Ф ЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева

Н.А. Михайлова

Л.А. Смирнова

Производственное освещение

Учебно - методическое пособие для практических лабораторных работ и дипломного проектирования

по курсу « Безопасность жизнедеятельности»

Рыбинск , 2007

УДК

Оглавление

	Введение	3
1	Основные теоретические положения	4
1.1.	Особенности работы зрительного анализатора	5
1.2.	Характеристики освещения и световой среды	6
1.3.	Системы и виды освещения	9
1.4.	Нормирование производственного освещения	13
1.5.	Требования к производственному освещению	19
1.6.	Источники света, осветительные приборы	21
1.7.	Светильники	24
1.8.	Системы освещения бытовых помещений	29
2.	Расчет и проектирование систем искусственного освещения	33
2.1.	Метод светового потока	33
2.2.	Точечный метод	42
3.	Экспериментальное исследование качества производственного освещения	52
3.1.	Описание люксметра и порядок работ с ним	52
3.2.	Л/р «Искусственное освещение»	54
3.3.	Л/р «Естественное освещение»	56
4.	Контрольные вопросы к отчетам по лаб. раб. «Производственное освещение»	57
	ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ.	58
	ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Освещение помещений производственных и складских зданий.	60
	ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Аварийное (освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное освещение.	63
	ПРИЛОЖЕНИЕ 4.Схема размещения контрольных точек при исследовании освещенности.	66
	ПРИЛОЖЕНИЕ 5.Таблица нормированных значений освещенности.	67
	ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Энергосбережение при разработке и проектировании систем искусственного освещения.	70
5.	Библиографический список	78

Введение

Российская Федерация в 2001 году подписала Европейскую социальную партию, засвидетельствовав этим факт, что приоритетным направлением внутренней государственной политики является обеспечение российским гражданам достойного жизненного уровня и прежде всего повышения качества трудовой жизни.

Сегодня нельзя рассматривать и решать проблемы сохранения здоровья трудящихся, снижения уровня производственного травматизма и профессиональной заболеваемости в отрыве от решения вопросов по созданию условий труда.

Улучшения условий труда способствует повышению безопасности труда. Необходимо направлять усилия на предотвращение несчастных случаев и профессиональных заболеваний.

Одним из факторов, обеспечивающих гигиену труда является освещение.

Кроме того, освещение создает комфортные условия, прежде всего для отпуска, занятий спортом; позволяет обеспечивать необходимый уровень безопасности для предотвращения чрезвычайных ситуаций и ликвидации из и последствий.

Цель работы – изучение нормативно–технических требований к освещению; принципов нормирования; практических навыков по экспериментальной оценке качества освещения, по проектированию и расчету систем искусственного освещения.

 1. Основные теоретические положения

Свет – это электромагнитное излучение определенной длины волны от 0,38 до 0,76 мкм.

Свет – это ключевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Освещение исключительно важно для человека. С помощью зрения человек получает до 90% информации, поступающей из окружающего мира. Свет обеспечивает нашу способность видеть, оценивать форму, цвет перспективу окружающих нас предметов.

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность. Естественное освещение в сравнении с искусственным является более качественным, его отсутствие отрицательно влияет на здоровье и настроение человека, поэтому недопустимо в дневное время заменять естественное освещение искусственным.

Правильно спроектированное освещение, цветовое оформление производственных помещений, селитебной зоны способствует повышению производительности труда, созданию комфортного самочувствия человека. С точки зрения безопасности труда неудовлетворительное освещение может стать причиной снижения производительности труда, причиной травм т.к. длительное пребывание в таких условиях приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, к зрительному и к общему утомлению, ошибкам из – за трудности распознавания предметов и осознания степени риска, связанного с обслуживанием техники.

1. Особенности работы зрительного анализатора

Основное назначение освещения состоит в создании условий, позволяющих глазу человека выполнять необходимую зрительную работу – обнаружить какой–либо предмет, определить его форму.

Зрение – сложный процесс. Химические и электрические явления в сетчатке глаза, передача нервных импульсов по зрительному нерву, деятельность клеток в зрительных зонах мозга – все это сложные части процесса, называемого зрением.

Глаз представляет собой сложную оптическую систему. Оптическая часть глаза в основном состоит из двояковыпуклой линзы – хрусталика.

Рис. 1.1.  Глаз как оптическая система:

1– сетчатка; 2– зрачок; 3– хрусталик

Непосредственно перед хрусталиком находится радужная оболочка с круглым отверстием для зрачка, регулирующего, входящий в глаз световой поток хрусталика создает на светочувствительной поверхности сетчатки, устилающей глазное дно действительное, уменьшенное и обратное изображение фиксируемых глазом предметов.

Сетчатка имеет сложное строение и состоит из приемников света – палочек и колбочек и нервных клеток. Свет, проникающий в глаз, воздействует на фотохимическое вещество элементов сетчатки и различает его.

Светочувствительное вещество, обнаруженное в палочках, обладает высокой чувствительностью к излучениям в видимой области спектра. Колбочки содержат светочувствительное вещество, обладающее меньшей чувствительностью к излучениям работают при относительно высоких уровнях яркости. Колбочки реагируют не только на свет, но и на цветность. Это является причиной существования дневного, ночного и сумеречного зрения.

1.2. Характеристики освещения и световой среды

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

• световой поток Ф – часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);

• сила света I – пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dΩ, к величине этого угла; I = dФ / dΩ; измеряется в канделах (кд);

• освещенность Е – поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м²), к ее площади: Е = dФ /dS , измеряется в люксах (лк);

• яркость L – поверхности под углом α к нормали – это отношение силы света dI_α, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; L = dI_α / (dS cos α), измеряется в (кд · м²).

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

• Фон – это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения ρ) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока  Ф_отр  к падающему на нее световому потоку  Ф_пад;  ρ = Ф_от / Ф_пм. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02...0,95; при ρ > 0,4 фон считается светлым; при ρ = 0,2...0,4 – средним и при ρ < 0,2 – темным.

• Контраст объекта с фоном k – степень различения объекта и фона характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знака, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона; k = (L_ор – L_о) / L_ор считается большим, если k > 0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при k = 0,2...0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при k < 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

• Коэффициент пульсации освещенности k_E – это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока

k_E= 100(Е_max – Е_min ) / (2Е_cp ),

где Е_min, Е_max, Е_ср – минимальное, максимальное и среднее значения освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп k_E = 25...65%, для обычных ламп накаливания k_E = 7%, для галогенных ламп накаливания k_E = 1%.

• Показатель ослепленности Р_о – критерий оценки слепящего действия, создаваемого осветительной установкой,

P_o=1000(V₁ / (V₂–1)),

где V₁ и V₂ – видимость объекта различения соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.п.

• Видимость V – характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, т.е. V = k / k_пор, где k_пор – пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становится неразличим на этом фоне.

• Важной характеристикой, от которой зависит требуемая освещенность на рабочем месте является размер объекта различения – минимальный размер наблюдаемого объекта (предмета), отдельной его части или дефекта, которые необходимо различать при выполнении работы. Размер объекта различения определяет характеристику работы и ее разряд. Например, при размере объекта различения менее 0,15 мм разряд работы наивысшей точности (1 разряд); при размере 0,15…0,3 мм – разряд очень высокой точности (2 разряд); 0,3...0,5 мм – разряд высокой точности (3 разряд) и т.д. При размере более 0,5 мм – грубая работа.

Очевидно, чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность рабочего места, и наоборот.

1.3. Системы и виды освещения

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющемся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным.

Естественное освещение разделяется на боковое (световые проемы в стенах), верхнее (прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше) и комбинированное (наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно) (рис.1.2). Величина освещенности Е в помещении от естественного света небосвода зависит от времени года, времени дня, наличия облачности, а также доли светового потока Ф от небосвода, которая проникает в помещение. Эта доля зависит от размера световых проемов (окон, световых фонарей), светопроницаемости стекол (сильно зависит от загрязненности стекол), наличия напротив световых проемов зданий, растительности, коэффициентов отражения стен и потолка помещения (помещениях с более светлой окраской естественная освещенность лучше) и т.д.

Рис. 1.2.  Распределение КЕО при различных

видах естественного освещения:

а – одностороннее боковое освещение;

б – двустороннее боковое освещение;

в – верхнее освещение;

г – комбинированное освещение;

1 – уровень рабочей поверхности.

Естественный свет лучше по своему спектральному составу, чем искусственный свет, создаваемый любыми источниками свет. Кроме того, чем лучше естественное освещение в помещении, тем меньше времени приходится пользоваться искусственным светом, а это приводит к экономии электрической энергии. Для оценки использования естественного света введено понятие коэффициента естественной освещенности (КЕО) и установлены минимально допустимые значения КЕО – это отношение освещенности Е_в внутри помещения за счет естественного света к наружной освещенности Е_н от всей полусферы небосклона, выраженное в процентах:

КЕО = (Е_в / Е_н) 100% (1.1)

КЕО не зависит от времени года и суток, состояния небосвода, а определяется геометрией оконных проемов, загрезняемостью стекол, окраской стен помещений ит.д. Чем дальше от световых проемов, тем меньше значение КЕО.

Минимально допустимая величина КЕО определяется разрядом работы: чем выше разряд работы, тем больше минимально допустимое значение КЕО.

При недостатке освещенности от естественного света используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света. По своему конструктивному использованию искусственное освещение может быть общим, общим, локализованным и комбинированным (рис.1.3).

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов – общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

Рис. 1.3.  Виды искусственного освещения

а – общее; б – общее локализованное;

в – комбинированное.

При общем освещении все места в помещении получают свет от общей осветительной установки. В этой системе источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест. Средний уровень освещенности должен быть равен уровню освещенности, требуемому для выполнения предстоящей работы. Эти системы используются главным образом на участках, где рабочие места не являются постоянными.

Общая локализованная система освещения предназначена для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям. Светильники при таком освещении часто дают блики, и их рефлекторы должны быть расположены таким образом, чтобы они убирали источник света из прямого поля зрения рабочего. Например, они могут быть направлены вверх.

Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение (местный светильник, например, настольная лампа), сосредоточивающее световой поток непосредственно на рабочем месте. Использование местного освещения совместно с общим рекомендуется применять при высоких требованиях к освещенности.

Кроме естественного и искусственного освещения, может применяться их сочетание, когда освещенности за счет естественного света недостаточно для выполнения той или иной работы. Такое освещение называется совмещенным. Для выполнения работы наивысшей, очень высокой и высокой точности в основном применяют совмещенное освещение так как, как правило, естественной освещенности недостаточно.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, зрительным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т.д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5 % нормируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 чел. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений.

Бактерицидное облучение («освещение») создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания. Наибольшей бактерицидной способностью обладают ультрафиолетовые лучи с λ = 0,254...0,257мкм.

Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно солнечного света (северные районы, подземные сооружения). Максимальное эритемное воздействие оказывают электромагнитные лучи с λ = 0,297 мкм. Они стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.

1.4. Нормирование производственного освещения

Естественное и искусственное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение», СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 "Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы" в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки шкалы, при чертежных работах – толщиной самой тонкой линии). В зависимости от размера объекта различения все виды работ, связанные со зрительным напряжением, делятся на восемь разрядов, которые в свою очередь в зависимости от фона и контраста объекта с фоном делятся на четыре подразряда.

Искусственное освещение нормируется количественными (минимальной освещенностью Е_min) и качественными показателями (показателями ослепленности и дискомфорта, коэффициентом пульсации освещенности k_E).

Принято раздельное нормирование искусственного освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Нормативное значение освещенности для газоразрядных ламп при прочих равных условиях из – за их большей светоотдачи выше, чем для ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности. Эта величина должна быть не менее 150 лк для газоразрядных ламп и 50 лк для ламп накаливания.

Для ограничения слепящего действия светильников общего освещения в производственных помещениях показатель ослепленности не должен превышать 20...80 единиц в зависимости от продолжительности и разряда зрительной работы. При освещении производственных помещений газоразрядными лампами, питаемыми переменным током промышленной частоты 50 Гц, глубина пульсации не должна превышать 10...20 % в зависимости от характера выполняемой работы.

При определении нормы освещенности следует учитывать также ряд условий, вызывающих необходимость повышения уровня освещенности, выбранного по характеристике зрительной работы. Увеличение освещенности следует предусматривать, например, при повышенной опасности травматизма или при выполнении напряженной зрительной работы I...IV разрядов в течение всего рабочего дня. В некоторых случаях следует снижать норму освещенности, например, при кратковременном пребывании людей в помещении.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров.

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке расположенной на расстоянии 1 м от глухой стены на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности, т. е. на высоте 0,8 м от пола. При двухстороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности.

При верхнем и комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен.

Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением; нормирование и расчет освещения в таком случае производится отдельно в каждой зоне.

Кроме значения КЕО нормируется также неравномерность естественного освещения производственных помещений и общественных зданий с верхним и боковым освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении. Она не должна превышать 3:1. Неравномерность естественного освещения не нормируется для производственных помещений с боковым освещением, а также для помещений для выполнения работ VII и VIII разрядов при любом естественном освещении.

Нормированные значения КЕО е_Н для зданий, расположенных в I, II, IV, V поясах светового климата следует определять по формуле

, т. е. (1.2.)

где m – коэффициент светового климата, соответственно равный 1,2; 1,1; 0,9; 0,8; с – коэффициент солнечности светового климата, зависит от ориентации окон; его значение находится по таблице 3.

Город Рыбинск относится ко II поясу светового климата.

Совмещенное освещение допускается для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов; для производственных помещений, строящихся в северной климатической зоне страны; для помещений, в которых по условиям технологии требуется выдерживать стабильными параметры воздушной среды (участки прецизионных металлообрабатывающих станков, электропрецизионного оборудования). При этом общее искусственное освещение помещений должно обеспечиваться газоразрядными лампами, а нормы освещенности повышаются на одну ступень.

Согласно СНиП 23–05–95 помещения с постоянным пребыванием людей, как правило, должны иметь естественное освещение.

Наименьшие размеры объекта различения установлены при его расположении от глаз на расстоянии не более 0,5 мм.

Таблица 1

Норма коэффициента естественного освещения

по СНиП 23-05-95 (извлечение)

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм.	Разряд зрительной работы	КЕО еНIII , %
			при верхнем и комбиниро-ванном освещении	при боковом
				в зоне с устойчи-вым снежным покровом	на остальной террито-рии
наивысшей точности	менее 0,15	I	10	2,8	3,5
очень высокой точности	от 0,15 до 0,3	II	7	2	2,5
высокой точности	от 0,3 до 0,5	III	5	1,6	2
средней точности	от 0,5 до 1,0	IV	4	1,2	1,5
малой точности	от 1,0 до 5,0	V	3	0,8	1
грубая (очень малой точности)	более 5	VI	2	0,4	0,5
работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах	более 0,5	VII	3	0,8	1
общее наблюдение за ходом производственного процесса: а) постоянное; б) периодическое при постоянном пребывании; в) периодическое при периодическом пребывании.		VIII	1 0,7 0,5	0,2 0,2 0,1	0,3 0,2 0,1

Таблица 2

Норма освещенности Е при искусственном освещении

по СНиП 23-05-95 (извлечение)

Характе-ристики зрительной работы	Наим. размер объекта разли- чения, мм	Разряд зрите-льной рабо ты	Под-разряд зрите-льной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристики фона	Искусственное освещение
						При комби- нированном освещении	При общем освещении
						Освещенность, лк
1	2	3	4	5	6	7	8
Наивысшей точности	менее 0,15	I	а	малый	темный	5000	1500
			б	малый средний	Средний темный	4000	1250
			в	малый средний большой	светлый средний темный	2500	750
			г	средний большой	светлый средний	1500	400
Очень высокой точности	от 0,15 до 0,3	II	а	малый	темный	4000	1250
			б	малый средний	средний  темный	3000	750
			в	малый средний большой	светлый средний темный	2000	500
			г	средний большой	светлый средний	1000	300
Высокой точности	Свыше 0,3 до 0,5	III	а	малый	темный	2000	500
			б	малый средний	средний  темный	1000	700
			в	малый средний большой	светлый средний темный	750	300
			г	средний большой	светлый средний	400	200
Средней точности	Свыше 0,5 до 1,0	IV	а	малый	темный	750	300
			б	средний малый	темный средний	500	200
			в	малый средний большой	светлый средний темный	400	200
			г	средний большой	светлый средний	300	150

Продолжение таблицы 2

1	2	3	4	5	6	7	8
Малой точности	Свыше 1 до 5	V	а	малый	темный	300	200
			б	малый средний	средний темный	200	150
			в	малый средний большой	светлый средний темный	-	150
			г	средний большой	светлый средний	-	100
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI	-	Независимо от фона и контраста		-	150
Работа со светящимися материалами или изделиями в горячих цехах	Более 0,5	VII	-	Независимо от фона и контраста		-	200
Общее наблюдение за ходом производственного процесса: Постоянное периодическое при постоянном пребывании периодическое при периодическом пребывании		VIII	а	Независимо от характеристики фона, контраста объекта с фоном		-	75
			б	Независимо от характеристики фона, контраста объекта с фоном		-	50
				Независимо от характеристики фона, контраста объекта с фоном		-	30

Таблица 3

Коэффициент солнечности при расчете естественного освещения

Пояс свето-вого климата	Коэффициент солнечности с
	При световых, ориентированных по сторонам горизонта (азимут в градусах)							При зенитных фонарях
	в наружных стенах			в прямоугольных и трапециевидных фонарях			в фонарях «шед»
	136 - 225	226-315 46-135	316-45	69-113 249-293	24-68 20-248 114-158 294-338	159-203 339-23	316-45
II	0,85	0,9	1,0	0,95	1,0	1,0	1,0	1,0

1.5. Требования к производственному освещению

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещенности рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счет повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей, что сказывается на росте производительности труда. Так, при выполнении отдельных операций на главном конвейере сборки автомобилей при повышении освещенности с 30 до 75 лк производительность труда повысилась на 8 %. При дальнейшем повышении до 100 лк – на 28 % (по данным проф. А. Л. Тарханова). Дальнейшее повышение освещенности не дает роста производительности.

При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда. Для повышения равномерности естественного освещения больших цехов осуществляется комбинированное освещение. Светлая окраска потолка, стен и оборудования способствует равномерному распределению яркостей в поле зрения работающего.

Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение, и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Особенно вредны движущиеся тени, которые могут привести к травмам. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стеклами, при естественном освещении, используя солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и др.).

Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость – это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций (ослепленность), т.е. ухудшение видимости объектов. Блескость ограничивают уменьшением яркости источника света, правильным выбором защитного угла светильника, увеличением высоты подвеса светильников, правильным направлением светового потока на рабочую поверхность, а также изменением угла наклона рабочей поверхности. Там, где это возможно, блестящие поверхности следует заменять матовыми.

Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещенности во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение. Для создания правильной цветопередачи применяют монохроматический свет, усиливающий одни цвета и ослабляющий другие.

Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара. Обеспечение указанных требований достигается применением защитного зануления или заземления, ограничением напряжения питания переносных и местных светильников, защитой элементов осветительных сетей от механических повреждений и т.п.

1.6. Источники света, осветительные приборы

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы – газоразрядные лампы и лампы накаливания. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

При выборе и сравнении источников света друг с другом пользуются следующими параметрами: номинальное напряжение питания U (В), электрическая мощность лампы Р (Вт); световой поток, излучаемый лампой Ф (лм), или максимальная сила света J (кд); световая отдача ψ = Ф / Р (лм/Вт), т.е. отношение светового потока лампы к ее электрической мощности; срок службы лампы и спектральный состав света.

Лампы накаливания имеют небольшую световую отдачу (7 – 20 лм/Вт), спектр сдвинутый в сторону красного и оранжевого излучения, но они просты в эксплуатации и могут работать независимо от температуры воздуха. Их рекомендуется использовать для освещения помещений, в которых нормированы низкие и средние уровни освещения (до 100 лм).

Благодаря удобству в эксплуатации, простоте в изготовлении, низкой инерционности при включении, отсутствии дополнительных пусковых устройств, надежности работы при колебаниях напряжения и при различных метеорологических условиях окружающей среды лампы накаливания находят широкое применение в промышленности. Наряду с отмеченными преимуществами лампы накаливания имеют и существенные недостатки: низкая световая отдача (для ламп общего назначения ψ = 7...20 лм/Вт), сравнительно малый срок службы (до 2,5 тыс. ч), в спектре преобладают желтые и красные лучи, что сильно отличает их спектральный состав от солнечного света.

В последние годы все большее распространение получают галогеновые лампы – лампы накаливания с иодным циклом. Наличие в колбе паров иода позволяет повысить температуру накала нити, т.е. световую отдачу лампы (до 40 лм / Вт). Пары вольфрама, испаряющиеся с нити накаливания, соединяются с иодом и вновь оседают на вольфрамовую спираль, препятствуя распылению вольфрамовой нити и увеличивая срок службы лампы до 3 тыс. ч. Спектр излучения галогеновой лампы более близок к естественному.

Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является большая световая отдача 40... 110 лм / Вт. Они имеют значительно большой срок службы, который у некоторых типов ламп достигает 8...12 тыс. ч. От газоразрядных ламп можно получить световой поток любого желаемого спектра, подбирая соответствующим образом инертные газы, пары металлов, люминоформ. По спектральному составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ).

Основным недостатком газоразрядных ламп является пульсация светового потока, что может привести к появлению стробоскопического эффекта, заключающегося в искажении зрительного восприятия. При кратности или совпадении частоты пульсации источника света и обрабатываемых изделий вместо одного предмета видны изображения нескольких, искажается направление и скорость движения, что делает невозможным выполнение производственных операций и ведет к увеличению опасности травматизма.

К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести также длительный период разгорания, необходимость применения специальных пусковых приспособлений, облегчающих зажигание ламп; зависимость работоспособности от температуры окружающей среды. Газоразрядные лампы могут создавать радиопомехи, исключение которых требует специальных устройств. Однако у люминесцентных ламп нижняя граница зоны зрительного комфорта выше, чем у ламп накаливания (150 – 200 против 30 – 50), что дает «эффект сумеречности» при незначительных уровнях освещения. Кроме того, в спектре люминесцентных ламп недостаточно красных и сине–зеленых излучений, что ухудшает цветопередачу. При комбинированном освещении этот недостаток устраняется использование ламп накаливания в местных светильниках.

Лампы ДРЛ (дуговые ртутные) следует применять для освещения высоких цехов металлургической и машиностроительной промышленности, работа в которых не требует правильной цветопередачи.

Внедрению ксеоновых ламп типа ДКсТ мешает большая мощность (2,5; 10; 20; 50; 100 кВт), избыток ультрафиолетового излучения и большая пульсация светового потока. Однако уже сейчас эти лампы могут использоваться для освещения очень высоких цехов. Осваивается выпуск ксеоновых ламп типа ДКсТЛ с уменьшенным ультрафиолетовым излучением.

Натриевые лампы ДНаТ обладают большой световой отдачей до 140 лм/Вт, но дает плохую цветопередачу, поэтому рекомендуется для освещения дорог и для декоративного освещения.

При выборе источников света для производственных помещений необходимо руководствоваться общими рекомендациями: отдавать предпочтение газоразрядным лампам как энергетически более экономичным и обладающим большим сроком службы; для уменьшения первоначальных затрат на осветительные установки и расходов на их эксплуатацию необходимо по возможности использовать лампы наименьшей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения.

Создание в производственных помещениях качественного и эффективного освещения невозможно без рациональных светильников.

1.7 Светильники

Электрический светильник – это совокупность источника света и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз рабочего от слепящего действия ярких элементов источника света, защиты источника от механических повреждений, воздействия окружающей среды и эстетического оформления помещения.

Степень предохранения глаз работников от слепящего действия источника света определяют защитным углом светильника. Защитный угол– это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Защитный угол светильника: а – с лампой накаливания; б – с люминесцентными лампами.

Рис. 1.5. Основные типы светильников: а –  "Универсаль"; б –  "Глубокоизлучатель"; в –  "Люцета"; г –  "Молочный шарик"; д – взрывобсзопасный типа ВЗГ; е –  типа ОД; ж – типа ПВЛП.

Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия – отношение фактического светового потока светильника Ф_ф к световому потоку помещенной в него лампы Ф_п, т.е.

η_св = Ф_ф / Ф_п.

По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света.

Конструкция светильника должна надежно защищать источник света от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электро–, пожаро – и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.

Для правильной организации производственного освещения осветительная установка выполняется по специально разработанному проекту, в котором имеются светотехническая, электрическая и сметно-финансовая части.

Осветительная установка должна обеспечивать бесперебойность и безопасность действия и соответствующие санитарные требованиям освещение.

При выборе системы освещения следует учитываться следующее. Системы комбинированного освещения (общее и местное) рекомендуются при выполнении зрительных работ I, II, III и IV разрядов, а также работ с оборудованием, создающим глубокие резкие тени (прессы, штампы) или требующих изменения направления света для освещения вертикальных и наклонных поверхностей.

Система общего освещения рекомендуется при высокой плотности расположения оборудования, если оно не создает резких теней, в помещениях с однотипными работами по всей площади (литейные цеха), в помещениях, относящихся к V и ниже разрядам. Общее освещение бывает местным и локализованным.

Выбор источников света, системы освещения и нормируемого освещения производится одновременно, т.к. это вопросы взаимосвязаны.

Выбор типа светильника производится по условиям среды помещения, характеристикам светораспределения, блеклости и экономическим показателям.

Светильники для ламп накаливания.

«Универсаль» (У) – для ламп до 500 Вт. Основной светильник для нормальных помещений при небольших (400) и небольших (до 400) значений

,

где – норма освещенности; – коэффициент; – высота подвеса.

Применим для общего и местного освещения «Глубокоизлучатель» со средней концентрацией поток (ГС) – для ламп 500, 1000, 1500 Вт. Светильник устойчив к среде с повышенной химической активностью, требует регулярной чистки, рекомендуется в цехах типа прокатных.

«Кососвет» (КС) – предназначен для освещения вертикальных поверхностей при локализованном общем и местном освещении.

«Шар молочного стекла» (ШМ) – для ламп до 1000 Вт, рекомендуется для нормальных помещений с большим отражением потолка и стен (помещения точной сборки, конструкторские).

«Промышленный уплотненный светильник» (ПУ) у – для ламп до 300 Вт, предусмотрен для сырых и пыльных помещений.

«Светильник для химически активной среды» (СХ) – для ламп до 500 Вт.

Взрывозащитные светильники Н4Б–300, В4А–300, В3ГХ.

Светильники для люминесцентных ламп.

Открытые двухламповые ОД, ОДОР – для нормальных помещений с хорошим отражением потолков и стен при умеренной влажности и запыленности.

Светильники МЛ – для местного освещения с увеличенным защитным углом, мощность ламп 2 · 20 Вт.

Светильник ПВ – I является пылевлагозащитным, мощность ламп 2 · 40 Вт, пригоден для помещений класс П-II, П-IIA.

Светильник НОГЛ является взрывозащитным, мощность ламп 1 · 40Вт, 1 · 80 Вт.

Для ДРЛ могут применяться те же светильники, что и для ламп накаливания, т.к. формы их колб сходны. Кроме того выпускаются специальные светильники для ДРЛ, например, С34ДРЛ – зеркальный, мощностью до 1000 Вт.

Современное световое оборудование

Светильники направленного света с галогенными лампами

Разнообразие форм и дизайна светильников направленного света позволяет использовать их для освещения общественных, жилых, торговых, выставочных помещениях и помещениях музеев. Благодаря простой системе установки, с помощью пружинных или сдвижных клипс они легко устанавливаются в подвесной потолок. Достоинством, устанавливаемых в данные светильники галогенных ламп являются неизменно яркий свет, великолепная цветопередача, обеспечивающая красивые, "сочные" оттенки и возможность создания любых световых эффектов. Галoгeнныe лампы – компактные иcтoчники cвeта, c выcoкoй cвeтoвoй oтдачeй. В oтличиe от oбычныx ламп накаливания в этих лампах пpимeняeтcя cпeциальный газ, пoзвoляющий им сиять яpчe без coкpащeния cpoка cлужбы. Применяя лампы с различным углом рассеивания отражателя можно добиться требуемого результата.

Светильники направленного света с металлогалогенными лампами

Светильники с металлогалогенными лампами наибольшее применение нашли в освещении торговых и выставочных площадей, офисов и даже музеях. Светильники легко монтируются в подвесной потолок и световой поток, благодаря специальному устройству может быть ориентирован (для поворотных моделей) в нужном направлении и имеют самые разнообразные варианты дизайна. В этих осветительных приборах используются металлогалогенные лампы, световой поток которых формируется с разным углом рассеивания специальными, входящими в состав светильников отражателями. Металлогалогенные лампы обладают выcoкoй энepгeтичecкoй эффeктивнocтью и надeжнocтью в тeчeниe длитeльнoгo cpoка.

Светильники с компактными люминесцентными лампами

Компактная люминесцентная лампа находит все больше применение в освещении помещений. Благодаря длительному сроку службы, эффективности и энергосберегающим качествам эти источники света являют собой оптимальнейшее решение для оснащения общим освещением как больших, так и малых площадей. Светильники, представленные в этой группе также относятся к светильникам направленного света, т.к. оснащены отражателями и просты в установке и обслуживании.

Светильники для подвесных потолков

Семейство наиболее распространенных светильников устанавливаемых в подвесные, модульные потолки и потолки грильято. Светильники этой группы представлены несколькими типами: светильники для потолков грильято, растровые светильники, светильники отраженного и комбинированного света, светильники с ассиметричным отражателем и рассеивателями. В данных используются линейные люминесцентные лампы Т8, в наиболее современных моделях применяются люминесцентные лампы Т5.

Люминесцентные светильники для линейных ламп Т8

Семейство наиболее популярных светильников под люминесцентную лампу Т8, диаметром 26 мм с цоколем G13. Представленные модели выполнены в разном стиле и с помощью различных материалов с открытыми и закрытыми рассеивателями лампами, но объединяет их все наличие электронного ПРА. Именно с помощью электронного пускорегулирующего устройства, которое заменяет прежние дроссель, конденсатор и стартер, возможно, добиться наибольшего качества света, экономии энергии и увеличения срока службы лампы. Светильники этой группы находят самое разное применение и в интерьерах помещений и даже в мебели.

Люминесцентные светильники для линейных ламп Т4

Производство более компактных линейных люминесцентных ламп, по сравнению с лампами Т8, а также использование электронных ПРА позволило производителям сделать светильник еще меньше и дополнить его различными устройствами, что существенно расширило его использование в мебели и мебельных конструкциях. Благодаря установленным на торцах разъемам, появилась возможность соединять несколько светильников в единую линию, подключая только с одной стороны. Установленные же на светильниках микровыключатели существенно упростили эксплуатацию. Корпус светильников выполнен из термостойкого пластика и изготавливается с открытой, либо закрытой специальным рассеивателем лампой.

Светильники с высокой степенью защиты для линейных люминесцентных ламп

Группа специальных светильников. Производственные помещения, склады, прачечные, больницы, промышленные кухни, душевые и другие помещения в повышенной влажностью и запыленностью, именно здесь рекомендовано использование светильников с более высокой степенью защиты. Защита светильника препятствует проникновению влаги и пыли благодаря специальным уплотнителям и соединениям деталей светильника, а также благодаря специальной муфте защищающей отверстие для питающего кабеля. Светильники могут устанавливаться непосредственно на потолок, на магистральные короба и на специальные подвесные конструкции.

1.8. Системы освещения бытовых помещений

Освещение квартир

В квартирах широко используются системы как общего, так и комбинированного освещения. Система общего освещения применяется для малых помещений с кратковременным пребыванием в них человека и работами, не требующими высокой точности исполнения (проходов, коридоров, кладовых и т.д.).

Системой общего освещения экономически нецелесообразно создавать уровни освещённости, обеспечивающие комфортное выполнение напряжённых зрительных работ. Для этого используется комбинированное освещение. Дополнительное освещение рабочих поверхностей и отдельных объектов создаются осветительным прибором местного освещения, устанавливаемым в непосредственной близости от рабочей поверхности.

Для освещения квартир наиболее рациональным является принцип зонального освещения, который основывается на использовании общего, комбинированного и местного освещения отдельных участков в квартире. Кроме основного назначения, освещение в квартире несёт эстетическую и декоративную нагрузку.

Освещение должно обеспечивать уровень освещённости, соответствующий сложности выполняемых зрительных работ, исключение из поля зрения наиболее ярких частей осветительных приборов и незащищённых источников света, вызывающих ощущение дискомфорта. В таблице 4 приведены уровни освещённости в квартире.

В кабинете, домашней мастерской, в которых человек может выполнять зрительные работы различного разряда более точно минимальные значения требуемой освещённости можно определить по нормативным требованиям.

Обычные лампы накаливания (ЛН) являются наиболее широко применимыми источниками света в жилых помещениях. При необходимости создания высокого уровня освещения в сочетании с бережливым расходом электроэнергии могут применяться люминесцентные лампы (ЛЛ).

Таблица 4

Нормированные уровни освещенности квартир

Вид помещения и выполняемой работы в жилых помещениях

Наименьшая освещённость рабочей поверхности*, лк

Приём пищи Приготовление пищи Занятия работа за письменным столом чтение в кресле ориентирование ночью Отдых чтение рукоделие шитьё, вязание и т.п.) приём гостей, беседы, игры Туалет и косметика Туалет в ванной умывание, бритьё мытьё, стирка Внешний осмотр, косметика в передней у зеркала Хозяйственные работы ручное шитьё кройка, шитьё на швейной машине глажение Любительский труд слесарные и столярные работы моделирование и рисование игра на музыкальных инструментах

200 / 100 200 / 100 300 / 150 200 / 100 5 / 5 200 / 100 100 / 50 100 / 50 200 / 100 200 / 100 150 / 100 200 / 100 400 / 200 400 / 200 300 / 150 300 / 150 500 / 300 300 / 150

Применение люминесцентных источников света в быту всё более расширяется. Люминесцентные лампы наиболее целесообразно применять для освещения кухонь, ванных, прихожих, а также в комнатах с преобладанием холодных тонов в отделке интерьера, особенно в районах с жарким климатом. Их рекомендуется применять для организации местного освещения на рабочих местах, так как ЛЛ дают меньшее тепловое излучение, лучшую цветопередачу и при той же электрической мощности значительно более высокий уровень освещённости.

Удачное соединение утилитарных, психологических и эстетических задач освещения – залог успеха в создании комфортной окружающей обстановки, обеспечивающей хорошее самочувствие человека, высокую работоспособность и полноценный отдых.

Ниже приведём некоторые примеры организации рационального освещения в квартире.

Чаще всего освещение прихожей осуществляется одним настенным или потолочным осветительным прибором с высотой подвеса не менее 3 м. Жёстких светотехнических требований к осветительным приборам в прихожей не предъявляется, т.к. помещение рассчитано на кратковременное пребывание людей.

Общая комната квартиры обычно освещается одним общим светильником в середине помещения и дополнительными осветительными устройствами для освещения каждой функциональной зоны комнаты. Желательно, чтобы люстра общего освещения имела возможность подключения различного количества ламп (2 и 5; 3 и 6). При включении ламп создаваемая освещённость должна стимулировать активную деятельность; при выключении части ламп снижение освещённости должно обеспечивать создание обстановки интимности, спокойствия и отдыха.

Можно рекомендовать такой приём освещения, как объединение функций общего освещения комнаты и обеденной зоны. Для этого нужно использовать осветительное устройство с переменной оптической частью. Такое решение обеспечит общее освещения комнаты и комфортные зрительные условия за столом во время приёма пищи или выполнения работ, требующих значительного зрительного напряжения – кройки, шитья, черчения и т.д. Осветительный прибор в зависимости от требуемого уровня освещения поднимают или опускают.

Функциональное назначение зоны отдыха и семейного общения общей комнаты очень разнообразно – от сна и просмотра телепередач до длительного чтения и тонкого рукоделия. Освещение этой зоны нужно делать комбинированным с использованием либо большой настольной лампы, либо напольного осветителя – торшера. Желательно применять световой прибор со светорегулятором, позволяющим изменять освещённость в зависимости от вида выполняемой работы или при отдыхе.

Прикроватное освещение в спальной должно быть выполнено так, чтобы светом мог пользоваться один человек. Световой поток должен быть направлен на рабочую поверхность (газету, книгу). Осветительный прибор закрепляется на высоте 1,2…1,3 м от пола. Возможны и другие варианты освещения.

При освещении зоны туалета и косметики осветительный прибор должен располагаться так, чтобы хорошо освещалось лицо, а сам прибор оставался в зеркале.

Особенно важна правильная организация освещения на рабочем месте. Уровни освещённости рабочей поверхности, приведённые в табл. 4 рассчитаны на нормальное зрение. При недостатках зрения уровни освещённости могут быть повышены в 1,5 – 3 раза.

При организации освещения места нужно следовать следующим рекомендациям:

• осветительный прибор должен располагаться так, чтобы свет, отражённый от поверхности, не попадал бы в глаза работающего;

• работать следует при включённом внешнем освещении; резкие тени от помещения и человека не должны попадать на рабочую поверхность;

• поверхность стола должна быть матовой; пониженный контраст между фоном и объектом можно компенсировать увеличением освещённости.

Особенно серьезное внимание должно быть уделено освещению рабочего места пользователя компьютера, ибо работа за монитором – это очень напряжённая и вредная зрительная работа.

При организации освещения в квартире очень важно соблюдать цветовое соответствие элементов, образующих «цветовую гамму».

Заключение

Таким образом, правильная организация освещения на производстве и в быту – залог здоровья, высокой производительности труда, комфортного эмоционального и психологического состояния человека. Правильная организация освещения предусматривает не только соблюдение нормативных требований по уровню освещённости и по ряду других показателей, но и учёт ряда качественных показателей – световой насыщенности, равномерности и однородности освещения, тенеобразования, цветовой гаммы, цветовой среды и т.д. Рассмотренные вопросы дают самые основные и общие представления об освещении и принципах организации световой среды. Более подробные сведения об освещении и методах создания комфортной световой среды можно найти в специальной литературе.

2. Расчет и проектирование систем искусственного освещения

Задача расчета искусственного освещения – определение потребной мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещенности.

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие вопросы.

1. Определить нормированное значение освещенности на рабочем месте.

2. Выбрать тип источника света.

3. Определить систему освещения.

4. Выбрать тип светильников с учетом характеристик светораспределения.

5. Определить количество светильников и распределить их.

6. Подсчитать потребную мощность осветительной установки.

Для расчета осветительных установок применяют метод светового потока и точечный метод.

2.1. Метод светового потока

Метод светового потока (метод коэффициента использования светового потока) применяется для расчета общего освещения при горизонтальной рабочей поверхности. Расчет производится по формуле:

, (2.1.)

где Е_Н – выбранная по табл. 2 освещенность, лк; – площадь помещения; – коэффициент минимальной освещенности принимается в пределах 1,1 – 1,5; - коэффициент запаса применяется по специальной таблице, для условий лаборатории = 1,5 при люминесцентных лампах, = 1,3 при лампах накаливания; N – число ламп в помещении, принимается из предварительного решения; – коэффициент использования светового потока ламп относительно данной плоскости (в долях единицы).

Величина коэффициента зависит от коэффициента полезного действия светильника, коэффициентов отражения рабочих поверхностей , стен , потолка и индекса помещения, определяемого по формуле:

,

где А, В, Н_р – соответственно длина, ширина помещения и высота подвеса светильника.

Лампы люминесцентные

Тип светиль- ника	ОД			ДР и ПВЛ-6			ОДО			ОДОР			ШОД			ШЛП
rП , %	70	50	30	70	50	30	70	50	30	70	50	30	70	50	30	70	50	30
rС , %	50	50	10	50	30	10	50	30	10	50	30	10	50	50	30	50	50	30
i	Значение коэффициента использования, %
0,5	30	25	20	28	24	21	29	21	26	26	20	17	22	16	14	22	20	17
0,6	34	29	25	32	27	24	32	26	30	30	24	20	28	21	18	27	25	21
0,7	38	33	29	35	30	27	36	29	34	34	28	23	32	24	21	30	28	24
0,8	41	36	33	38	33	29	40	33	37	37	31	26	35	27	24	33	30	27
0,9	45	39	35	41	36	32	42	36	40	40	33	28	38	30	27	35	32	29
1,0	47	42	38	44	38	34	46	38	42	42	35	30	41	32	29	37	34	31
1,1	50	44	40	46	41	36	48	41	45	45	37	33	43	34	31	39	36	32
1,25	53	48	43	48	44	39	51	44	48	48	40	35	46	37	34	42	38	34
1,5	57	52	47	52	47	43	54	48	51	51	43	38	50	40	37	45	40	37
1,75	60	54	51	54	50	46	59	51	54	54	46	41	53	43	40	47	42	40
2,0	62	57	54	56	52	49	61	53	56	56	48	43	55	45	42	48	44	42
2,25	64	59	56	58	54	51	63	55	58	58	50	45	57	47	44	50	46	43
2,5	65	60	57	60	55	52	65	56	59	59	51	46	59	48	45	51	47	44
3,0	67	63	60	62	58	55	67	59	61	61	53	48	61	50	48	53	49	46
3,5	69	65	62	63	59	57	69	61	63	63	55	50	63	52	50	55	51	48
4,0	70	66	64	64	61	58	70	62	64	64	56	51	65	54	51	56	52	49
5,0	72	69	66	65	62	60	72	65	66	66	58	53	67	56	53	58	53	51

Таблица 5

Коэффициент использования светового потока ламп,

По рассчитанному световому потоку Ф выбирают тип лампы по табл. 6 из группы стандартных (типовых) источников света.

Таблица 6

Типовые источники света

Параметры ламп
Лампы накаливания, 220 В		Люминесцентные лампы
Тип и мощность	Световой поток, лм	Тип	Ф, лм	Тип	Ф, лм	Тип	Ф, лм
В-15	105	ЛДЦ 15-4	475	ЛДЦ 30-4	1375	ЛДЦ 65-4	2900
В-25	220	ЛД 15-4	650	ЛД 30-4	1560	ЛД 65-4	3390
Б-40	400	ЛХБ 15-4	640	ЛХБ 30-4	1605	ЛХБ 65-4	3630
БК-40	460	ЛТБ 15-4	665	ЛТБ 30-4	1635	ЛТБ 65-4	3780
Б-60	715	ЛБ 15-4	720	ЛБ 30-4	1995	ЛБ 65-4	4320
БК-60	790	ЛДЦ 20-4	780	ЛДЦ 40-4	1995	ЛДЦ 80-4	3380
Б-100	1350	ЛД 20-4	870	ЛД 40-4	2225	ЛД 80-4	3865
Г-150	2000	ЛХБ 20-4	890	ЛХБ 40-4	2470	ЛХБ 80-4	4220
Г-200	2800	ЛТБ 20-4	925	ЛТБ 40-4	2450	ЛТБ 80-4	4300
Б-200	2920	ЛБ 20-4	1120	ЛБ 40-4	2850	ЛБ 80-4	4960
Г-300	4600					ЛБ 80	5220
Г-500	8300					ЛД 80	4070
Г-750	13100
Г71000	18600

Порядок расчета:

1. На основании данных варианта из табл. 8 на стр. 39 – 41 определить норму освещенности по табл. 2 стр. 17.

2. Выбрать источник света (люминесцентные лампы, лампы накаливания или ДРЛ) и тип лампы (ЛДЦ, ЛБ, ЛД, ЛХБ) на основании рекомендаций, приведенных выше.

3. Выбрать светильник для установленного вида источника света и типа лампы, исходя из выше приведенных рекомендаций выбора.

4. Вычертить в масштабе план помещения.

5. Принять решение по размещению светильников на плане (при общем равномерном освещении светильники с люминесцентными лампами можно располагать рядами, параллельными станам с окнами, с лампами накаливания и ДРЛ в шахматном порядке или по углам прямоугольников как показано на рис. 2.1.).

Рис. 2.1 План помещения с размещением:

а) люминесцентных ламп;

б) ламп накаливания или ДРЛ по углам квадрата;

в) в шахматном порядке.

Расстояние между лампами накаливания при размещении по углам прямоугольника лучше принимать равным ( ), при расположении ламп в шахматном порядке ( ). Величину для люминесцентных ламп и ламп накаливания определить из оптимального отношения

,

где – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, минимальные значения приведены в табл.7, при расчете освещенности принимать ; где Н– высота помещения; – высота рабочей поверхности ( ≈ 0,8м); – расстояние от потолка до светильника ( ≈ 0,2м); – оптимальное отношение расстояния, различают оптимальное светотехническое расстояние и энергетическое , их значение принимать по табл.7, в зависимости от принятого светильника. Расстояние от стен до светильников принимать .

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется размещать или сплошными рядами или с разрывом 0,25 – 0,5м (рис. 2.1.). В каждом ряду располагается по одному или два светильника. Длина люминесцентных ламп зависит от их мощности: 20 Вт – 920мм; 40,65 Вт – 1300 мм; 80 Вт – 1530 мм.

6. Определить количество светильников на плане N.

7. Принятые предварительно решения проверить расчетом, при котором определяется нужный световой поток одной лампы (методом светового потока) по формуле (1).

8. В соответствии с полученным значением подбирают ближайшую стандартную лампу по табл. 6. При этом допускается отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного на  – 10 %  и  + 20 %. В противном случае меняется схема расположения и число ламп, т.е. расчет повторяется.

9. Определить мощность всей осветительной установки по формуле:

,

где Р_Л – мощность одной приятой лампы, Вт; – общее число ламп.

Таблица 7

Характеристики светильников с условной лампой

Т и п    с в е т и л ь н и к а
	I	ГС	КС		ШМ	ПУ с отр.	СХ	Н4Б–300 с отраж.	В4Б–200 с отраж.	ОД	ОДОР	ПВЛ–I	С3–ДРЛ
			В продольной плоскости	В поперечной плоскости						В попереч. плоскости
КПД, %	75	84	7	70	67	75	80	60	48	65	68	68	–
Защит. угол	15	30	–	–	15	15	15	15	15	15	15	–	–
Высота подвеса	3–4	3–4	–	–	2,5 – 3	3	4	3	4	3,5	3,5 – 4	–	3,5–4,5
λС	1,5	0,9	–	–	2,0	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,5	1,5	–
λЭ	1,9	1,1	–	–	2,8	1,8	1,8	1,8	1,8	–	–	–	–

Таблица 8

Варианты заданий для расчета искусственного освещения

Ва-ри-ант	Производствен-ное освещение	Габаритные размеры помещения, м			Наимень-ший размер объекта различения	Контраст объекта различения с фоном	Характери-стика фона	Характе-ристика помеще-ния по условиям среды
		дли-на А	шири-на В	высо-та Н
01	Вычислитель-ный центр	60	30	5	0,4	Малый	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
02	Вычислитель-ный центр	40	20	5	0,45	Средний	Средний	Неболь-шая запылен-ность
03	Дисплейный зал	35	20	5	0,35	Малый	Средний	Неболь-шая запылен-ность
04	Дисплейный зал	20	15	5	0,32	Большой	Темный	Неболь-шая запылен-ность
05	Архив хранения носителей информации	25	10	5	0,5	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
06	Лаборатория технического обслуживания ЭВМ	25	12	5	0,31	Средний	Средний	Неболь-шая запылен-ность
07	Аналитическая лаборатория	20	10	5	0,48	Средний	Средний	Неболь-шая запылен-ность
08	Литейное производство; участок подготовки шихты	36	12	5	0,49	Большой	Средний	Большая запылен-ность
09	Участок плавки металла	60	24	8	0,5	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность

Продолжение таблицы 8

10	Механизирован-ный участок получения заготовок	46	24	8	0,5	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
11	Участок шлифовальных станков	40	18	6	0,4	Большой	Светлый	Неболь-шая запылен-ность, высокая влаж-ность
12	Участок полировальных станков	50	24	6	0,38	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность, высокая влаж-ность
13	Механический цех; металлорежущие станки	90	24	6	0,28	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
14	Прецизионные металлообраба-тывающие станки	36	18	5	0,3	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
15	Прецизионные металлообраба-тывающие станки	54	12	5	0,35	Большой	Средний	Неболь-шая запылен-ность
16	Станки с ЧПУ	60	24	5	0,2	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
17	Автоматические линии	80	36	5	0,34	Большой	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
18	Инструменталь-ный цех	60	18	5	0,18	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
19	Инструменталь-ный цех	76	24	6	0,23	Большой	Средний	Неболь-шая запылен-ность

Окончание таблицы 8

20	Участок сборки	50	18	6	0,25	Большой	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
21	Участок сборки	56	24	5	0,28	Большой	Средний	Неболь-шая запылен-ность
22	Производство печатных плат, гальванический цех: ванны (травление, мойка, метал-лопокрытие)	65	18	8	0,45	Большой	Средний	Высокая влаж-ность, неболь-шая запылен-ность
23	Автоматические линии металлопо-крытий	60	24	8	0,48	Средний	Средний	Неболь-шая запылен-ность, высокая влаж-ность
24	Участок контрольно-измерительных приборов	24	12	5	0,46	Средний	Светлый	Неболь-шая запылен-ность
25	Рабочие места ОТК с визуальным контролем качества изделий	30	12	5	0,2	Большой	Средний	Неболь-шая запылен-ность
26	Участок сварки	40	12	7	0,4	Средний	Средний	Средняя запылен-ность
27	Участок контроля сварных соединений	66	18	5	0,35	Большой	Средний	Неболь-шая запылен-ность
28	Участок импульсно-дуговой сварки	56	18	8	0,4	Средний	Светлый	Средняя запылен-ность
29	Участок автоматизиро-ванных установок	90	24	8	0,45	Большой	Средний	Средняя запылен-ность
30	Лаборатория для металло-графических исследований	36	12	5	0,49	Средний	Средний	Неболь-шая запылен-ность

2.2. Точечный метод

Точечный метод используется для расчета локализованного и комбинированного освещения, освещения наклонных и вертикальных плоскостей и для проверки равномерного общего освещения, когда отражаемым световым потоком можно пренебречь.

Освещенность рабочей поверхности рассчитывается по формуле:

, (2.2.)

где Е – освещенность, лк; h – высота подвеса светильника, м; – угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением на источник света из данной точки; – коэффициент запаса; – сила света под углом α, кд.

Для нескольких некогерентных источников света освещенность суммируется.

Расчет прямой составляющей освещенности от точечных излучателей с симметричным светораспределением

Рассмотрим общий случай расчета освещенности от светильника с симметричным светораспределением, характеризуемым зависимостью . Для определения освещенности необходимо знать значение направленной к освещаемой площадке силы света I (расстояние l от светильника значительно превышает его размеры); расстояние l от освещаемой поверхности S до излучателя и угол падения света β (угол между лучом и нормалью к площадке, рис. 2.2).

Строя элементарный телесный угол , угол опирающийся на , и считая, что в этом угле излучается световой поток , получим

; ;

и окончательно

, (2.3.)

где – сила света светильника по направлению к точке А; β – угол между направлением силы света в точку А и нормалью к элементу ; l – расстояние от светильника до расчетной точки поверхности.

Рис. 2.2. К расчету освещенности от точечного

светящего элемента с симметричным

светораспределением

Преобразуем приведенное уравнение к виду, более удобному для практических расчетов. Из рис. 2.2 имеем: . В свою очередь

,

откуда

.

Подставляя в уравнение (2.2), будем иметь

. (2.4.)

Так как , то окончательное расчетное уравнение для определения освещенности на наклонной поверхности примет вид

, (2.5.)

где – угол наклона расчетной плоскости по отношению к плоскости, перпендикулярной оси симметрии светильника (горизонтальная плоскость); – угол между направлением силы света к расчетной точке и осью симметрии светильника; – высота светильника над горизонтальной плоскостью, проходящей через расчетную точку; p – кратчайшее расстояние от проекции оси симметрии светильника на горизонтальную плоскость, проходящую через точку расчета, до следа пересечения с расчетной плоскостью.

Для упрощения расчета освещенности на поверхности, произвольно ориентированной в пространстве, Е. Н. Яковлевым предложена номограмма зависимости от для различных значений (рис. 2.3). Определяя предварительно по чертежу значения и , из графиков находим выражение (сплошные кривые) или (пунктирные кривые).

П роектирование осветительных установок чаще всего связано с расчетом освещенности на поверхности, перпендикулярной или параллельной оси симметрии светильника; расчет освещенности на наклонной плоскости встречается значительно реже.

Рис. 2.3. Номограмма для расчета

освещенности

на наклонной плоскости

В производственных и общественных зданиях принято размещать светильники так, что их ось симметрии располагается вертикально, перпендикулярно расчетной горизонтальной плоскости (рис. 2.4). Согласно этому рисунку угол и уравнение (2.4.) примет вид

, (2.6.)

где – освещенность горизонтальной плоскости в точке А.

Рис. 2.4. К расчету освещенности

на горизонтальной плоскости

Рис. 2.5. К расчету освещенности

на вертикальной плоскости.

Освещенность наклонной плоскости можно получить через освещенность горизонтальной плоскости из уравнения

.

При оси симметрии светильника, параллельной расчетной плоскости (рис.2.5.), угол , и уравнение, определяющее освещенность, преобразуется к виду

, (2.7.)

где – освещенность вертикальной плоскости в точке А; – наименьшее расстояние от проекции оси симметрии светильника на горизонтальную плоскость, проходящую через точку расчета, до следа пересечения вертикальной и горизонтальной плоскостей.

Уравнения (2.6.) и (2.7.) позволяют сформулировать общее правило, справедливое для любого точечного источника: отношение значений освещенности двух плоскостей в одной и той же точке равно отношению длин перпендикуляров, опущенных на эти плоскости из точки расположения источника света.

При расчете освещенности от симметричных светильников необходимо соблюдать такую последовательность:

По отношению определяют , а следовательно, и угол и ( – расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную в проходящую через расчетную точку).

По кривой силы света выбранного светильника и углу находят силу света .

По уравнениям (2.6.), (2.7.), (2.5.) рассчитывают освещенность в горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскостях.

Пример 1. Помещение площадью 10·10 м² и высотой 5 м освещается четырьмя светильниками типа УПД ДРЛ с лампами ДРЛ мощностью 400 Вт ( – 19000 лм). Светильника располагают по углам квадрата со стороной 5 м. Высота подвеса светильников = 4,5 м. Определить освещенность горизонтальной, вертикальной и наклонной (под углом ) плоскостей, расположенных на пересечении диагоналей поля светильников (рис. 2.6).

Рис. 2.6. К примеру расчета освещенности

от симметричных светильников

общего освещения.

Расчет освещенности ведем, придерживаясь намеченной последовательности

1. Определяем (см. рис. 2.2.)

.

2. Определяем угол и :

; .

3. По таблице приложения 1 находим силу света под углом 38 ° для светильника УПД ДРЛ с условной лампой =214 кд (интерполируем между значениями силы света для угла и 45°):

Фактическая сила света

кд.

4. Подсчитаем освещенность горизонтальной плоскости. Принимая коэффициент запаса , от одного светильника имеем.

лк.

Так как каждый из четырех светильников создает в точке расчета одинаковую освещенность, то, следовательно, суммарная освещенность лк.

5. Подсчитаем освещенность вертикальной плоскости.

Так как расчетная точка, лежащая в вертикальной плоскости, освещается только двумя светильниками, то освещенность вертикальной плоскости

лк.

6. Подсчитываем освещенность в наклонной плоскости:

лк.

Рассчитывать освещенность по приведенным уравнениям при большом количестве светильников сложно, так как необходимо определять освещенность от каждого светильника в отдельности и потом суммировать полученные значения освещенностей.

Рассмотрим наиболее распространенные в практике проектирования упрощенные способы расчета.

Рис. 2.7. Элементарные кривы освещенности

Рис. 2.8. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности. Светильники У, УПМ-15, УП-24, Астра 1, 11,12

Использование элементарных кривых освещенности значительно сокращает и упрощает расчет осветительных установок с большим числом одинаковых светильников общего освещения, расположенных на одной и той же высоте. Такие кривые приведены для заданного типа светильника на рис. 2.7. Для разных высот установки светильников дана зависимость освещенности от расстояния проекции оси симметрии светильника до расчетной точки ( , м). Кривые строятся для условной лампы, имеющей световой поток 1000 лм.

Для расчета осветительных установок используют пространственные изолюксы горизонтальной освещенности. Построение таких кривых осуществляется для каждого принимаемого типа светильника, при этом световой поток лампы (при многолампочных светильниках – суммарный поток ламп) принимается равным 1000 лм. Создаваемая в этом случае освещенность называется условной и обозначается . Значение зависит от светораспределения светильника и геометрических размеров и (см. рис. 2.4.). Для определения служат пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности (для светильников У, УПМ–15, УП–24, Астра 1, 11, 12 они показаны на рис. 2.8.), на которых находится точка с заданными и ( , как правило, определяется обмером по масштабному плану), и находится путем интерполирования между значениями, указанными у ближайших изолюкс. Аналогичные графики, построенные по данным измерений, могут применять для расчета местного освещения.

Рис. 2.9. Пространственные изолюксы условной

горизонтальной освещенности.

Сила света светильника по всем направлениям 100 кд.

При отсутствии изолюкс для данного светильника используется график для излучателя, имеющего по всем направлениям силу света, равную 100 кд (рис. 2.9.). Значение условной освещенности определяется так же, как указано ранее. По кривой силы света светильника в данном направлении и значению несложно вычислить :

(2.8)

Если суммарное действие ближайших светильников создаёт в расчётной точке условную освещённость ∑ε, действие более удалённых светильников и отражённую составляющую учтём коэффициентом μ. Тогда для получения в расчётной точке нормированной освещённости Е_H при коэффициенте запаса k лампы в каждом светильнике должны иметь световой поток Ф:

Ф=1000E_H k  / (μ ∑ε) (2.9)

По этому световому потоку выбирают ближайшую стандартную лампу, световой поток которой Ф_л должен находиться в пределах:

0,9Ф < Ф_л < 1,2Ф. Если эти пределы при выборе лампы не могут быть выполнены, то корректируется расположение светильников. По формуле (2.9) можно определить освещённость при известном световом потоке.

Характерные точки расчёта для общего равномерного освещения показаны на рисунке 2.10.

Рис. 2.10. Расчетные точки освещенности

При более часто встречающемся расположении светильников, например, рядами вдоль светотехнических мостиков, расчётную точку выбирают между рядами на расстоянии примерно равном расчётной высоте от торцовой стороны.

В принципе, не стоит выискивать точки абсолютного минимума освещённости у стен или в углах: если в подобных точках есть рабочие места, то доведение в них освещённости до требуемого значения может быть осуществлено увеличением мощности ближайших светильников или установкой дополнительных светильников. Часто при расчётах возникают затруднения в определении числа светильников, которые необходимо учитывать при нахождении ∑ε. Обычно принимаются светильники с трёх наименьших расстояний d. На рисунке 2.10. расчётные точки соединены линиями с теми светильниками, от которых обычно определяются значения ε. В общем случае, чем меньше Z / h_р ( Z – расстояние между светильниками, h_р – высота установки светильника над расчётной поверхностью) и чем шире светораспределение светильника, тем большую роль играют удалённые светильники и тем тщательнее следует их учитывать.

Во всех случаях при определении ∑ε не должны учитываться светильники, реально не создающие освещённости в контрольной точке из-за затенений оборудованием или корпусом рабочего.

Пример 2. В помещении, часть которого показана на рисунке 2.10., а – г необходимо обеспечить освещённость 100 лк при коэффициенте запаса k =1,5, используя светильники типа УПМ –15, установленные на высоте 3 м. Расстояние между светильниками в ряду 4 м, расстояние между рядами светильников 6и. Определить тип лампы накаливания.

Расстояние d от светильника до точки расчёта определяется обмером по масштабному плану. Значение ε определяется по графику рис. 2.9. Расчёты сведены в таблице 9. Наихудшей считается точка Б, по освещённости которой определяем необходимый поток, принимая μ=1,1:

лм.

Согласно табл.6 стр. 35 выбираем лампу 500 Вт на напряжение 220 В со световым потоком 8300 лм.

Таблица 9

Точка	Номера светильников	Расстояние, м	Условная освещённость, л.к.
			от одного светильника	от всех светильников
А	1, 2, 3, 4 5, 6 7, 8	3,6 6,7 9,2	4,5	18 1,8 0,6
			∑ε=20,4
Б	1, 3 2, 4 5, 6 7	3 5 8,5 9	7 2 0,4 31	14 4 0,8 0,31
			∑ε=19,11

3. Экспериментальное исследование качества производственного освещения.

3.1.Описание люксметра и порядок работы с ним

Для экспериментального исследования качества освещения используют приборы люксметры, люксметры­ – яркометры, люксметры – пульсометры.

Рис. 3.1. Внешний вид прибора

1 – Блок обработки сигналов,

2 – Фотометрическая головка

Прибор «ТКА – Люкс» предназначен для измерения освещенности, создаваемой различными источниками, произвольно пространственно расположенными, в лк.

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством излучения в электрический сигнал в последующей цифровой индикацией числовых значений освещенности в лк.

Конструктивно прибор состоит из двух функциональных блоков: фотометрической головки и блока обработки сигнала, связанных между собой множительным гибким кабелем.

На измерительном блоке расположены органы управления режимами работы и жидкокристаллический индикатор.

На задней стенке фотометрической головки расположена крышка батарейного отсека.

До начала работы с прибором потребитель должен внимательно ознакомиться с назначением прибора, его техническими данными и характеристиками, устройством и принципом действия, а также с методикой проведения измерений.

Эксплуатация прибора допускается только в рабочих условиях.

перед началом работы убедитесь в работоспособности элемента питания. Если при включении прибора в поле индикатора появится символ, индифицирующий разряд батареи, то необходимо произвести замену элемента питания.

ПОРЯДОК РАБОТЫ:

Отсчетным устройством прибора является жидкокристаллический индикатор, на табло которого при измерениях индицируются значения – от 0 до 1999.

Включите прибор. Определите его темновую ошибку, закрыв входное окно фотометрическорй головки. Темновую ошибку затем следует вычитать из измеренных значений освещенности.

Расположите фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемого объекта. Проследите за тем, чтобы на окно фотоприемника не падала тень от оператора, производящего измерение, а также тень от временно находящихся посторонних предметов.

Считайте с цифрового индикатора измеренное значение освещенности.

В случае появление на индикаторе символа «1» (перегрузка) переключите прибор на следующий диапазон измерения.

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ

«ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ»

3.2. Исследование искусственного освещения

Порядок выполнения лабораторной работы

1. Подробно изучить общие сведения об искусственном освещении, электрических источниках света, светильниках, системах электрического освещения. Получить номер варианта условий зрительных работ у преподавателя.

2. Исследование состояния искусственного освещения в лаборатории.

3. Произвести замер освещенности в лаборатории при закрытых шторах и включенном освещении на уровне столов (~ 0,8 м) по продольной оси и по диагонали. Причем, замеры производить в точках отстоящих одна от другой на расстоянии 1 м, первая и последняя точка замера принимается на расстоянии 1 м от стены (см. приложение 4).

4. По результатам замеров построить графики освещенности в зависимости от расстояния в метрах.

5. Определить среднюю освещенность лаборатории как среднеарифметическое всех значений .

6. Рассчитать неравномерность освещенности

.

7. Сравнить полученное с нормой освещенности (табл.11) для соответствующего помещения.

8. Сравнить фактическую неравномерность освещенности с допустимой по нормам для заданного разряда зрительной работы (табл.10).

Таблица 10

Разряд зрительной работы	Неравномерность освещения
	при люминесцентных лампах	при других источниках
I – III	1,5	2
IV – VII	1,8	2

9. Сделать заключение о соответствии фактического освещения нормам.

Таблица 11

Требования к качеству освещения учебных аудиторий

Помещения	Плоскость нормирования и высота плоскости над полом	Искусственное освещение
		Е, лк	Показатель дискомфорта, не более	Показатель пульсации освещенности, %
Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты	В – на доске	500	-	-
	Г – на столе	400	40	15
Мастерские по обработке металлов и древесины	Г – 0,8	300	40	15
Кабинеты технического черчения и рисования	В – на доске	500	-	-
	Г – 0,8	500	40	10
Спортивные залы	Пол	300	40	15
	В – на уровне 2 м	75	-	-
Актовые залы, киноаудитории	Пол	200	90	-
Эстрада	В – 1,5	300	-	-
Кабинеты и комнаты преподавателей	Г – 0,8	200	60	15

3.3. Исследование естественного освещения

Задание выполнять в следующем порядке:

После изучения теоретической части ознакомиться с люксметром. Замерить освещенность в 5 точках характерного поперечного сечения помещения на уровне рабочей поверхности (приложение 4). Первая и последняя точки должны находиться на расстоянии 1м от стен. При замере фотоэлемент должны находиться на уровне рабочей поверхности (столов) тень от замерщика не должна падать на фотоэлемент, искусственное освещение должно быть выключено, окна не должны быть затенены шторами или людьми.

Также нужно замерить наружную освещенность, для этого замера следует выбрать место, где бы не было близких затеняющих небосвод зданий.

По формуле (1.1.) определяется освещенность в каждой точке замера, по формуле (1.1) КЕО для внутренних точек.

Данные заносят в таблицу.

Номера точек замера	Еизм	КЕО фак.	Размер объекта различения, мм, задается преподавате-лем	КЕО еНIII	Коэф. светового климата m	Коэф. солнеч- ности с	еНII по форму-ле (1.2.)	Разряд зрит. работы
1
2
3
4
5
Наруж - ный замер

Разряд зрительной работы определяется в зависимости от объекта различения по табл.1 стр.16. Фактическое значение КЕО следует сопоставить с нормируемым значением КЕО е_Н^II которое рассчитывается по формуле (1.2.). Соответствие фактического КЕО следует сопоставить с е_Н^II для точки наиболее удаленной от окон. Построить график КЕО фактического. Провести линию параллельную оси абсцисс на уровне е_Н^II , определенного по заданной величине объекта различения.