Лабораторно-практична робота № 5
Тема: ОСВІТЛЕННЯ ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕНЬ. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРИРОДНОЇ ОСВІТЛЕНОСТІ РОБОЧИХ МІСЦЬ
Мета роботи: засвоїти методику визначення коефіцієнта природної освітленості та переконатися у відповідності реальної освітленості робочих місць нормативним даним для відповідного характеру виконуваних робіт.
Загальні відомості
Природне освітлення - освітлення приміщень прямим або відбитим денним світлом (видима частина променевої енергії сонця).
Організація раціонального природного освітлення на робочих місцях - одна з умов забезпечення нормальної виробничої діяльності людини. Недостатня освітленість робочого місця може спричинити професійне захворювання або виробничий травматизм.
Відомо, що джерелом природного освітлення являється Сонце. Протягом року освітленість суттєво змінюється: у червні досягає максимуму, у грудні - мінімуму. Середня природна освітленість змінюється і протягом дня: зростає до 12-ої години, різко знижується протягом 12... 14 години і поступово знижується до 20 години. Природне освітлення приміщень забезпечується: боковим світлом через світлові отвори вікон або через прозорі частини стін, що виконані із склоблоків, верхнім світлом через світлові отвори у покриттях даху і комбінованим - боковим і верхнім світлом.
Нерівномірність природного зовнішнього освітлення протягом року, а також протягом дня залежить від конструкції світлових отворів, яку слід враховувати при проектуванні і розміщенні приладів у приміщенні.
Для гігієнічної оцінки освітлення приміщень використовують світлові величини, що прийняті в фізиці. Людське око сприймає електромагнітні коливання у діапазоні 370 — 770 нм. Тому основною їх характеристикою є світловий потік — потужність електромагнітної енергії, яка оцінюється за світловим сприйняттям людського ока. Світловий потік вимірюється в люменах (Лм). Відношення світлового потоку до площі поверхні, яку він опромінює, називають освітленістю, яка вимірюється в люксах (Лк).
Через постійну зміну зовнішнього світла природна освітленість на робочих місцях характеризується коефіцієнтом природної освітленості (КПО) е, що являє собою відношення освітленості всередині приміщень Евн до одночасно виміряної освітленості зовні приміщення Езовн„ виражене у відсотках:
(1)
Достатність природного освітлення в приміщенні регламентується нормами, за якими встановлені певні значення коефіцієнтів природного освітлення (КПО) залежно від характеру та умов зорової роботи (табл.1)
Таблиця 1
Нормовані значення КПО (СНІП ІІ-4-79)
| Характер робіт, що виконуються в приміщенні | Нормоване значення КПО, % | |||
| Розряд зорової роботи | Характеристика зорової роботи за ступенем точності | Найменші розміри об'єкта розпізнавання, мм | При верхньому або комбінованому освітленні | При боковому освітленні |
| І | Найвищої точності | Менше 0,15 | 3,5 | |
| II | Дуже високої точності | 0,15-0,3 | 2,5 | |
| III | Високої точності | 0,3-0.5 | 2,0 | |
| IV | Середньої точності | 0,5-0,1 | 1,5 | |
| V | Малої точності | 1,0-5,0 | 1,0 | |
| VI | Груба (загальне спостереження за ходом виробничого процесу) | Більше 5.0 | 0,5 |
У приміщенні з боковим одностороннім освітленням нормується мінімальне значення коефіцієнта природного освітлення в точці на робочій площині, що найбільш віддалена від світлового отвору. Крім інтенсивності природного освітлення нормується і його рівномірність. Рівномірність освітлення характеризується відношенням мінімального коефіцієнта природної освітленості еmin Д° його максимального значення еmax на робочій поверхні в межах характерного розрізу приміщення (у більшості випадків посередині приміщення по осі світлового отвору або по осі проміжку між світловими отворами). Розміри і положення світлових отворів у приміщеннях, а також дотримання норм освітленості на робочих місцях перевіряється розрахунком. У випадку, якщо природне освітлення виявляється недостатнім, його доповнюють штучним освітленням. Таке освітлення називається сумісним. Сумісна освітленість регламентується нормами, що встановлені для штучної освітленості (табл. 2).
Таблиця 2
Норми освітленості у навчальних приміщеннях
| Приміщення або робоча поверхня | Освітленість Е, лк | Поверхня, до якої відносяться норми освітленості | Питома потужність, Вт/м | |
| при люмінесцентному освітленні | при лампах розжарення | |||
| Класні кімнати, навчальні кабінети, лабораторії: | ||||
| а)столи і парти | Горизонтальна поверхня на рівні 0,8 м від підлоги | |||
| б) класні дошки | Вертикальна поверхня | - | ||
| Кабінети креслення | Горизонтальна поверхня на рівні 0,8 м від підлоги | |||
| Майстерні з обробки металу та деревини |
Прилади та обладнання
Для вимірювання освітленості в абсолютних одиницях - люксах (лк) використовується фотоелектричний люксметр Ю-116 (Рис. 1). Люксметр Ю-116 складається із фотоелемента з поглиначами. Принцип дії його заснований на явище фотоелектричного ефекту. При попаданні світла на фотоелемент у замкнутому колі приладу виникає струм, що спричиняє відхиленню стрілки приладу. Величина кута відхилення покажчика приладу пропорційна потужності світлового потоку, що попадає на світлочутливу поверхню фотоелемента. Люксметр Ю-116 має дві шкали з діапазоном вимірювання 0...30 і 0...100 лк. Початкові значення діапазонів вимірювання на кожній шкалі відмічені крапкою: на шкалі 0...30 крапка розташована над цифрою 5, на шкалі 0...100 - над цифрою 17. Вимірювач приладу з'єднаний з фотоелементом за допомогою шнура.
Для зменшення косинусної похибки використовується насадка на фотоелемент, що складається з півкулі, виготовленої з біломолочної пластмаси і непрозорого кільця. Ця насадка помічена буквою К. Використовується насадка сумісно із однією із трьох інших, що мають позначення М, Р, Т. Кожна з трьох насадок разом з насадкою К утворюють три поглинача с коефіцієнтом послаблення відповідно: К-М = 10, К-Р = 100, К-Т =1000, що використовуються для розширення меж вимірювання. Внутрішню освітленість рекомендується вимірювати за допомогою поглинача К-М і К-Р, а зовнішню - К-Т і К-Р.
Для підготовки до вимірювання необхідно встановити вимірювач горизонтально. Встановити покажчик приладу у нульове положення. Під час вимірювання при натисканні правої кнопки для діапазону вимірювання кратному (×10) слід користуватися шкалою (0...100), а при натискання лівої кнопки - шкалою (0...30). Одержані покази приладу перемножують на коефіцієнт перерахунку шкали у відповідності з використаними насадками. Наприклад, на фотоелемент встановлені насадки К і Р, затиснена ліва кнопка, покажчик вказує 15 поділок на шкалі (0...30). У цьому випадку освітленість становитиме 15×100= =1500 лк.
Рис. 1. Люксметр Ю-116.
1 – вимірювальний прилад (гальванометр); 2 – світлоприймач (селеновий фотоелемент);
3 – світлові фільтри-насадки
Рис. 2. - Люксметр Ю-116:
1 – блок вимірювання; 2 – фотоелектричний перетворювач; 3 – насадки, що забезпечують необхідний динамічний діапазон вимірювання
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитись з конструкцією та експлуатаційними можливостями фотоелектричного люксметра Ю-116.
2. Виміряти освітленість робочих місць, розташованих по прямій, перпендикулярній площині вікна, від вікна до протилежної стіни.
3. Одночасно виміряти зовнішню природну освітленість. Для цього фотоелемент розмістити за вікном у горизонтальному положенні, при якому люксметр буде показувати найбільше значення. Покази люксметра слід подвоїти, так як пластинка фотоелемента освітлюється лише половиною небокраю (друга половина - закрита приміщенням).
4. Вимірювання освітленості у приміщенні при сумісному освітленні виконати при наявності штучних джерел освітлення у порядку, зазначеному у пункті 2.
5. Результати вимірювань (згідно з індивідуальним завданням за табл. № 5) освітленості занести до табл.3.
Таблиця 3
| Відстань від вікна L, мм | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| Евн, лк | |||||||
| Есум, лк | |||||||
| Езовн, лк |
Завдання до лабораторно-практичної роботи № 5
1. За формулою 1 розрахувати коефіцієнт природної освітленості e (КПО) для всіх зазначених у завданні відстаней від площини вікна до стінки.
2. За приведеними вище таблицями 1 та 2 визначити норми освітленості та КПО для різних за характером видів зорової роботи.
3. Порівняти експериментальні результати із нормованими значеннями.
4. За експериментальними результатами побудувати графік залежності КПО від відстані L від площини вікна. Всі розрахункові дані занести до табл. 4.
Таблиця 4
| Відстань від вікна L, мм | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| e (КПО),% (розрахунок) | |||||||
| e, % (нормоване) | |||||||
| e, лк (за характером робіт) |
Таблиця 5 – Вихідні дані для розрахунку – фактичне значення освітленості, лк
| № п/п | Езовн | Евн у приміщенні на відстані l, м | Есуміщ | ||||||
| 1,5 | 2,5 | 3,5 | |||||||
| 1. | |||||||||
| 2. | |||||||||
| 3. | |||||||||
| 4. | |||||||||
| 5. | |||||||||
| 6. | |||||||||
| 7. | |||||||||
| 8. | |||||||||
| 9. | |||||||||
| 10. | |||||||||
| 11. | |||||||||
| 12. | |||||||||
| 13. | |||||||||
| 14. | |||||||||
| 15. | |||||||||
| 16. | |||||||||
| 17. | |||||||||
| 18. | |||||||||
| 19. | |||||||||
| 20. | |||||||||
| 21. | |||||||||
| 22. | |||||||||
| 23. | |||||||||
| 24. | |||||||||
| 25. | |||||||||
| 26. | |||||||||
| 27. | |||||||||
| 28. | |||||||||
| 29. | |||||||||
| 30. | |||||||||
| 31. | |||||||||
| 32. | |||||||||
| 33. | |||||||||
| 34. | |||||||||
| 35. | |||||||||
| 36. |
Контрольні питання
1. В чому полягає принцип нормування природної освітленості?
2. Що таке освітленість. У яких одиницях вона вимірюється?
3. Які чинники впливають на освітленість в приміщенні?
4. Якими приборами вимірюють освітленість?
5. Як визначається нормований показник природної освітленості?
6. За яким принципом відбувається нормування сумісної освітленості?
7. Як визначається розряд зорової роботи?
8. Від чого залежить коефіцієнт запасу k3 при природному освітленні?
9. Які основні вимоги ставляться до систем виробничого освітлення?
10.Наведіть основні світлотехнічні величини.
11.Які показники характеризують працездатність зорового аналізатора людини?
12.В чому виражається вплив незадовільної освітленості робочого місця на людину?
13.Класифікація типів природного освітлення.
14.Методика нормування природного освітлення.
Літературні джерела
1. Безопасность труда в промышленности: Справочник. / К.Н.Ткачук, П.Я. Галушко, Р.В. Сабарно и др. -К.: Техніка, 1982.-231 с.
2. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці.: Підручник. - 4-те вид.,перероб. і доп. – К.:Знання, 2010. – 375 с. (с.136-141).
3. Сєріков Я. О. Основи охорони праці: Навч. посіб. – Харків, ХНАМГ, 2007. ‑ 227с.(с.120-125).
4. СНиП П-4-79. Естественное и искусственное освещение. - М: Стройиздат, 1980.-48 с.
5. Сєріков Я. О. Основи охорони праці: Навч. посіб. – Харків, ХНАМГ, 2007. ‑ 227с.(с.103-109).
6. Основи охорони праці: Підручник. 22ге видання, доповнене та перероблене. / К. Н. Ткачук, М. О. Халімовський, В. В. Зацарний, Д. В. Зеркалов, Р. В. Сабарно, О. І. Полукаров, В. С. Коз’яков, Л. О. Мітюк. За ред. К. Н. Ткачука і М. О. Халімовського. — К.: Основа, 2006 — 448 с.(с.186-190).
