МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Московский государственный технический университет «МАМИ»
Кафедра «Экология и безопасность жизнедеятельности»
Лабораторная работа № 5
«Исследование и расчет естественного освещения»
Выполнил: Бобриков Б.Б
Группа 8-АИС-9
Преподаватель:
Дроздов В.В.
Москва 2012
1. Цель работы
Изучить основные принципы нормирования, порядка расчета и определения качества естественного освещения в производственных помещениях
2. Задачи лабораторной работы
2.1. Ознакомление с влиянием естественного освещения на безопасность труда и снижение травматизма
2.2. Изучить принципы нормирования естественного освещения на рабочих местах
2.3. Изучение методов расчета естественного освещения в производственных помещениях.
3. Теоретическая часть.
Различают три вида естественного освещения производственных
помещений:
1) боковое освещение – осуществляется через световые проемы в наружных стенах или светопрозрачные наружные конструкции;
2) верхнее освещение – осуществляется через аэрационные фонари или зенитные купола, световые проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролетов зданий;
3) комбинированное освещение – совокупность бокового и верхнего освещения. Комбинированное освещение является наиболее рациональным, так как обеспечивает равномерное освещение по площади помещения.
Освещенностью Е называется отношение светового потока ∂Ф в лю-
менах (лм), падающего на элемент поверхности ∂S , к площади этого элемента в м2.
За единицу освещенности Е принят люкс (лк).
в качестве нормируемой величины при оценке естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности e (КЕО), который представляет собой отношение освещенности в заданной точке внутри помещения Eв к одновременной наружной горизонтальной освещенности Eн, создаваемой рассеянным светом всего небосвода:
Расчет естественного освещения
Коэффициент естественной освещенности e можно определить экспериментальным или аналитическим методами.
Экспериментальный метод. Для этого необходимо предварительно
измерить освещенность Eв внутри помещения на рабочем месте и одновременно наружную освещенность Eн горизонтальной поверхности, создаваемую небосводом. Далее по выражению (1.1) определяют коэффициент естественной освещенности e .
Аналитический метод. При проектировании производственных помещений для правильной расстановки оборудования и распределения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходимо уметь аналитически определять коэффициент естественной освещенности.
Световой
поток, падающий в расчетную точку А
(рис)
производственного помещения, складывается
из прямого диффузного света части
небос
вода,
видимого через светопроем, и света,
отражаемого от внутренних поверхностей
помещения и от противостоящих зданий.
При боковом освещении КЕО определяется из выражения
еб =(ɛб q + ɛзд R) r τ0
где (ɛб q + ɛзд R) - выражение, определяющее часть КЕО, создаваемого
светом, проникающим из вне;
ɛб и ɛзд - геометрические коэффициенты естественной освещенности
в расчетных точках при боковом освещении, учитывающие соответственно
свет от небосвода и противостоящего здания (определяются графическим методом А. М. Данилюка).
q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба (принимаем q =1);
R - коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоя-
щего здания (принимаем R = 0,11);
r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного
света от потолка и стен помещения (подбирается по табл. 1.2);
τ0 - общий коэффициент светопропускания материала, определяемый
по выражению
τ0 = τ1 τ2 τ3 τ4
где τ1 - коэффициент светопропускания материала (τ1 =0,8 - для двойного оконного стекла);
τ2 -коэффициент, учитывающий потери света в переплетах оконных
рам (τ2 = 0,6 - для двойных открывающихся рам);
τ3- коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях
оконных рам. Для случая бокового освещения τ3 =1,0
τ4- коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (τ4 =1,0 -для раздвигающихся штор).
Т
ак
как в боковые окна помещения лаборатории
попадает отраженный свет от рядом
стоящего здания, то выражения (1.2) и (1.3)
для определения КЕО в расчетной точке
М
примут
и
(1.4)
При практическом использовании выражения (1.4) вводится коэффициент запаса К3 учитывающий загрязнение стекол. В результате выражение
(1.4) примет вид
(1.5)
Для данного помещения лаборатории К3=1,2.
Поскольку в помещении могут быть как боковые, так и торцевые светопроемы, то действительное значение КЕО в произвольной точке М такого
помещения определяется исходя из метода суперпозиции (наложения) освещенности от боковых и торцевого светопроемов.
где
-
значение КЕО в точке М
от
света, проходящего через торцевое
окно(определяется аналогично, как и
).
Л
юксметр
Ю-116:
1 – фотоэлемент; 2 – насадка К светопоглощающая корректирующая; 3 – насадка(М, Р или Т) корректирующая; 4 – разъем соединительный; 5 – прибор М2027-5; 6 –винт корректировки положения стрелки; 7 – включатель диапазонов нижней шкалы; 8 – включатель диапазонов верхней шкалы
На передней панели расположены кнопки 6 и 7 переключения шкал прибора и табличка со шкалой, связывающей действие
4.ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
Фотоэлектрический люксметр типа Ю-116 (рис. 1.3) предназначен
для измерения освещенности, создаваемой лампами искусственного освещения и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра.
Люксметр состоит из выносного селенового фотоэлемента 1 с насадками 2 и 3 и магнитоэлектрического прибора 5. Селеновый фотоэлемент присоединяется к прибору шнуром с соединительным разъемом 4, включаемым в гнездо, расположенное в углублении панели прибора.
Л юксметр Ю-116:
1 – фотоэлемент; 2 – насадка К светопоглощающая корректирующая; 3 – насадка(М, Р или Т) корректирующая; 4 – разъем соединительный; 5 – прибор М2027-5; 6 –винт корректировки положения стрелки; 7 – включатель диапазонов нижней шкалы; 8 – включатель диапазонов верхней шкалы
На передней панели расположены кнопки 6 и 7 переключения шкал прибора и табличка со шкалой, связывающей действие
Для корректировки угловой чувствительности фотоэлемента 1 приме-
няется насадка 2 (маркированная буквой К на внутренней поверхности), состоящая из полусферы, изготовленной из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца. Данная насадка применяется только со сменными насадками 3, имеющими маркировки М, Р и Т, что обеспечивает общий номинальный коэффициент ослабления показаний прибора 5 соответственно 10, 100 и 1000. Указанные насадки применяются для расширения диапазона измерения прибора.
Принцип отсчета значения замеряемой освещенности состоит в сле-
дующем: против нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок на светоприемник (или без насадок) наибольшее значение диапазонов измерений. При нажатой правой кнопке 8, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 10, следует пользоваться для отсчета показаний шкалой 0 - 100 (верхняя), а при нажатой левой кнопке 7, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 30,
следует пользоваться шкалой 0 – 30 (нижняя). Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножаются на коэффициент пересчетa шкалы, указанный в табл. 1.3, в зависимости от применяемых насадок 2 и 3. Маркировка корректирующей насадки 3 расположена на ее ободке