітлювальних установок, що повинно бути зафіксовано при оформленні результатів вимірів.

Виміри освітленості робочого та аварійного освітлення слід проводити в темний час доби, коли відношення значення природної освітленості до значення штучної освітленості не перевищує 0,1.

При вимірах освітленості необхідно дотримуватися таких вимог:

– на фотоелемент приладу для вимірів освітленості не повинна падати тінь від людини, яка проводить виміри; якщо робоче місце затіняється в процесі роботи самим робітником або виступаючими частинами обладнання, то освітленість слід вимірювати в цих реальних умовах;

32

– вимірювач повинен знаходитися у положенні, яке вказане на його

шкалі;

–поблизу вимірювача не повинно бути великих феромагнітних мас і магнітних полів;

–на початку і наприкінці вимірів слід проводити контроль напруги в освітлювальній мережі.

При комбінованому освітленні робочих місць вимірюють спочатку освітленість від світильників загального освітлення у їхньому робочому положенні, а потім вимірюють сумарну освітленість від світильників загального

імісцевого освітлення. Робоче положення світильника місцевого освітлення визначає сам працівник.

Оцінку результатів вимірів штучної освітленості слід проводити відповідно до таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 – Оцінки результатів вимірів штучної освітленості

Прийнято розрізняти виміряне та фактичне значення штучної освітленості. Виміряне значення освітленості визначають безпосередньо за показами приладу, за допомогою якого проводять виміри. Фактичне значення освітленості у люксах враховує відхилення напруги в мережі під час проведення вимірів від номінальної. Його розраховують за формулою:

33

де Eвим – виміряне значення освітленості, лк; К – коефіцієнт, який дорівнює

4 для ламп розжарювання; 2 – для люмінесцентних ламп при використанні індуктивного баластного опору і для ламп ДРЛ; 1 – для люмінесцентних ламп при використанні ємнісного баластного опору; Uном – номінальна напруга

мережі, В; Uсер 0,5(U1 U2) – середнє значення напруги в мережі під час

вимірів, В; (U1 і U2 – значення напруги в мережі на початку і наприкінці вимірів, В).

Прилади для вимірів освітленості

Для вимірів освітленості використовують прилади, які називаються люксметрами. Принцип їхньої дії засновано на явищі фотоефекту.

У даній лабораторній роботі використовується люксметр Ю116 (рис. 4.1). Він складається з вимірювача, фотоелемента і комплекту насадок, які, у разі необхідності, можуть бути встановлені на фотоелемент. На передній панелі вимірювача знаходяться дві кнопки перемикача діапазонів вимірів. Вимірювальний прилад вимірювача, градуйований у люксах, має дві шкали: 0-30 (нижня шкала вимірювача) і 0-100 (верхня шкала вимірювача).

Рисунок 4.1 – Люксметр Ю116

На кожній шкалі крапками відмічено початок діапазону виміру. Це означає, що при проведенні вимірів діапазон виміру і насадки повинні бути вибрані так, щоб стрілка вимірювального приладу знаходилась праворуч від цих крапок.

На лівій боковій стінці корпуса вимірювача розташована вилка для пі- д'єднання фотоелемента.

Комплект насадок приладу включає чотири насадки К, М, Р, Т. Насадки використовуються для розширення діапазону вимірювань приладу. Насадка К складається з напівсфери, виготовленої з білої пластмаси, яка розсіює

34

світло, і непрозорого пластмасового кільця. Насадка К використовується разом з однією з трьох насадок М, Р, Т.

Порядок відліку значень вимірюваної освітленості при вимірах з насадками такий: показ приладу в поділках по відповідній шкалі вимірювача множать на коефіцієнт ослаблення, який при використанні насадок К і М дорівнює 10, К і Р – 100, К і Т – 1000. При натиснутій правій кнопці для відліку показів користуються шкалою 0-100, при натиснутій лівій кнопці – шкалою 0- 30. Якщо вимірювання виконують без насадок, величина освітленості у люксах зчитується безпосередньо по одній з шкал вимірювача.

Приклад. На фотоелементі встановлені насадки К і Р, натиснута ліва кнопка, стрілка показує 15 поділок по шкалі 0-30. У цьому випадку вимірювана освітленість дорівнюватиме 15×100 = 1000 лк.

Електричну схему люксметра Ю116 наведено на рис. 4.2.

S

30 100

Рисунок 4.2 – Електрична схема люксметра Ю116: РА - вимірювальний прилад; В - фотоелемент; R1, R2, R3, R4 - резистори; Х1 - розетка; Х2 - вилка; S - перемикач діапазонів вимірів

Основними елементами схеми люксметра є вимірювальний прилад РА та фотоелемент В. Резистори R1 і R3 призначені для калібрування приладу.

Як правило, при визначенні освітленості фотоелемент встановлюють горизонтально на робочих поверхнях, а відлік по вимірювачу виконують на деякій віддалі від фотоелемента, щоб тінь при вимірюваннях не падала на фотоелемент.

Послідовність виконання роботи

1 Ознайомитися з будовою люксметра Ю116 і призначенням його органів керування.

35

2 Накреслити у масштабі 1:100 ескіз плану приміщення. Нанести на план приміщення контрольні точки, у яких буде вимірюватись освітленість.

3 Перед початком вимірів освітленості виміряти напругу в освітлювальній мережі.

4 Визначити за допомогою люксметра значення виміряної освітленості за описаними вище правилами як мінімум у 5 точках приміщення: у чотирьох точках на партах та у одній точці, яка розташовується у центрі класної дошки.

5 Виміряти напругу в освітлювальній мережі після завершення вимірів освітленості.

5Розрахувати для кожної з точок, у яких проводились виміри, фактичне значення освітленості за формулою (4.2).

6Визначити нормовані значення освітленості в точках вимірювання за табл. 4.1. Усі дані записати у табл. 4.2.

7Зробити висновки про відповідність фактичної освітленості нормам.

Таблиця 4.2 – Результати вимірів освітленості в приміщенні

Контрольні питання

1.Вкажіть переваги і недоліки штучного освітлення.

2.Які системи штучного освітлення використовуються в приміщеннях?

3.Що таке світловий потік (освітленість)?

4.Яких основних вимог слід дотримуватися при проведенні вимірювань штучної освітленості?

5.Поясніть будову та принцип дії люксметра.

36

Література

1.Гандзюк М. П. Основи охорони праці / М. П. Гандзюк, Є. П. Желібо, М. О. Халімовський. – К. : Каравела, 2003. – С. 165-184.

2.ДБН В.2.5-28-2006. Природне і штучне освітлення. – К. : Мінбуд України, 2006. – 76 с.

3.ДСТУ Б В.2.2-6-97. Будинки і споруди. Методи вимірювання освітленості (ГОСТ 24940-97. Здания и сооружения. Методы измерения освещенности. – М. : Изд-во стандартов, 1997).

Лабораторна робота 5 «Дослідження природного освітлення приміщень»

Мета роботи

1 Вивчити порядок нормування і розрахунку природного освітлення.

2 Ознайомитись з приладами для визначення стану освітлення.

3 Дослідити природне освітлення лабораторії.

Прилади та обладнання, що використовуються в роботі: люксмет-

ри Ю116 – 2 шт., лінійка довжиною 1 м – 1 шт.

Загальні положення

Природне освітлення передбачають в усіх виробничих приміщеннях з постійним перебуванням людей. Розрізняють три системи природного освітлення: бокове, верхнє і комбіноване (бокове + верхнє).

Бокове освітлення приміщення здійснюється через світлові прорізи у зовнішніх стінах; верхнє – через світлові прорізи у покритті (ліхтарі та зенітні куполи).

Стан виробничого освітлення, як правило, характеризується величиною освітленості робочої поверхні, яка вимірюється в люксах (лк). Освітленість представляє собою поверхневу густину світлового потоку і визначається співвідношенням:

37

де Ф – світловий потік (потужність променистої енергії) в люменах (лм); A – площа поверхні, яка освітлюється, м2.

Освітленість, що утворюється природним світлом, змінюється в широких межах. Ці зміни обумовлюються часом доби, періодом року та метеорологічними факторами. Тому природне освітлення характеризують не величиною освітленості на робочому місці, а величиною коефіцієнта природної освітленості (КПО).

Відповідно до державних будівельних нормам ДБН В.2.5-28-2006 «Природне і штучне освітлення» КПО представляє собою виражене у відсотках відношення природної освітленості Eвн , яка створюється в деякій точці

заданої площини всередині приміщення світлом неба (безпосереднім або після відбивання), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості Eзов , яка створюється світлом повністю відкритого небосхилу:

Отримані за формулою (5.2) значення КПО необхідно округляти до десятої частки. Очевидно, що КПО від часу доби, пори року та метеорологічних факторів не залежить.

Значення КПО нормуються.

У виробничих приміщеннях глибиною до 6 м при односторонньому боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці, розташованій на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні на відстані 1 м від стіни або лінії максимального заглибленнязони,найбільшевіддаленоївідсвітловихпрорізів

При двосторонньому боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО у точці посередині приміщення на перетині вертикальної площини характерного розрізу та умовної робочої поверхні (або підлоги).

При верхньому або комбінованомуприродномуосвітленні приміщень різного призначення нормується середнє значення КПО в точках, розташованих на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні (або підлоги). Перша і остання точки приймаються на відстані 1мвідповерхністін(перегородок)абоосіколон.

Відповідно до ДБН В.2.5-28-2006 нормовані значення КПО встановлюються з урахуванням:

–характеристики (розряду) виконуваної зорової роботи;

–системи освітлення;

–орієнтації світлових прорізів відносно сторін світу та району розташування будівлі на території України.

Нормовані значення КПО визначаються за формулою:

38

де eн – значення КПО за таблицями 1 або 2 ДБН В.2.5-28-2006 (табл. А.7 або А.8);

mN – коефіцієнт світлового клімату, що враховує географічний район роз-

ташування будівлі (табл. А.9); Проектування природного освітлення виробничих приміщень фактич-

но зводиться до визначення необхідної площі світлових прорізів. При боковому освітленні сумарна площа світлових прорізів (вікон) визначається за формулою:

де Sв – площа світлових прорізів (в світлі); Sп – площа підлоги приміщення;

eн – нормоване значення КПО;

Kз – коефіцієнт запасу (табл. А.11);

в – світлова характеристика вікон (табл. А.10);

Кбуд – коефіцієнт, що враховує затінювання вікон протилежними будин-

ками (табл. А.12);0 – загальний коефіцієнт світлопроникнення:

бивається від внутрішніх поверхонь приміщення (табл. А.15)

39

Відповідно до ДБН В.2.5-28-2006 встановлені розрахунком розміри світлових прорізів допускається змінювати на +5... -10 %.

Прилади, що використовуються у роботі

В даній лабораторній роботі для виконання необхідних вимірів використовуються два люксметри Ю116. До складу кожного з люксметрів входять: вимірювач, фотоелемент і комплект з трьох насадок, призначених для розширення діапазону вимірів приладу. Докладний опис будови люксметра Ю116 та основні правила проведення ним вимірів подано в лабораторній роботі 4.

Послідовність виконання роботи

1 Дослідити природне освітлення приміщення лабораторії.

Виміряти за допомогою люксметра освітленість у приміщенні лабораторії на віддалі 1, 2, 3, 4, 5 м від вікна. При цьому пластинку фотоелемента слід утримувати горизонтально, оберненою догори на відстані 0,8 м від підлоги, або класти на стіл. Одночасно другим люксметром виконати заміри зовнішньої освітленості. Результати записати у табл. 5.1.

Так як зовнішня освітленість повинна визначатись на горизонтальній площині, яка освітлюється розсіяним світлом усієї небесної півсфери, то її слід вимірювати на відкритій з усіх сторін площадці, де небосхил не затіняється деревами та будівлями, які знаходяться поблизу. Засікається час, і через встановлені проміжки одна група студентів вимірює освітленість усередині приміщення Eвн , друга – зовні Eзов .

За формулою (5.1) для кожної з п’яти точок підрахувати КПО з точністю до десятих часток.

Таблиця 5.1 – Результати дослідження природного освітлення

За отриманими даними побудувати графік залежності величини КПО від відстані точки виміру до вікна, відклавши по осі абсцис віддаль точки виміру до вікна, по осі ординат – відповідне значення КПО.

2 Визначити нерівномірність природного освітлення лабораторії як частку від ділення середнього значення КПО в приміщенні на мінімальне.

40