Міністерство освіти і науки України
Національний Університет «Львівська політехніка»
/
РОЗРАХУНКОВА РОБОТА № 3
з курсу “Охорона праці в галузі”
«Природне освітлення. Нормування. Розрахунок»
Варіант 16
Мета: навчитися вимірювати природну освітленість, потрібну для виконання різних видів зорової роботи.
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):
,
де - освітленість в даній точці заданої площини (робочому місці) всередині приміщення;
- освітлення ззовні приміщення на цій же горизонтальній площині світлом повністю відкритого небосхилу.
Фактичний КПО визначають відношенням заміряної освітленості на робочому місці у виробничому приміщенні до одночасної освітленості зовні приміщення 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)
– 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 КПО(0,5-3,5% , а для верхнього та комбінованого КПО(1,0-10%.
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:
,
Площа вікон при верхньому освітленні визначається за допомогою наступного співвідношення
де Sв – площа світлових отворів (вікон чи ліхтарів), які є в зовнішніх стінах освітлюваного приміщення ;
– площа підлоги приміщення, ;
– нормоване значення КПО для заданого світлового клімату;
– коефіцієнт запасу; (таблиця 2 методичних вказівок до лаб роботи № 7)
– коефіцієнт світлової характеристики вікон за табл. 1;
– коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, що стоять навпроти за табл. 2;
– 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;
– загальний коефіцієнт світлопропускання вікна, який дорівнює
,
де – коефіцієнт пропускання світла матеріалом за табл. 3
– коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору за табл. 3;
– коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях за табл. 3(при бічному освітленні );;
– коефіцієнт, який враховує втрати в сонцезахисних пристроях за табл. 4;
– коефіцієнт, який враховує втрати в захисній сітці, .
— світлова характеристика ліхтаря або світлового отвору в площині покриття, визначувана.
— коефіцієнт, що враховує тип ліхтаря, визначуваний по табл. 6
Необхідна кількість вікон nв = Sв / S1, де S1 – площа одного вікна.
Умова завдання
Варіант
Розряд зорової роботи
Розміри приміщення
Місцевість
Схема освітлення
Вид приміщення
Вид віконного матеріалу
16
ІІІа
12 х 12 х 6
Львів, Сх
Верхнє
Механічний цех
Скло подвійне
Порядок виконання розрахункової роботи
1. За розрядом зорової роботи визначаємо нормоване значення КПО е0
е0 =1,2%
2. За місцевістю визначаємо коефіцієнт світлового клімату m і обчислити КПО eн
m=0,85– коефіцієнт світлового клімату.
eн = е0 *m =0,85*1,2=1,02%
3. Розраховуємо площу вікон при боковому або верхньому освітленні при значеннях коефіцієнтів з умов завдання і таблиць
;
=12*12=144, площа підлоги приміщення;
=1,4 – коефіцієнт запасу;
Глибина В=12-1=11 м; довжина l=12м, h1=3,2м.
l/B=12/11=1,09; B/h1=11/3,2=3,4
= 18 - коефіцієнт світлової характеристики вікон;
=1 – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями
= 0,2 - коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу відбитому від поверхонь фасадів протилежних до приміщення будинків та поверхневого шару, що прилягає до будівлі,таблиця Л.5.
= 0,8 – коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору;
= 0,6 – коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору;
=1 – коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях (при бічному освітленні );
= 1 – коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях (при бічному освітленні );
– коефіцієнт, який враховує втрати в захисній сітці.
загальний коефіцієнт світлопропускання вікна:=0,432
Тоді площа вікон при боковому освітленні рівна