Исследование и расчет естественного освещения помещений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа № 1

Исследование и расчет естественного освещения помещений

Основные теоретические положения

Норма производственного освещения устанавливается строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) и предусматривает создание определенного уровня освещенности на рабочих местах в зависимости от характера зрительной работы с учетом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных затратах электроэнергии и других материальных ресурсов.

Основные понятия, термины и определения

Свет-это электромагнитные излучения с широким спектром длин волн. Человек воспринимает световую энергию в диапазоне длин волн 380-770 нм.

Основной светотехнической единицей является сила света (I), которая определяет плотность светового потока в данном направлении. За единицу силы света принята кандела (кд).

Мощность лучевой энергии оценивают по световому ощущению, производимому на глаз, определяется световым потоком (Ф). Единица измерения светового потока люмен (лм).

Условия освещенности оцениваются поверхностной плоскостью светового потока - освещенностью (лк).

Освещенные предмет будет тем лучше виден, чем больше силу тока получает его поверхность в направлении к наблюдателю. Поэтому, угол, под которым наблюдается освещенная поверхность, имеет существенное значение. Эта способность оценивается яркостью поверхности (В).

ц - угол между нормалью к светящей поверхности и заданным направлением.

Единица яркости кд/мІ

Фон - поверхность, на которой находится рассматриваемый объект. Характеризуется коэффициентом отражения Р.

Рабочая поверхность - поверхность стола или оборудования, на котором производится работа.

Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

Объект различия - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или различаемый дефект.

В зависимости от объекта различия принято 8 разрядов зрительных работ.

Для обеспечения оптимальных условий работы приняты 3 типа освещения: естественное, искусственное и совмещенное.

Совмещенное освещение - это такое освещение, при котором наряду с естественным освещением в светлое время суток дополнительно применяется искусственное.

Совмещенное освещение в основном допускается для освещения производственных помещений, в котором выполняются работы I и II разрядов зрительных работ.

Для оценки естественного освещения принят коэффициент естественного освещения, который показывает во сколько раз освещенность внутри помещения ниже, чем снаружи.

Естественное освещение может быть следующих видов:

1) Боковое (одностороннее и двухстороннее) - свет поступает через световые проемы окон и наружных стен.

2) Верхнее - свет поступает через световые фонари и затемненные проемы и покрытия, а также через проемы в местах перепадов высот смежных пролетов зданий.

3) Комбинированные (верхнее и боковое).

Схемы естественного освещения многопролетных корпусов:

а) здание с прямоугольными светоаэрационными фонарями

б) здание с зенитными фонарями

в) здание с шедовым покрытием

г) здание с фонарями шахтного типа

Рисунок 1. Схемы естественного освещения многопролетных корпусов

Естественное освещение - это освещение светом неба прямым или отраженным, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Цель работы: 1) Ознакомится с принципом работы и устройством люксметра - пульсаметра и освоить методику измерения освещенности.

2) Произвести оценку освещенности на рабочих местах, помещениях общественного здания.

3) Выполнить расчет освещенности на рабочих местах.

Прибор люксметр - пульсаметр

Люксметр - пульсаметр БЖ1/1м, предназначен для измерения освещенности, создаваемая естественными световыми источниками искусственного освещения, и коэффициента пульсации излучения искусственного освещения. Принцип действия основан на явлении фотоэлектрического эффекта (превращение световой энергии в электрическую). При освещении селенового фотоэлемента (по спектральным характеристикам близкого к чувствительности глаза) в замкнутой цепи, состоящей их фотоэлемента и измерителя.

Схема прибора люксметра-пульсаметра БЖ1/1м

1 - корпус;

2 - стрелочный индикатор;

3 - переключатель режима измерения;

4 - переключатель диапазона измерения (Е=30-100, К=0-100);

5 - переключатель вкл/выкл напряжения сети;

6 - сетевой шнур с вилкой;

7 - держатель предохранителя;

8 - датчик;

9 - насадки к датчику;

10 - шкала коэффициента пульсации;

11 - шкала освещенности.

Рисунок 2. Схема прибора люксметра - пульсаметра

В комплект датчика входит 4 насадки:

1 насадка: К (1) - полусферическая матовая пластинка, выполненная из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль. Насадка обозначается буквой «К» нанесенной на её внутреннюю сторону. Она служит для уменьшения конусной погрешности, возникающей при падении световых лучей на освещенную поверхность под углом. Связано это ч тем, что точность показаний только в том случае, если свет падает на него под углом не более 60° к нормали, проведенной к плоскости фотоэлемента. Это объясняется тем, что чувствительность фотоэлемента к свету, падающему под углом более 60 ° к нормали, проведенной к плоскости фотоэлемента, не соответствующую закону конуса. Насадка «К» не применяется самостоятельно.

2 насадка: М (10) - круглая полупрозрачная голубая пластинка в пластмассовом оводе. Она служит для измерения освещенности до 1000 лк.

3 насадка: Р (100) - круглая полупрозрачная, белая, сетчатая пластинка (до 10000 лк)

4 насадка: Т (1000) - круглая белая пластина (до 100000лк)

Насадки «М», «Р», «Т» применяются в сочетании с насадкой «К» образуют три пошотителя с коэффициентом ослабления 10,100,1000 и прямая для расширения диапазона измерений.

Порядок выполнения работы:

1) Исследовал естественное освещение в помещении.

1.1) Указал вид естественного освещения в помещении (боковое одностороннее).

1.2) Определил характеристику и разряд зрительной работы (характеристика очень высокой точности, подразряд зрительной работы 2).

1.3) Начертил план помещения и указал на нем контрольные точки замера освещенности. Контрольные точки располагают на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза и условной рабочей поверхностью. Число контрольных точек не меньше 6, куда входит расчетная точка, в которой нормируется освещенность согласно действующим нормам, её место нахождения определяется в зависимости от:

Вида здания (жилое, общественное);

Вида освещения (естественное) - СНиП 23-05-95

Рисунок 3. План помещения

1.4) Выключил искусственное освещение и произвел измерение естественного освещения в точке замера внутри помещения Eвн с помощью люксметра-пульсаметра.

Евн1=160лк Евн2=100лк Евн3=50лк

Евн4=45лк Евн4,2=40лк Евн5=35лк

1.5) Измерил наружную освещенность на горизонтальной площадке освещаемой всем светом небосвода Ен на горизонтальной площадке.

Ен=7200лк

2) Определение кео.

2.1) Определение фактического значения кео.

2.1.1) Для оценки естественной освещенности на рабочих местах используется показатель (кео).

(1)

Евн - значение освещенности в точке замера внутри помещения, (лк)

Ен - значение горизонтальной освещенности, (лк)

Евн*поправочный коэффициент = Еск

(2)

Еск - скорректированное значение освещенности в точках замера внутри помещения, (лк)

Еск1=160*0,8=128лк Еск2=100*0,8=80лк

Еск3=50*0,8=40лк Еск4=45*0,8=36лк

Еск4,2=40*0,8=32лк Еск5=35*0,8=28лк

Рассчитать кео по (2) формуле в точке замера.

2.1.2) Построить кривую распределения кео в пределах характерного разреза в зависимости от окна.

2.2) Определение нормированного значения кео.

Нормы естественной освещенности в СНиП 23-05-95 в зависимости от:

Вида здания

Вида естественной освещенности в помещении

Разряда и подразряда зрительной освещенности в помещении

для зданий располагаемых в 2-5 административных районах.

= * (3)

N - номер группы административных районов в зависимости от расположения здания на территории РФ (приложение Д СНиП 23-05-95).

- нормированное значение кео в зависимости от характеристики и подразряда зрительной работы для первой группы административных раойнов.

- кео светового климата, зависит от группы административных районов и ориентирования окон по сторонам света.

округлять до десятых!

=1,2*0,9=1,08%

3) Расчет естественной освещенности. Основная задача светотехнических расчетов для естественной освещенности является определением необходимой площади световых проемов.

При естественном боковом освещении требуемая площадь S световых проемов:

- световая характеристика окон при боковом освещении (таб. 4.6; 5.1=10,5)

- площадь пола, мІ (=А*В=11,75*5,4=63,45мІ)

- коэффициент запаса зависимый от состояния воздушной среды в помещении; от угла наклона светопропускающего материала к горизонту (таб. 3 СНиП) =1,2

ф0 - общий коэффициент светопропускания

ф0=ф1+ф2+ф3+ф4+ф5

ф1 - коэффициент светопропускания материала

ф2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светового проема. Размеры светового проема равны размерам коробки переплета по наружному обмеру (для деревянных спаренных проемов, окон двойных для общественных зданий =0,75)

ф3 - коэффициент, учитывающий потери света в наружных конструкциях (при боковом освещении =1)

ф4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнце защитных устройствах (в случае не применения солнцезащитных устройств равных 1).

ф5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, установленной под фонарями равной 0,9, а при боковом освещении равен 1.

r1 - коэффициент, учитывающий повышение кео при боковом освещении благодаря свету отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя прилегающего к зданию (таб. 4.7; 5.2).

Для определения r1 необходимые величины:

Отношение глубины к высоте от уровня рабочей поверхности до верхнего края окна:

Отношение расстояния от наружной стены до расчетной точки к глубине помещения:

Таблица №1

Исходные данные

Таблица 2

Классы условий труда в зависимости от параметра световой среды (таблица 12 из Р.2.2.2006-05)

Вывод

освещенность рабочее место помещение

Я ознакомилась с принципом работы и устройством люксметра - пульсаметра и освоила методику измерения освещенности. Произвела оценку освещенности на рабочих местах, помещениях общественного здания. Выполнила расчет освещенности на рабочих местах.

В первой точке значение освещенности равно 160 лк, то в шестой это уже 35 лк. По мере увеличение расстояния от оконного проема показания освещенности уменьшаются.

КЕО показывает, какая доля естественного освещения попадает в данную точку помещения. Величина КЕО не зависит от времени суток, года, погодных условий, но определяется величиной и расположением световых проемов, прозрачностью оконных стекол, окраской стен помещения. Чем дальше рабочая поверхность расположена от световых проемов, тем меньше значение кео на этой поверхности. Нормированные величины кео определяются разрядом зрительной работы: чем выше разряд, тем выше требуемое значение кео.

В число контрольных точек была включена расчетная точка, в которой нормируется освещенность согласно действующим нормам (СНиП 23-05-95). Определенно, что по мере увеличения расстояния от окна, величина естественной освещенности уменьшается. Из таблицы 1 видно, что значение кео в расчетной точке замера (=0,44%) значительно ниже нормируемого значения кео (=1,08%). Следовательно, помещение не пригодно для выполнения зрительной работы очень высокой точности при естественном освещении в утренние часы, когда в помещении не достаточно света. Так как коэффициент естественной освещенности кео в расчетной точке составил 0,44%, что лежит в пределах 0,1-0,5%, то класс условий труда является вредным первой степени.

Выполнен расчет естественного освещения рабочих мест общественного здания. Определена необходимая площадь световых проемов и необходимое число окон, равное 4, что соответствует действительному количеству окон в помещении. Значение кео в расчетной точке замера ниже нормативного, т. к. на уровень естественного освещения (боковое одностороннее) влияет расположение окон в помещении на теневой стороне здания и расположения вблизи окон объектов, мешающих попаданию света в помещение (деревья и др. здания).

В данном помещении можно проводить работы высокой и средней точности.

Размещено на Allbest.ru