Во всех производственных помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работ в дневное время следует предусматривать естественное освещение, как более экономичное и совершенное с точки зрения медико-санитарных требований по сравнению с искусственным освещением.
По конструктивным особенностям различают три системы естественного освещения: боковую, верхнюю и комбинированную.
Боковое освещение помещения осуществляется через световые проемы в наружных стенах.
Верхнее освещение помещения устраивают через световые проемы в покрытиях, фонари.
Комбинированное освещение – совокупность бокового и верхнего освещения – является наиболее рациональным, так как создает равномерное по площади помещения освещение.
При освещении производственных помещений используют также совмещенное освещение, при котором в светлое время суток недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.
На светочувствительные элементы человеческого глаза оказывают воздействие излучения видимой части спектра с длиной волны от 400 до 750 нм.
Часть лучистого потока, которая воспринимается зрением человека как свет, называется световым потоком (Ф) и измеряется в люменах (лм).
Для количественной оценки совершенства производственного освещения важной светотехнической характеристикой является освещенность рабочей поверхности (Е) – отношение светового потока (dФ), падающего на элемент поверхности (dS), к площади этого элемента:
.
За единицу освещенности принят люкс (лк).
Естественное освещение характерно тем, что создаваемая в помещении освещенность изменяется в чрезвычайно широких пределах. Эти изменения обусловливаются временем дня, временем года и метеорологическими факторами: состоянием облачности и отражающими свойствами земного покрова. Поэтому характеризовать естественное освещение абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным.
В качестве нормируемой величины берется относительная величина – коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения (Ев)к одновременной наружной горизонтальной освещенности (Ен), создаваемой рассеянным светом всего небосвода:
, (2.1)
где е – коэффициент естественной освещенности %.
В течение дня КЕО остается постоянным.
| Рис. 2.1. Семы распределения КЕО по разрезу помещения: а - одностороннее боковое освещение; б - двустороннее боковое освещение; в - верхнее освещение; г - комбинированное освещение; I – уровень рабочей поверхности |
Достаточность естественного освещения в помещениях регламентируется нормами СП 52.13330.2011 “Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95», устанавливающими значения КЕО в зависимости от следующих факторов:
· характеристики зрительной работы, которая определяется в зависимости от наименьшего размера объекта различения. Наименьший размер объекта различения – это рассматриваемый в процессе работы предмет, отдельная его часть или различаемый дефект, например, толщина линии, точка, риска и т.д.;
· системы освещения.
В производственных помещениях со зрительной работой I – III разрядов следует устраивать совмещенное освещение.
Наименьшая освещенность, создаваемая естественным светом в помещении, определяется при наружной освещенности 5 000 лк.
Для каждого производственного помещения в характерном сечении можно построить кривую изменения КЕО, которая характеризует его светотехнические качества (рис. 2.1).
В помещениях с боковым освещением нормируется минимальное значение КЕО (
) в пределах рабочей зоны, в помещениях с верхним и комбинированным освещением нормируется среднее значение КЕО (
).
Нормативные значения КЕО для производственных помещений приведены в табл. 2.1, для основных помещений общественных зданий в табл. 2.2.
Таблица 2.1
Нормированные значения КЕО для производственных помещений
| Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Разряд зритель-ной работы | Значение КЕО, % | |||
| Естественное освещение | Совмещенное освещение | |||||
| При боковом освещении | При верхнем и комбинирован-ном освещении | При боковом освещении | При верхнем и комбинирован-ном освещении | |||
| Наивысшей точности | Менее 0,15 | I | - | - | 2,0 | 6,0 |
| Очень высокой точности | От 0,15 до 0,3 | II | - | - | 1,5 | 4,2 |
| Высокой точности | От 0,3 до 0,5 | III | - | - | 1,2 | 3,0 |
| Средней точности | От 0,5 до 1,0 | IV | 1,5 | 4,0 | 0,9 | 2,4 |
| Малой точности | От 1,0 до 5,0 | V | 1,0 | 3,0 | 0,6 | 1,8 |
| Грубой точности | Более 5,0 | VI | 1,0 | 3,0 | 0,6 | 1,8 |
| Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах | Более 0,5 | VII | 1,0 | 3,0 | 0,6 | 1,8 |
| Общее наблюдение за ходом производственного процесса: - постоянное - периодическое | - - | VIII - | 1,0 0,2 | 3,0 0,7 | 0,6 0,2 | 1,8 0,5 |
| Общее наблюдение за инженерными коммуникациями | - | VIII | 0,1 | 0,3 | 0,1 | 0,2 |
Таблица 2.2
Нормированные значения КЕО для основных помещений
общественных зданий
| Помещения | Плоскость (Г-горизонтальная, В - вертикальная) нормирования освещенности, высота плоскости над полом, м | Разряд и подразряд зритель-ной работы | Естественное освещение | Совмещенное освещение | ||
| КЕО, % | КЕО, % | |||||
| При верхнем и комбинированном освещении | При боковом освещении | При верхнем и комбинированном освещении | При боковом освещении | |||
| 1 Кабинеты и рабочие комнаты, офисы | Г-08 | Б-1 | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 |
| 2 Проектные залы и комнаты, конструкторские, чертежные бюро | Г-08 | А-1 | 4,0 | 1,5 | 2,4 | 0,9 |
| 3 Помещения для посетителей, экспедиции | Г-08 | Б-1 | - | - | - | - |
| 4 Читальные залы | Г-08 | А-2 | 3,5 | 1,2 | 2,1 | 0,7 |
| 5 Читательские каталоги | В-1,0, на фронте карточек | Б-2 | 2,5 | 0,7 | 1,5 | 0,4 |
| 6 Книгохранилища и архивы, помещения фонда открытого доступа | В-1,0, на стеллажах | Ж-1 | - | - | - | - |
| 7 Помещения для ксерокопирования | Г-08 | Б-1 | - | - | - | - |
| 8 Переплетно-брошюровочные помещения | Г-08 | Б-1 | 3,0 | 1,0 | 1,8 | 0,6 |
| 9 Макетные, столярные и ремонтные мастерские | Г-08, на верстаках и рабочих столах | III в | - | - | 3,0 | 1,2 |
| 10 Компьютерные залы | В-1,2 (на экране дисплея) | Б-2 | - | - | - | - |
| Г-08, на рабочих столах | А-2 | 3,5 | 1,2 | 2,1 | 0,7 | |
| 11 Конференц-залы, залы заседаний | Г-08 | Д | - | - | - | - |
| 12 Рекреации, кулуары, фойе | Г-0,0 - на полу | Е | - | - | - | - |
| 13 Лаборатории: органической и неорганической химии, термические, физические, спектрографические, стилометрические, фотометрические, микроскопные, рентгеноструктурного анализа, механические и радиоизмерительные, электронных устройств, препараторские | Г-08 | А-2 | 3,5 | 1,2 | 2,1 | 0,7 |
| 14 Аналитические лаборатории | Г-08 | А-1 | 4,0 | 1,5 | 2,4 | 0,9 |
| Банковские и страховые учреждения | ||||||
| 15 Операционный зал, кредитная группа, кассовый зал | Г-08, на рабочих столах | А-2 | 3,5 | 1,2 | 2,1 | 0,7 |
| 16 Помещения отдела инкассации, инкассаторная | Г-08 | Б-1 | - | - | - | - |
| 17 Депозитарий, предкладовая, кладовая ценностей | Г-08 | Б-2 | - | - | - | - |
| 18 Серверная, помещения межбанковских электронных расчетов | Г-08 | А-2 | - | - | - | - |
| 19 Помещение изготовления, обработки идентификационных карт | Г-08 | А-2 | - | - | 2,1 | 0,7 |
| 20 Сейфовая | Г-08 | В-1 | - | - | - | - |
Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в различных районах eN, следует определять по формуле:
еN = e Н mN, (2.2)
где N - номер группы обеспеченности естественным светом (по табл. 2.3);
e H - значения КЕО (по табл. 2.1 - 2.2);
mN - коэффициент светового климата (по табл. 2.4).
Полученные по формуле (2.2) значения следует округлять до сотых долей.
Таблица 2.3
Группы административных районов по ресурсам светового климата
| Номер группы | Административный район |
| Владимирская, Калужская области, Камчатский край, Кемеровская область, Красноярский край (севернее 630 с.ш.), Курганская, Московская, Нижегородская, Новосибирская, Омская области, Пермский край, Рязанская область, Республика Башкортостан, Республика Мордовия, Республика Татарстан, Республика Саха (Якутия) (севернее 630 с.ш.), Свердловская, Смоленская, Тульская, Тюменская области, Удмуртская Республика, Хабаровский край (севернее 550 с.ш.), Челябинская область, Чувашская Республика, Чукотский автономный округ | |
| Белгородская, Брянская, Волгоградская, Воронежская области, Забайкальский край, Кабардино-Балкарская Республика, Красноярский край (южнее 630 с.ш.),, Курская, Липецкая, Магаданская, Оренбургская, Орловская, Пензенская области, Республика Алтай, Республика Бурятия, Республика Ингушетия, Республика Коми, Республика Саха (Якутия) (южнее 630 с.ш.), Республика Северная Осетия – Алания, Республика Тыва, Самарская, Саратовская, Сахалинская, Тамбовская, Ульяновская области, Хабаровский край (южнее 550 с.ш.), Ханты-Мансийский автономный округ, Чеченская Республика. | |
| Вологодская, Ивановская, Калининградская, Кировская, Костромская, Ленинградская, Ненецкий автономный округ, Новгородская, Псковская области, Республика Карелия, Тверская область, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ярославская область. | |
| Архангельская, Мурманская области. | |
| Астраханская, Амурская области, Краснодарский край, Приморский край, Республика Дагестан, Республика Калмыкия, Ростовская область, Ставропольский край |
Таблица 2.4
Коэффициенты светового климата в зависимости от группы административного района и ориентации световых проемов по сторонам горизонта
| Световые проемы | Ориентация световых проемов по сторонам горизонта | Коэффициент светового климата m | ||||
| Номер группы административных районов | ||||||
| В наружных стенах зданий | С СВ, СЗ З, В ЮВ, ЮЗ Ю | 0,9 0,9 0,9 0,85 0,85 | 1,1 1,1 1,1 | 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 | 0,8 0,8 0,8 0,8 0,75 | |
| В прямоугольных и трапецевидных фонарях | С-Ю СВ - ЮЗ ЮВ - СЗ В-З | 0,9 0,9 0,9 | 1,1 1,2 1,1 | 1,2 1,2 1,2 | 0,75 0,7 0,7 | |
| В фонарях типа «шед» | С | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 0,7 | |
| В зенитных фонарях | - | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 0,75 | |
| Примечания: С – северное, СВ – северо-восточное, СЗ – северо-западное, В – восточное, СЮ – север-юг, ВЗ – восток-запад, Ю – южное, ЮВ – юго-восточное, ЮЗ – юго-западное. |
Экспериментальная часть
Задание 1
Определить коэффициент естественной освещенности в лаборатории по экспериментальным данным:
1) ознакомиться с устройством люксметра, подготовить люксметр к работе;
2) замерить освещенность в помещении на разном расстоянии от окна в пяти точках в соответствии с метками на полу, при этом фотоэлемент держать параллельно полу, обращенным вверх, на уровне высоты стола (0,8 м от пола). Одновременно замерить наружную освещенность на открытой со всех сторон площадке, где небосклон не затемнен близко стоящими зданиями и деревьями. Засекается по хронометру или часам момент времени, и через установленные промежутки (1 – 2 мин) одна группа замеряет освещенность внутри помещения (Ев), другая – наружную освещенность (Ен);
3) по формуле (2.1) для каждой из точек подсчитать значение КЕО;
4) по полученным данным построить график изменения КЕО в лаборатории;
5) сделать вывод о соответствии естественного освещения характеру выполнения работы путем сравнения фактического значения КЕО (%) с нормируемым коэффициентом КЕО eN для аналитической лаборатории.
Нормируемый коэффициент КЕО eN определяется по формуле (2.2).
6) Полученные данные и выводы записать в отчет по лабораторной работе (табл. 2.8).
Таблица 2.8
Результаты измерений
| Точка замеров | Ен, лк | Ев, лк | КЕО, % | Выводы |
Контрольные вопросы
1) Дайте определение светового потока и освещенности, назовите единицы этих физических величин.
2) Объясните назначение и устройство люксметра.
3) Назовите виды естественного освещения.
4) Дайте определение коэффициента естественной освещенности, как он изменяется в течение дня?
5) Почему естественное освещение нормируется в процентах?
6) Какое значение КЕО нормируется для бокового, верхнего и комбинированного освещения?
