МІНІСТЕРСТВО ОСВІТНИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Інститут економіки і менеджменту
Кафедра цивільної безпеки
/
Лабораторна робота №7
з дисципліни «Основи охорони праці та безпека життєдіяльності»
на тему: «Дослідження та розрахунок природного освітлення»
Мета роботи: Ознайомлення з приладами та методикою визначення фактичного та розрахункового значення природного освітлення та порівняння результатів з нормативними значеннями.
Теоретичні відомості
Основні світлотехнічні характеристики
Освітлення виробничих приміщень характеризується кількісними та якісними показниками. До основних кількісних показників відносять: світловий потік, сила світла, яскравість і освітленість.
Світловий потік (F) – потік променевої енергії, що сприймається органами зору як світло, тобто характеризує потужність променевої енергії. Одиниця вимірювання світлового потоку - люмен (лм).
Сила світла – це одна з основних фотометричних величин. Джерела світла випромінюють світловий потік у різних напрямках неоднаково. Сила світла (I) характеризує величину світлової енергії, що переноситься в певному напрямку за одиницю часу.
Яскравість – це відношення сили світла, випромінюваного поверхнею, до площі її проекції на площину, що перпендикулярна до осі спостереження. Іншими словами, яскравість – це густина світлового потоку (кд/м2 ).
Освітленість (або інтенсивність світлового потоку) (Е) – відношення потужності світлового потоку до площі освітлюваної поверхні.
Основні якісні показники зорових умов роботи визначають фон, контраст між об’єктом і фоном, видимість, показник осліпленості, коефіцієнти відбиття і т.д.
Нормування природного освітлення
Залежно від джерела світла виробниче освітлення може бути трьох видів:
Природне – це пряме або відбите світло сонця (небосхила), що освітлює приміщення через світлові прорізи в зовнішніх відгороджуючих конструкціях.
Штучне – здійснюється електричними джерелами світла (лампами розжарювання або газорозрядними) і призначене для освітлення приміщень у темні години доби, або таких приміщень, які не мають природного освітлення.
Суміщене – одночасне поєднання природного і штучного освітлення. Природне освітлення виробничих приміщень здійснюється: - боковим світлом - одно- і двостороннє через світлопрорізи (вікна) у зовнішніх стінах; - верхнім світлом - через світлові ліхтарі - прорізи в перекриттях; - комбінованим світлом - через світлові ліхтарі - прорізи в перекриттях та вікна.
На рівень освітленості приміщення при природному освітленні впливають наступні чинники: світловий клімат, площа та орієнтація світлових отворів, ступінь чистоти скла в світлових отворах, пофарбування стін та стелі приміщення, глибина приміщення, наявність предметів, що заступають вікно як зсередини, так і ззовні приміщення. Природнє освітлення має ряд недоліків: воно непостійне в різні періоди доби та року, в різну погоду, нерівномірно розподіляється по площі виробничого приміщення, а при незадовільній його організації може викликати засліплення органів зору.
Прилади для вимірювання освітленості
Для вимірювання освітленості та світлотехнічних величин застосовують люксметри. Це прилади для вимірювання освітленості в приміщеннях різного призначення, на робочих місцях, а також на відкритому просторі. Люксметр працює згідно принципу внутрішнього фотоелектричного ефекту. Це процес виникнення електропровідності в напівпровідниках під дією електромагнітного випромінювання (на відміну від зовнішнього фотоефекту, коли відбувається емісія електронів під дією світла). Коли світловий потік потрапляє на напівпровідниковий фотоелемент, відбувається вивільнення електронів в об’ємі напівпровідника і, як наслідок, – через фотоелемент проходить електричний струм.
Сучасні люксметри – це портативні цифрові прилади, з рідкокристалічним екраном, на якому відображається результат вимірювання, з високими ступенями захисту корпусу та чутливого елемента, а також з набором додаткових функцій та можливостей.
Для вимірювання просторових характеристик освітленості існують насадки сферичної та циліндричної форми. Для підвищення точності вимірювання освітленості при падінні світла під кутом теж можна використовувати спеціальні насадки. У випадку слабких джерел світла, а також коли необхідна особливо висока точність, варто скористатись вакуумними фотоелементами.
Послідовність виконання роботи
Провести вимірювання рівня природного освітлення в приміщенні навчальної лабораторії, використовуючи люксметр DE-3350
Порядок вимірювання:
Ввімкнути прилад натиснувши кнопку 2 («POWER»);
За допомогою перемикача 5 («LUX/FC») вибираємо одиниці вимірювання освітленості (люкс);
Знімаємо кришку 7 із світлочутливого датчика 6 та повертаємо його в сторону досліджуваного джерела світла;
Вибираємо діапазон вимірювання за допомогою перемикача 4 («RANGE»);
Визначаємо зовнішню освітленість умовно відкритого небосхилу Езов, прийнявши її вдвічі більшою. Під час вимірювання потрібно тримати світлоприймач в горизонтальній площині на рівні робочої поверхні безпосередньо біля вікна. Уникати падіння прямих сонячних променів.
Через 10-20 с. перемикачем 3 («HOLD») фіксуємо покази на дисплеї. Скидаємо дані, повторно натиснувши перемикач 3.
Зробити послідовно вимір освітленості Евн в точках, які лежать на лінії, що перпендикулярна стіні з віконними отворами та проходить в горизонтальній площині на рівні робочої поверхні. Не затуляти собою світло. Перший вимір провести на відстані 1 м від точки виміру Езов і далі через кожен метр, тобто на відстані L = 1,2,3,4,5 та 6 м від вікна. Результати вимірювань занести в таблицю 1.
Після закінчення вимірювань закриваємо кришкою світлочутливий датчик та вимикаємо прилад.
Розрахувати фактичний КПО еф в кожній точці вимірювань за формулою 3. Результати розрахунків еф занести в таблицю 1.
Встановити характеристику та розряд зорової роботи в аудиторії.
Побудувати графіки еф = f(L) та ен = f(L) за зразком (рис. 3) та зробити висновок про можливість розміщення робочих місць в заданому приміщенні на відстані L від вікна.
Користуючись ДБН В.2.5-28-2006 «Природне і штучне освітлення», визначити нормативний КПО - ен для заданого виду приміщення для бокового природного освітлення (додаток А, стовпчик №11).
Порівняти нормативний КПО - ен з фактичним КПО - еф в заданій точці приміщення (на заданій відстані L від вікна).
Таблиця 1
Результати природнього освітлення
№ робочого місця
Відстань, м
Зовнішя освітленість,
Езов, лк
Внутрішня освітленість, Евн, лк
КПО, %
Характеристика зорової роботи
Найменший розмір обєкта розрізнення, мм
Розряд зорової роботи
Нормоване значення КПО, %
1.
1
9000
1050
11,7
Найбільшої точності
Менше 0,15
I
3,5
2.
2
9000
920
10,2
Найбільшої точності
Менше 0,15
I
3,5
3.
3
9000
870
9,7
Найбільшої точності
Менше 0,15
I
3,5
4.
4
9000
510
5,7
Найбільшої точності
Менше 0,15
I
3,5
5.
5
9000
420
4,7
Найбільшої точності
Менше 0,15
I
3,5
6.
6
9000
130
1,4
Малої точності
Більше ніж 1 і до 5
V
1
На основні результатів таблиці 1 будую графік фактичного еф та нормативного ен рівнів природного освітлення та зображаю на рис.1.
/
Рис.1. Графік фактичного еф та нормативного ен рівнів природного освітлення.
ВИСНОВКИ
Під час виконання даної лабораторної роботи, ми ознайомились з приладами та методикою визначення фактичного та розрахункового значення природного освітлення та порівняння результатів з нормативними значеннями.
Отже, результатом проведеного дослідження можна є те, що лабораторні роботи можна виконувати в приміщенні аудиторії на робочих місцях, які розміщені на відстані 1,2,3,4,5 метрів, тому що коефіцієнт природнього освітлення становить відповідно 12,7%, 10,2%, 9,7%, 5,7% та 4,7%. Коефіцієнти робочих місць №1,№2,№3,№4,№5 можна вважати найбільшої точності, тому що їх КПО є вищим нормованих значень. Щодо робочого місця на відстані 6 метрів, то зорова робота характеризується малою точністю, з найменшим розмірам об’єкта розрізнення - більше, ніж 1 мм.
Згідно з ДБН В 2.5.-28-2006 “Природне і штучне освітлення. Норми проектування”.