Природне освітлення. Нормування. Розрахунок
до практичної роботи з курсу “Охорона праці в галузі”
1.Теоретичні відомості
Природне освітлення – це освітлення приміщень світлом неба (прямим і відбитим), яке проходить крізь світлові прорізи в зовнішніх огороджуючих конструкціях
Приміщення з постійним перебуванням людей повинно мати, як правило, природне освітлення (в окремих випадках, визначених ДБН допускається проектування приміщень без природнього освітлення). Природне освітлення (ПО) поділяється на: бокове (одно - або двостороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, що здійснюється через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване – це поєднання верхнього та бокового освітлення.
Природне освітлення має важливе фізіолого - гігієнічне значення для працівників. Воно сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин та покращує розвиток організму в цілому . Сонячне випромінювання зігріває та знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб. ПО по відношенню до штучного не вимагає затрат на експлуатацію.
Природне освітлення має такі недоліки:
- змінюється протягом доби та року, в різну погоду;
- нерівномірно розподіляється по площі приміщень;
- за незадовільної його організації може спричинити засліплення органів зору.
На рівень освітленості приміщення впливають такі чинники: світловий клімат, площа та орієнтація світлових отворів; ступінь чистоти скла у світлових отворах; колір стін та стелі приміщення; глибина приміщення; наявність предметів, що заступають вікно як із середини так і ззовні приміщення.
Оскільки природне освітлення непостійне впродовж дня, кількісна його оцінка проводиться за відносним показником – коефіцієнтом природної освітленості (КПО):
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 - освітленість в даній точці заданої площини (робочому місці) всередині приміщення;
EMBED Equation.3 - освітлення ззовні приміщення на цій же горизонтальній площині світлом повністю відкритого небосхилу.
Фактичний КПО визначають відношенням заміряної освітленості на робочому місці у виробничому приміщенні EMBED Equation.3 до одночасної освітленості зовні приміщення EMBED Equation.3 у горизонтальній площині при відкритому небосхилі (щоб ніщо не затінювало фотоелемент люксметра) і дифузному світлі (сонце закрите хмарою)
За умовну робочу поверхню приймається горизонтальна поверхня на висоті 0,8 м від підлоги
Нормоване значення КПО визначається за формулою
eн = е0 x m
де е0– нормоване значення КПО, яке задається „Державними будівельними нормами” (ДБН В.2.5.28-2006) в залежності від розряду виконуваних робіт. В основу визначення КПО також покладено розмір об’єкта розпізнавання ;
ДБН встановлюють 8 розрядів зорової роботи:
І – найвищої точності при мінімальному еквівалентному розмірі об'єкта розрізнення менше 0,15 мм
ІІ – дуже високої точності (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення від 0,15 до 0,30 мм)
ІІІ – високої точності (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення від 0,30 до 0,50 мм)
ІV – середньої точності (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення від 0,5 до 1,00 мм)
V – малої точності (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення від 1,0 до 5 мм)
VІ – груба (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення більше 5 мм)
VIІ – робота з матеріалами, які світяться (мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення більше 5 мм)
VIIІ – загальне спостереження за ходом процесу (незалежно від мінімальн. еквівалент. розмір об'єкта розрізнення, фону та контрасту)
EMBED Equation.3 – коефіцієнт світлового клімату, який враховує особливості світлового клімату. Світловий клімат – сукупність умов природного освітлення і даній місцевості (освітленість на горизонтальній та різноорієнтованих вертикальних поверхнях, створювана прямим і розсіяним світлом сонця, тривалість сонячного сяйва і альбедо підстилаючої поверхні) за період понад 10 років;
Для бокового освітлення КПО0,5-3,5% , а для верхнього та комбінованого КПО1,0-10%.
Мінімальне значення КПО нормується у виробничих приміщеннях в точці, розташованій на перетині вертикальної площини характерного перерізу приміщення і умовної робочої поверхні (при двосторонньому боковому, верхньому та комбінованому освітленні) або в точці перетину умовної робочої поверхні та вертикальної площини перерізу на відстані 1 м від стіни, найбільше віддаленої від світлових прорізів.
У виробничих приміщеннях із зоровою роботою І-ІІІ розрядів слід використовувати суміщене освітлення, хоча допускається застосовувати верхнє природне освітлення при нормованих значеннях КПО відповідно 10 % для І розряду, 7% – для ІІ розряду і 5% для ІІІ.
Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів (вікон, ліхтарів) у відповідності нормованих значень КПО.
Площа вікон при боковому освітленні визначається за допомогою наступного співвідношення:
EMBED Equation.3 ,
Площа вікон при верхньому освітленні визначається за допомогою наступного співвідношення
EMBED Equation.3
де Sв – площа світлових отворів (вікон чи ліхтарів), які є в зовнішніх стінах освітлюваного приміщення EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 – площа підлоги приміщення, EMBED Equation.3 ;
EMBED Equation.3 – нормоване значення КПО для заданого світлового клімату;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт запасу; (таблиця 2 методичних вказівок до лаб роботи № 7)
EMBED Equation.3 – коефіцієнт світлової характеристики вікон за табл. 1;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, що стоять навпроти за табл. 2;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу відбитому від поверхонь фасадів протилежних до приміщення будинків та поверхневого шару, що прилягає до будівлі. Середньозважений коефіцієнт відбивання в розрахунках приймається 0,2;
EMBED Equation.3 – загальний коефіцієнт світлопропускання вікна, який дорівнює
EMBED Equation.3 ,
де EMBED Equation.3 – коефіцієнт пропускання світла матеріалом за табл. 3
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору за табл. 3;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях за табл. 3(при бічному освітленні EMBED Equation.3 );;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, який враховує втрати в сонцезахисних пристроях за табл. 4;
EMBED Equation.3 – коефіцієнт, який враховує втрати в захисній сітці, EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 — світлова характеристика ліхтаря або світлового отвору в площині покриття, визначувана за табл. 6 і 7
EMBED Equation.3 — коефіцієнт, що враховує тип ліхтаря, визначуваний по табл. 6
Необхідна кількість вікон nв = Sв / S1, де S1 – площа одного вікна.
Порядок виконання розрахункової роботи
1. За розрядом зорової роботи визначити нормоване значення КПО е0
2. За місцевістю визначити коефіцієнт світлового клімату m і обчислити КПО eн
3. Розрахувати площу вікон при боковому або верхньому освітленні при значеннях коефіцієнтів з умов завдання і таблиць
4.Визначити площу вікна і необхідну кількість вікон (ліхтарів)
Таблиця 0 Норми освітленості робочого місця
Таблиця 1 – Значення світлової характеристики EMBED Equation.3 вікон при боковому освітленні
Таблиця 2 – Значення коефіцієнта EMBED Equation.3 , що враховує затінювання вікон протистоячими будівлями залежно від відношення відстані між даною і протистоячою будівлею Р до висоти розташування карнизу протистоячої будівлі над підвіконням даного вікна Н Зд
Таблиця 3 – Значення коефіцієнтів EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 і EMBED Equation.3
Примітка: Значення коефіцієнтів і EMBED Equation.3 для профільного скла і конструкцій з нього приймати відповідно до “Вказівок з проектування, монтажу і експлуатації конструкцій з профільного скла”.
Таблиця 4 – Значення коефіцієнта EMBED Equation.3
Таблиця 6 – Значення коефіцієнта Кф
Стандартні розміри віконних блоків та їх позначення