Искусственное рабочее освещение

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

к лабораторной работе №2 «ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ»

Разработал:

доц. Румянцев С.Н.

Рассмотрена и утверждена

на заседании кафедры

"___"__________20__ г.

Кострома 2014

Лабораторная работа №2

 

“ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ”

Цель работы: Научиться определять состояние освещенности рабочих мест в производственных помещениях и ее соответствие требованиям СП 52.13330.2011 «СНиП 23.05-95» «Естественное и искусственное освещение», ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности», отраслевым нормам освещения.

Оборудование: люксметр Ю-116.

 

 

1 Общие сведения

 

Правильная освещенность рабочих мест – один из факторов благоприятных условий труда, предупреждает утомление, сохраняет работоспособность, улучшает качество продукции, повышает производительность труда, стимулирует деятельность всего организма.

Видимое излучение (с длиной волны от 0,38 до 0.76 мкм) называется световым излучением, а мощность излучения называется световым потоком (F).

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Плотность светового потока на освещаемой поверхности называется освещенностью (Е). Освещенность измеряется в люксах (лк).

, (5.1)

где F - световой поток, лм;

S – площадь освещаемой поверхности, м².

Предмет, который должен рассматриваться в процессе работы (например, нить ткани, точка в тексте, линия написание буквы, след от резца, риска на нониусе измерительного инструмента, трещины, раковины и др. дефекты изделия и т.д.) называется объектом различения.

Для определения разряда зрительной работы и ее характеристики руководствуются наименьшим размером наименьшего из всех объектов различения.

Например: для станочника наименьшим объектом различения является риска на нониусе измерительного прибора. Наименьший размер этого объекта - его ширина. Таким образом, разряд зрительных работ для станочника определяется размером ширины риски на измерительном инструменте (например, штангенциркуле).

Объект различения всегда рассматривается на каком-то фоне - поверхности непосредственно прилегающей или расположенной за объектом различения.

В зависимости от коэффициента отражения этой поверхности r, представляющего отношение отраженного светового потока к падающему, фон считается:

светлым при r > 0,4,

средним при 0,2 £ r ³ 0,4,

темным при r <0,2.

Яркость L – это часть пространственной плотности светового потока, исходящая от светящейся или освещаемой поверхности в сторону глаза. Она зависит от силы света, угла падения светового потока на плоскость, цвета предмета и др. Единица измерения яркости — нит: 1 нт = 1 кд/м².

Контраст объекта различения с фоном, К:

, (5.3)

где В₀ – яркость объекта различения, кд/м²;

В_ф – яркость фона, кд/м².

Контраст объекта различения с фоном считается (рис. 1):

· большим при К>0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости);

· средним при 0,2£К<0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости);

· малым при К<0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости);

 

 

Фон темный Фон средний Фон светлый

ρ< 0,2 0,2≤ ρ≥ 0,4 ρ >0,4

Рис.1. Определение контраста объекта с фоном.

Подразряд зрительных работ определяется исходя из контраста объекта различения с фоном и характеристики фона. В нашем примере при среднем фоне (серый цвет металла штангенциркуля) и малом контрасте объекта с фоном (таков же серый цвет риски, т.к. даже окрашенная риска нового инструмента в эксплуатации быстро теряет окраску и приобретает первоначальный свой цвет - цвет металла).

Рабочая поверхность - поверхность, на которой производится работа, ина которой нормируется или измеряется освещенность.

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

 

В производственных помещениях используют естественное, искусственное освещение или совмещенное.

 

2 Естественное освещение

Помещения с постоянным пребывани­ем людей должны иметь, как правило, естес­твенное освещение.

Без естественного освещения допускает­ся проектировать помещения, которые оп­ределены соответствующими главами СНиП на проектирование зданий и сооружений, нормативными документами по строительно­му проектированию зданий и сооружений от­дельных отраслей промышленности, утверж­денными в установленном порядке, а также помещения, размещение которых разреше­но в подвальных и цокольных этажах зданий и сооружений.

Естественное освещение, как наиболее благоприятное следует предусматривать для помещений с постоянным пребыванием людей.

Оно может быть следующих видов:

- боковое освещение помещения - через световые проемы в наружных стенах;

- верхнее естественное освещение помещения - через фонари, световые проемы в стенах, в местах перепада высот здания;

- комбинированное естественное освещение - сочетание верхнего и бо­кового естественного освещения.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности (КЕО), или е, не зависящий от вышеуказанных параметров.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение освещенности в данной точке внутри помещения Е_вн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом полностью открытого небосвода (не закрытого зданиями, сооружениями, деревьями) выраженного в процентах, т.е.:

 

,

 

 

где Е_вн – освещенность внутри помещения в контрольной точке, лк;

Е_н – одновременно измеренная освещенность снаружи помещения, лк.

В небольших помещениях при односторон­нембоковом естественном освещении нор­мируется минимальное значение КЕО в точ­ке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помеще­ния и условной рабочей поверхности на рас­стоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннембоко­вом освещении — в точке посередине поме­щения.

В крупногабаритных производствен­ных помещениях при боковом освещении ми­нимальное значение КЕО нормируется в точ­ке, удаленной от световых проемов:

– на 1,5 высоты помещения для работ I—IV разрядов;

– «2 «««V—VII «;

– «3 «««VIII «.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется сред­нее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости ха­рактерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

В производственных помещениях со зри­тельной работой I—III разрядов следует ус­траивать совмещенное освещение.

Оценка освещенности при боковом естественном освещении производственных помещений сводятся к определению минимального значения коэффициента естественной освещенности КЕО.При верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.

 

 

где e₁, e₂,..., е_n — значения КЕО в отдельных точках;

n — число точек контроля освещенности.

Нормируемое по СП 52.13330.2011 « СНиП 23.05-95» (таблица 1, 2) значение КЕО зависит от характеристики зрительной работы, наименьшего размера объекта различения, разряда зрительной работы.

 

Искусственное рабочее освещение

Искусственное освещение бывает: общее, местное, комбинированное.

При общем освещении светильники размещают в верхней части помещения равномерно или над рабочими местами. Местное освещение создаётся дополнительно к общему светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочем месте. При комбинированном освещении к общему добавляют местное.

Большинство производственных помещений оборудуют системами общего искусственного освещения, когда светильники расположены в верхней (потолочной) зоне. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (сварочные, литейные и др. цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Если расстояние между светильниками одинаковое, то освещение считают равномерным, при размещении светильников ближе к оборудованию – локализованным.

Комбинированным называют такое освещение, когда к общему добавляется местное. Местным считают освещение, при котором световой поток светильников концентрируется непосредственно на рабочих местах. Например, при выполнении точных зрительных работ (слесарных, токарных, контрольных), в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы). В соответствии со СНиП применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, бактерицидным и др.

В случаях присутствия в производственном помещении одновременно естественного и искусственного освещения его называют совмещенное.

Рабочее освещение следует предусмат­ривать для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначен­ных для работы, прохода людей и движения транспорта. При необходимости часть светильников рабочего или аварийного освещения может использоваться для дежурного освещения.

Нормы искусственной освещенности в производственных помещениях зависят от вида и точности работы, контраста фона с объектом различения, характеристики фона и даны в СП 52.13330.2011 « СНиП 23.05-95» (таблица 1, 2).

Нормируемые характеристики освещения в помещениях и снаружи зданий могут обес­печиваться как светильниками рабочего осве­щения, так и совместным действием с ними светильников освещения безопасности и (или) эвакуационного освещения.

Для освещения производственных и складских помещений следует ис­пользовать, как правило, наиболее экономич­ные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допуска­ется только в случае невозможности или тех­нико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе галогенные. Применение ксеноновых ламп внут­ри помещений не допускается.

В отдельных случаях, оговоренных в СП 52.13330.2011 « СНиП 23.05-95», нормы освещенности (табл. 1, 2) следует повышать или снижать на одну ступень шкалы освещенности.

При выполнении в помещениях работ I—III, Iа, Iб, IVв, Vа разрядов следует при­менять систему комбинированного освещения.

При наличии в одном помещении рабочих и вспомогательных зон следует предусматри­вать локализованное общее освещение (при любой системе освещения) рабочих зон и ме­нее интенсивное освещение вспомогательных зон, относя их к разряду VIIIа.

Освещенность рабочей поверхности, со­здаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна состав­лять не менее 10 % нормируемой для комби­нированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах накаливания.

Неравномерность освещенности (отношение максимальной освещеннос­ти к минимальной) не должно превышать для работ I—III разрядов при люминесцентных лампах 1,3, при других источниках света — 1,5; для работ разрядов IV—VII —1,5 - 2,0 соот­ветственно. Допуска­ется повышать ее до 3,0 в тех случаях, когда по условиям технологии светильники общего освещения могут устанавливаться только на пло­щадках, колоннах или стенах помещения.

В производственных помещениях в проходах и на участках, где работа не производится, ос­вещенность должна составлять не более 25 % нормируемой освещенности, создавае­мой светильниками общего освещения, но не менее 75 лк при разрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.

Для местного освещения рабочих мест следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Светильники долж­ны располагаться таким образом, чтобы их све­тящие элементы не попадали в поле зрения работающих на освещаемом рабочем месте и на других рабочих местах.

В помещениях особо сырых или с взрывоопасной средой (подвалы, склады взрывоопасных материалов, умывальные, душевые и туалетные помещения) используются пылевлагонепроницаемые и взрывобезопасные светильники с лампами накаливания.

 

4 Приборы для определения освещенности

Для определения эффективности производственного освещения применяют люксметры Ю-116, Ю-117, Агрус-01, Testo 540 и другие приборы для определения плоскостной освещенности.

Люксметр Ю-116 (рис. 1) состоит из фотоэлемента с набором поглотительных насадок и гальванометра. Действие прибора основано на фотоэлектрическом эффекте.

 

Рис.1. Люксметр Ю–116:

1 – селеновый фотоэлемент; 2 – насадка К; 3 –показывающий прибор (гальванометр); 4,5 – кнопки переключения диапазонов измерений (левая: 5...30 лк; правая: 20...100 лк),96, 7 – насадки М, Р, Т

 

Световой поток, падающий на селеновый фотоэлемент, вызывает электрический ток, величина которого фиксируется стрелкой гальванометра пропорционально величине светового потока.

Прибор имеет две шкалы измерения: от 0 до 30 лк (нижняя) и от 0 до 100 лк (верхняя) и соответствующие им кнопки управления.

При нажатии левой кнопки отсчет показаний ведется по нижней шкале 0 - 30 лк, при нажатии правой - по верхней шкале в пределах 0 - 100 лк.

Наибольшую погрешность измерений прибор дает при малых отклонениях стрелки гальванометра. Поэтому на каждой шкале точкой обозначено допустимое начало измерения. На шкале 0 - 30 лк эта точка находится над отметкой 5 лк, а на шкале 0 - 100 лк - над отметкой 20 лк.

Для измерения больших освещенностей (свыше 100 лк) на фотоэлемент надевают светопоглотительные насадки К, М, Р, Т.

Насадка К выполнена в виде полусферы из белой светорассеивающей пластмассы и служит для уменьшения косинусной погрешности, связанной с углом падения света на фотоэлемент. Насадка К применяется только совместно с одной из насадок М, Р или Т.

При использовании насадок К и М коэффициент ослабления светового потока составляет 10, при использовании насадок К и Р - 100, а насадок К и Т - 1000.

Показания прибора при использовании насадок умножают на соответствующий коэффициент ослабления.

Люксметр Ю-116 отградуирован для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания. При контроле естественной освещенности показания люксметра следует умножить на 0,8, а при измерении освещенности, создаваемой газоразрядными лампами, показания прибора умножают на следующие поправочные коэффициенты: 1,15 для ламп типа ЛБ; 0,88 – ЛД; 1,2 – ДРЛ.