Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження і розрахунок штучного освітлення
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Охорона праці
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
НУ “ Львівська політехніка “
ІКТА
Кафедра охорони праці
лабораторна робота №
“ Дослідження і розрахунок штучного освітлення ”
Мета роботи : ознайомитися з методами дослідження освітленності приміщень і робочих місць, виконати орієнтований розрахунок освітленності.
1. Теоретичні відомості
Світло має визначальне значення для роботи і збереження здоров’я людини, оскільки діє на органи зору, а через них на центральну нервову систему.
Раціональне освітлення виробничих приміщень відіграє суттєву роль у створенні сприятливих та безпечних умов праці.
Недостатнє або неякісно виконане освітлення змушує працюючого ближче нахилятися до оброблювальної деталі, що збільшує небезпечність пошкодження обличчя та очей. Наявність у полі зору працюючого джерела світла великої яскравості перешкоджає розпізнанню рухомих деталей, частин верстату, агрегату і сприяє травматизму.
Результати досліджень показують, що поліпшення виробничого освітлення сприяє підвищенню продуктивності праці та зниженню браку продукції в середньому на 1,5-2%, зниженню втомлюваності працюючих в 1-1,5 рази, зменшує кількість нещасних випадків до 30%.
Залежно від джерела світла освітлення поділяється на природне, штучне, суміщене. Природне (сонячне) світло має велике гігієнічне та психологічне значення для людини, створює у працюючих відчуття безпосереднього зв’язку з навколишньою природою, сприятливо впливає на фізіологічні процеси, обмін речовин, обеззаражує повітря, очищає його від збудників багатьох захворювань.
Штучне освітлення передбачається в приміщенні з недостатнім природнім освітленням або для освітлення в ті години доби, коли природне світло відсутнє, або якщо воно протипоказано за технологією.
Суміщене освітлення – освітлення, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.
1.1 Кількісні та якісні показники освітлення
Освітлення у виробничих приміщеннях характеризується рядом кількісних і якісних показників.
1.1.1 Кількісні показники
Світловий потік Φ – потужність променевої енергії, що оцінюється за світловим відчуттям, яке вона справляє на органи зору людини, Вт:
(1)
У світлотехніці за одиницю світлового потоку прийнята одиниця лімен (лм) – світловий потік, що випускається точковим джерелом світла силою 1 кандела у тілесному куті 1 стерадіан. Сила світла J – це відношення світлового потоку до величини тілесного кута, в якому рівномірно розподілено випромінювання, кд:
(2)
де - елементарний тілесний кут(стерадіан, ср).
Освітленість Е – густина світлового потоку на освітлювальній поверхні (вимірюється в люксах), лк:
(3)
де dS – елемент освітлювальної поверхні, м2.
Яскравість L – поверхнева густина сили світла у заданому напрямі, що дорівнює відношенню сили світла до площі проекції випромінюваної поверхні на площину, перпендикулярну до того ж напрямку:
(4)
де φ – кут між нормаллю поверхні та напрямом сили світла.
Одиниця яскравості – кандела на квадратний метр.
Коефіцієнт відбиття ρ – відношення відбитого світлового потоку до світлового потоку, що падає на поверхню:
(5)
де Фвідб – відбитий світловий потік; Фпад – потік, що падає на поверхню.
1.1.2. Якісні показники
Фон – поверхня, що прилягає безпосередньо до об’єкту розпізнавання, на якій цей об’єкт сприймається. Фон характеризується коефіцієнтом відбитя, залежить від кольору поверхні та від її фактури.
Фон вважається:
світлим, якщо ρ > 0,4;
середнім, якщо ρ = 0,2...0,4;
темним, якщо ρ < 0,2.
Контраст – ступінь розрізнення яскравості об’єкту і фону:
(6)
де Lо і Lф – яскравість об’єкту і фону.
Контраст вважається:
великим, якщо К > 0,5;
середнім, якщо К – 0,2...0,5;
малим, якщо К < 0,2.
Коефіцієнт пульсації Кп – критерій оцінки відносної глибини коливань освітленості в результаті зміни в часі світлового потоку газорозрядних ламп при живленні їх змінним струмом:
(7)
де Emax, Emin, Ecep – значення освітленості за певного коливання, відповідно максимальне, мінімальне і середнє.
1.2. Джерела штучного освітлення
Джерела штучного освітлення за принципом перетворення електричної енергії в енергію видимих випромінювань, тобто у світлову, поділяються на основні групи: теплові і газорозрядні.
До теплових джерел відносяться лампи розжарювання, а до газорозрядних – лампи люмінесцентні дугові, ртутні високого тиску, металогенні, натрієві та кисневі.
При порівнянні джерел світла, що використовуються у виробничих спорудах, враховуються такі показники:
Світлова віддача, лм/Вт;
Термін горіння лампи, год;
Потужність лампи, Вт;
Кольоровість /спектральний склад/ випромінювання.
Крім вказаних показників мають значення також ламп швидко розгорятись, зменшення світлового потоку до кінця терміну горіння, вплив температури розжарювання спіралі на роботу лампи, вартість ламп тощо.
Незважаючи на вдосконалення ламп розжарювання, до цього часу не вдалося усунути цілий ряд властивих їм недоліків, до яких відносяться: низька світлова віддача /7...22 лм/Вт/, тобто лише близько 20% енергії йде на світло, решта на теплоту, невеликий термін горіння /1...2 тис.год/, у спектрі переважають жовті та червоні промені, що значною мірою відрізняє їх спектральний склад від сонячного світла, спотворює сприймання кольору.
Світлова віддача газорозрядних ламп значно вища від ламп розжарювання і складає /50...120/ лм/Вт, а термін горіння - /8...14/ тис.год. Однак газорозрядні лампи також мають ряд суттєвих недоліків.Безінерційність випромінювання газорозрядних ламп приводить до пульсації світлового потоку і появи так званого стробоскопічного ефекту, що викликає спотворення зорового сприймання об’єктів, які змінюються або обертаються при збіганні частотних характеристик, зі зміною світлового потоку.Об’єкти тоді сприймаються як нерухомі, що може призвести до нещасного випадку.
Залежно від розподілу світлового потоку за спектром люмінесцентні лампи бувають денного /ЛД/, білого /ЛБ/, холодно-білого /ЛХБ/ і тепло-білого /ЛТБ/ світла; дугові лампи бувають ртутні /ДРЛ/, ксенонові /ДКсЩ/, натрієві /ДнаТ/ високого тиску.
1.3. Світильники
Електричний світильник – це поєднання джерела світла та арматури, призначеної для орієнтації світлового потоку в заданому напрямі, захисту зору від надмірної яскравості джерела, захисту джерела від механічних пошкоджень та забруднення, а також для його кріплення і підведення до нього електричного струму.
2. Вимоги стандартів
Нормована освітленість Ен (в люксах) регламентується СНиП 11-4-79 залежно від розряду зорової роботи з врахуванням фону, контрасту між об`єктом і фоном. Розряди з першого по п`ятий розбиті на чотири підрозряди залежно від контрасту і характеристики фону.
У нормах передбачено дві системи освітленості: загальна і комбінована.
Комбінована освітленість складається з загальної та місцевої. Застосування однієї місцевої освітленості (без загальної) не припускається, оскільки негативно впливає на органи зору.
У вищих навчальних закладах мінімальна освітленність за нормами: в аудиторіях – 300 лк, в обчислювальних центрах – 400 лк, у коридорах, переходах, на сходових клітках – 50лк.
Норми освітленості робочих поверхонь у виробничих приміщеннях наведені у табл.4.
Технічні дані ламп розжарювання і люмінісцентних ламп регламентуються відповідно ГОСТ 2239-79 і ГОСТ 6825-74 (див. Табл. 1,2).
3. Приклад розрахунку штучного освітлення
Загальне штучне освітлення розраховується методом коефіцієнта використання світлового потоку або методом питомої потужності.
3.1.Метод коефіцієнта використання світлового потоку
Даний метод дозволяє визначити світловий потік ламп, необхідний для досягнення заданої освітленності з урахуванням світла, відбитого від стін, стелі і робочої поверхні.
Сумарний світловий потік, лм:
(8)
де Ен – нормована освітленність, лк (див.табл.4); S – площа приміщення, м2; К – коефіцієнт запасу (для ламп розжарювання – 1,3...1,7, для люмінісцентних ламп 1,5...2 ); Z – коефіцієнт мінімальної освітленості, дорівнює відношенню середньої освітленності до мінімальної (приймається 1,1...1,2); η – коефіцієнт використання світлового потоку практично освітлювальної системи, який залежить від розподілу сили світла світильника, показника приміщення І, коефіцієнтів відбиття потоку ρn , стін ρс, робочої поверхні ρрп, % (табл.5,6).
Показник приміщення
(9)
де А і В – відповідно довжина і ширина приміщення , м; Н – висота відвісу світильника над робочою поверхнею,м.
Кількість ламп
(10)
де Фл – світловий потік однієї лампи, лм.
Якщо n – дробове число, необхідно заокруглити його у більшу сторону для виконання умови
(11)
де та Ен – відповідно фактична і нормована освітленість, лк; К – коефіцієнт запасу.
Виходячи з економічних і естетичних міркувань, у світильнику може бути від однієї до кількох ламп розжарювання. Щодо газорозрядних ламп, то їх у світильнику має бути не менше двох, із зміщенням за фазою вмикання з метою усунення стробоскопічного ефекту.
3.2.Метод питомої потужності
Метод питомої потужності (ват-метод) – найбільш простий, але і найменш точний. Тому він застосовується для орієнтованих, наближених розрахунків загального штучного освітлення порівняно великих площ:
(12)
де Р – електрична потужність, Вт; Рn – питома потужність, Вт/м2 (вибирається залежно від висоти відвісу світильника і нормованої освітленості) (табл.7,8); S – освітлювана площа, м2.
Вибираємо джерела світла певної потужності і визначаємо кількість ламп:
(13)
Де Рл – потужність вибраної лампи.
Розрахунок штучного освітлення
Вихідні дані :
S = 10 x 40
H = 2
Лампи люмінесцентні
Роботи точні
τ стелі = 70%
τ стін = 50%
τ робочого місця = 10%
Житловий район
Скло подвійне
Сталеві ферми
Метод коефіцієнта використання світлового потоку
Ен = 300 лк (табличне значення);
S = 10*20 = 200 м2;
К = 1,5 ;
Z = 1,1 ;
η – коефіцієнт використання світлового потоку практично освітлювальної системи, який залежить від розподілу сили світла світильника, показника приміщення І, коефіцієнтів відбиття потоку ρn , стін ρс, робочої поверхні ρрп, % .
А = 10 м, В = 20 м ; Н = 2 м. Отже показник приміщення:
Тоді коефіцієнт використання світлового потоку η = 56 (табличне значення)
Визначимо сумарний світловий потік:
Оскільки Фл = 3380 лм (ЛДУ-80, напруга 220В), тоді кількість ламп становить
Метод питомої потужності
Рn = 30 Вт/м2 (табличне значення)
Вибираємо джерела світла певної потужності і визначаємо кількість ламп:
Рл = 80 Вт (для ЛДУ-80, напруга 220В)
Висновок: на розрахунковій роботі ознайомився з методами дослідження освітленності приміщень і робочих місць, виконав орієнтований розрахунок штучної освітленності
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора