ЭФФЕКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОСВЕЩЕНИЯ

Цель работы – изучение количественных и качественных характеристик освещения, оценка влияния типа светильника и цветовой отделки интерьера помещений на освещенность и коэффициентиспользования светового потока.

 

Общие сведения

 

Освещение - получение, распределение и использование световой энергии дляобеспечения благоприятных условий видения предметов и объектов. Оно влияет на настроение и самочувствие, определяет эффективность труда.

Около 80 % из общего объема информации человек получает через зрительный аппарат. Качество получаемой информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное освещение не только утомляет зрение, но ивызывает утомление организма в целом. Нерационально организованное освещение рабочего места может явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света и блики от них, резкие тени и пульсации освещенности ухудшают видимость и могут вызвать неадекватное восприятие наблюдаемого объекта.

В зависимости от источника света освещение может быть трех видов: естественное, искусственное и совмещенное (смешанное).

 

Естественное освещение

 

Источник света – Солнце. Освещение осуществляется прямыми солнечными лучами и отраженными от прилегающих поверхностей.

В соответствии с нормативными документами естественное освещение должно быть предусмотрено во всех производственных помещениях (есть исключения).

Но принципу организации естественное освещение можно разделить на два вида: верхнее – световые проемы расположены сверху или в перепадах высот здания, боковое – световые проемы расположены в боковых стенах здания и комбинированное – сочетание верхнего и бокового.

Нормируемой величиной является коэффициент естественного освещения (КЕО) или <е> – отношение горизонтальной освещенности, создаваемой в некоторой точке внутри помещения (Е_ВН) светом небосвода, к горизонтальной освещенности снаружи помещения (Е_Н), измеренной в это же время

 

е = Е_вн* 100/Е_н, %                                            (1)

 

В нормативном документе (СНиП 23-05-95) приведены значения КЕО длязрительных работ, выполняемых в Ш поясе светового климата: для остальных поясов (1, II, IV, V) нормированные значения КЕО определяют по формуле:

 

                                           (2)

 

где: е¹¹¹ –нормированное значение КЕО в третьем поясе;

m_N – коэффициент светового климата, знак N – номер группы административных районов. Для условий лабораторной работы согласно СНиП 23-05-95 N = 2 и, соответственно, коэффициент светового климата m_N = 0,8.

 

1.2. Искусственное освещение

 

Искусственное освещение предусматривают в помещениях, в которых недостаточно естественного света, а также для освещения помещений в те часы суток, когда естественное освещение отсутствует.

По принципу организации искусственное освещение можно разделить на два вида: общее и комбинированное.

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создаст условия для выполнения работ в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники, размещают в соответствии с расположением обо­рудования, что позволяет создавать повышенную освещенность на рабочих местах.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности. Применение только местного освещения запрещается.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное.

1.3. Нормирование искусственного освещения

 

Наименьшую освещенность рабочих поверхностей в производственных помещениях устанавливают в зависимости от характеристики зрительной работы и регламентируют строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Освещенность Е – поверхностная плотность светового потока, люкс (лк):

E = F / S ,                                               (3)

 

где S –площадь поверхности (м²), на которую падает световой поток F(лм).

Характеристика зрительной работы определяется минимальным размером объекта различения, контрастом объекта с фоном и свойствами фона.

Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые следует контролировать в процессе работы. Величина объекта различения определяется еголинейными размерами в мм. В зарубежных нормах размер объекта различения часто указывают в угловых минутах.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается.

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной величины разности яркостей объекта В₀ и фона В_ф к наибольшей из этих двух яркостей.

В соответствии со СНиП 23-05-95 все зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различения и условий зрительной работы.

Допустимые значения наименьшей освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях приведеные СНиП 23-05-95 (выписка из СНиПа приведена в приложении 1).

 

1.4. Коэффициент использования осветительной установки

 

Световой поток, создаваемый источником света, не весьидет на создание освещенности рабочей поверхности, часть его теряется.

Отношение светового потока, падающего на рабочую поверхность (F_факт), к суммарному номинальному световому потоку источников света (F_л), называется коэффициентом использования светового потока или коэффициентом использования осветительной установки:

.                                               (4)

 

Величина F_фактзависит от типа используемой осветительной установки, индекса помещения и коэффициентов отражения потолка, стен и пола. Значение светового потока, падающего на рабочую поверхность (F_факт), можно определить по результатам измеренийсредней освещенности (Е_ср) в помещении, используя формулу:

 

                                           (5)

 

где S –площадь помещения, м.

 

Содержание работы

 

Измерить освещенность, создаваемую различными источниками света, и сравнить с нормируемыми значениями. Но измеренным значениям освещенности определить коэффициент использования осветительной установки.

 

2.1. Описание лабораторной установки

 

Лабораторная установка состоит из макета производственного помещения, оборудованного различными источниками искусственного освещения и люксметра – пульсаметра для измерения значенийосвещенности и коэффициента ее пульсации.

Внешний вид макета представлен на рис. 1, Макет имеет: каркас 1 из алюминиевого профиля, пол 2, потолок 3, боковые стенки 4, заднюю стенку и переднюю стенки 5. Задняя и боковые стенки являются съемными и могут устанавливаться любой из двух сторонвнутрь макета помещения. Одна сторона стенок окрашена в светлые тона, другая – в темные, при этом нижняя окрашенная половина стенки темнее верхней. Передняя стенка 5 жестко вмонтирована в каркас и выполнена из тонированного прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса 1 предусмотрено окно для установки измерительной головки 6 люксметра-пульсаметра 7 внутрь каркаса. На полу 2 размещен вентилятор 8 для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы. На потолке 3 размещены 7 патронов, в которых установлены две лампы накаливания 9, три люминесцентные лампы 10 типа KЛ9, галогенная лампа 11 и люминесцентная лампа 12 типа СКЛЭН с высокочастотным преобразователем. Вертикальная проекция ламп отмечена на полу 2 цифрами, соответствующими номерам ламп на лицевой панели макета. Включение электропитания установки осуществляется автоматом защиты, который находится на задней панели каркаса, и регистрируется сигнальной лампой, расположенной на передней панели каркаса. На передней панели каркаса (рис. 2) расположены органы управления и контроля, в том числе:

- лампа индикации включения напряжения сети;

- переключатель для включения вентилятора;

- - ручка регулирования частоты вращения вентилятора;

- переключатели (1÷7) для включения ламп.

 

 

Рис.1. Внешний вид макета.

 

Электропитание ламп накаливания и люминесцентных ламп осуществляется отразных фаз. Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса (рис. 2). На задней панели каркаса расположен автомат защиты сети и сдвоенная розетка с напряжением 220В для подключения измерительных приборов.

Рис. 2. Передняя панель каркаса.

 

Люксметр-пульсаметрсодержит корпус 1 (рис. 3), на лицевой панели которого расположен стрелочный индикатор 2, переключатель 3 режима измерения (освещенность Е –коэффициент пульсации К_п), переключатель 4 диапазона измерении (100–30) и переключатель 5 включения напряжения сети со встроенным индикатором. На задней стенке корпуса 1 закреплен сетевой шнур 6 с вилкой и держатель 7 предохранителя. В качестве приемника светового потока используют измерительную головку 8 с насадками 9. При выключенном питании прибор работает как люксметр (Ю-116) и позволяет измерять освещенность в диапазоне от 5 до 100000 лк. Выбор диапазона определяется насадками. В положении 100 переключателя 4 диапазона измерения с насадками КиМ измеряется освещенность до 1000 лк, с насадками К и Р – до 10000 лк и с насадками К и Т – до 100000 лк. В положении 30 переключателя диапазона измерения с этими же насадками измеряется освещенность до 300 лк, 3000 лк и 30000 лк, соответственно. При включении питания прибор позволяет измерять коэффициент пульсации освещенности.

 

2.2. Требования безопасности при выполнении

Лабораторной работы

2.2.4. К работе допускают студентов, которые ознакомлены с устройством лабораторной установки, принципом действия и мерами безопасности при проведении лабораторной работы.

2.2.5. Для предотвращения перегрева установки при длительной работе ламп необходимо включить вентилятор.

2.2.6. После проведения лабораторной работы отключить электропитание стенда и люксметра-пульсаметра.

 

Рис. 3. Люксметр-пульсаметр.

2.3. Порядок проведения лабораторной работы

 

2.3.13. Включить установку с помощью автомата защиты, находящегося на задней панели каркаса.

2.3.14. Установить стенки макета производственною помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в темные тона, были обращены внутрь помещения.

2.3.15. Включить лампы (выбор ламп проводится по заданию преподавателя).

2.3.16. Провести измерение освещенности с помощью люксметра-пульсаметра не менее чем в пяти точках макета производственного помещения (в центре и углах пола). Определить среднее значение освещенности Е_ср.

2.3.17. Установить стенки макета производственною помещения таким образом, чтобы стороны, окрашенные в светлые тона, были обращены внутрь помещения.

2.3.18. Провести измерение освещенности в тех же пяти точках макета производственного помещения. Определить среднее значение освещенности.

2.3.19. Сравнить полученные в результате измерений по п.п.2.3.4 и 2.3.6 значения освещенности с допустимыми значениями освещенности,приведенными в Приложении 1 (разряд зрительных работ принять по указанию преподавателя).

2.3.8. По результатам измеренийосвещенности для варианта с темной и светлой окраской стен вычислить значение фактического светового потока F_факт по формуле:

 

                                           (5)

 

где Е_ср – среднее значение освещенности;

S – площадь макета помещения, м³.

2.3.9. Вычислить коэффициент использования осветительной установки  для вариантов с темной и светлой окраской стен по формуле (3). Суммарный световой поток F _л , выбрать по номинальной мощности для каждого типа ламп (табл. 1).

2.3.10. Убедитесь в неадекватности зрительного восприятия движущегося объекта, вызываемого пульсацией светового потока люминесцентных ламп. Для этого включить люминесцентную лампу типа КЛ-9 в центре установки и вентилятор. Вращая ручку <Частота>, регулирующую скорость вращения лопастей вентилятора, подобрать такую частоту, при которой возникает стробоскопический аффект (лопасти кажутся неподвижными).

Таблица 1

Тип ламп	Номинальная мощность, Вт	Номинальный световой поток, лм
Лампа накалывания	60	730
Лампа накаливания криптования	60	800
Лампа люминесцентная КЛ-9	9	600
Лампа люминесцентная СКЛЭН	11	700
Лампа галогенная	50	850

 

2.3.11. Выключить стенд. Составить отчет о работе.

 

2.4. Содержание отчета о лабораторной работе

 

2.4.1. Название и цель работы.

2.4.2. Кратко изложить общие сведения, нормируемые параметры, виды освещения и их классификацию. Что такое КЕО и коэффициент использования светового потока?

2.4.3. Привести порядок проведения работ, результаты измерений и расчетов внести в табл. 2.

 

Таблица 2

Тон отражающей поверхности	Искусственное освещение
	Освещенность в точках					Коэфф. использ, осв. установки,
	1	2	3	4	5
Темный
Светлый

 

2.4.4. Сравнить значения коэффициентов использования осветительных установок, полученные для случаев с использованием различной окраски стен.

2.4.5. По результатам измерений, используя СНиП 23-05-95 (Приложение 1), сделать вывод о характере и разряде допустимых зрительных работ при использовании искусственного освещения.

 

Приложение 1

 

---

Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 1315; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!