Завдання до лабораторної роботи № З
1. За формулою 3.1 розрахувати коефіцієнт природної освітленості e (КПО) для всіх зазначених у завданні відстаней від площини вікна до стінки.
2. За приведеними вище таблицями 3.1 та 3.2 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. 3.4.
Таблиця 3.4
| Відстань від вікна L, мм | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 |
| e (КПО),% (розрахунок) | |||||||
| eдоп, % (нормоване) | |||||||
| eдоп, лк (за характером робіт) |
Контрольні питання
1. Що виявляється критерієм оцінювання природної освітленості приміщень?
2. В чому полягає принцип нормування природної освітленості?
3. Як визначається нормований показник природної освітленості?
4. Які чинники впливають на освітленість в приміщенні?
5. За яким принципом відбувається нормування сумісної освітленості?
6. Як визначається розряд зорової роботи?
7. Від чого залежить коефіцієнт запасу k3 при природному освітленні?
Літературні джерела
1. Жидецький В.Ц., Джигирей В.С., Мельников О.В. Основи охорони праці. Навчальний посібник. - Вид. 4-те, доповнене. - Львів: Афіша, 2000. - 350 с.
2. СНиП П-4-79. Естественное и искусственное освещение. - М: Стройиздат, 1980.-48 с.
3. Безопасность труда в промьішленности: Справочник. / К.Н.Ткачук, П.Я. Галушко, р.В. Сабарно и др. -К.: Техніка, 1982.-231 с.
Лабораторна робота № 4
ДОСЛІДЖЕННЯ ШТУЧНОЇ ОСВІТЛЕНОСТІ РОБОЧИХ МІСЦЬ
Мета роботи: засвоїти методику визначення штучної освітленості на робочих місцях та переконатися у відповідності реальної освітленості робочих місць нормативним даним для відповідного характеру виконуваних робіт.
Загальні відомості
Штучне освітлення приміщень може бути загальним або комбінованим, якщо разом із загальним здійснюють місцеве освітлення. Розрізняють загальне освітлення: рівномірне - без урахування розміщення приладів і локалізоване - з урахуванням розміщення робочих місць. Використання тільки місцевого освітлення всередині приміщення забороняється з огляду на небезпеку виробничого травматизму та професійних захворювань. Щоб уникнути значних світлових контрастів між робочим місцем і навколишнім середовищем, частка загального освітлення у комбінованому повинна складати не менше 10%.
Штучне освітлення повинне забезпечувати освітленість на робочому місці у відповідності із СНІП II - 4-79 (табл.3.2) [1].
Джерелами світла для освітлення навчальних приміщень є лампи розжарювання та газорозрядні лампи. Лампи розжарювання відносяться до джерел світла теплового випромінювання і являються найбільш розповсюдженими за рахунок наступних переваг: зручні у використанні, не потребують додаткових пристроїв для увімкнення в мережу, прості у виготовленні. Разом з тим лампи розжарювання мають значні недоліки: низька світлова віддача 7...20 лм/Вт, порівняно невеликий термін експлуатації лампи (до 2,5 тис. год.), в спектрі – переважають червоні та жовті промені.
В освітлювальних установках використовують лампи розжарювання кількох типів: вакуумні (НВ), газонаповнені біспіральні (НБГ), біспіральні з криптоно-ксеноновим наповненням (НБК), дзеркальні з дифузно відбиваючим шаром, місцевого освітлення та інші.
Газорозрядні лампи - прилади, у яких випромінювання оптичного діапазону спектру виникає в результаті електричного розряду в атмосфері інертних газів і парів металів, а також за рахунок явища люмінесценції. Основна перевага газорозрядних ламп порівняно з лампами розжарювання - велика світлова віддача 40... 110 лм/Вт. Вони мають значно більший термін експлуатації, що досягає 8-12 тис. годин. Газорозрядні лампи створюють світловий потік практично у будь-якій частині спектру за рахунок підбору відповідним чином інертних газів і парів металів, в атмосфері яких відбувається розряд. Поруч з цим газорозрядні лампи мають ряд серйозних недоліків. Безінерційність випромінювання газорозрядних ламп може привести до появи пульсації світлового потоку (виникнення стробоскопічного ефекту). При спостереженні деталей, що швидко рухаються або обертаються, під час освітлення їх пульсуючим потоком виникає уява викривлення зорового сприйняття об'єктів розрізнення (замість одного предмету створюється уява зображення кількох, викривляються напрямки і швидкість руху). Пульсація світлового потоку погіршує умови зорової роботи, а стробоскопічний ефект створює загрозу травматизму і робить неможливим якісне виконання ряду технологічних операцій. Для стабілізації світлового потоку газорозрядних ламп слід використовувати дво- і трифазне увімкнення в мережу або послідовне включення баластного, ємнісного або індуктивного опору.
Найбільш розповсюджені газорозрядні лампи - люмінесцентні, що мають циліндричну форму у вигляді труби, внутрішня поверхня її покрита тонким шаром люмінофору, що служить для перетворення ультрафіолетового випромінювання, що виникає при електричному розряді у парах ртуті, у видиме світло.
В залежності від розподілу світлового потоку за спектром шляхом використання різного складу люмінофору розрізняють кілька типів ламп: денного світла (ЛД), денного світла з покращеною кольоропередачею (ЛДЦ), холодного білого (ЛХБ), теплого білого (ЛТБ) та білого (ЛБ) кольору.
 |
Якісне і ефективне освітлення приміщень можливе лише при використанні раціональних світильників (рис. 3.1 та ін.).
а) б) в)
Рис.3.1. Типи світильників: а) “Універсалі”, б) глибоковипромінювач, в) підвісна “Люцета”.
Електричний світильник являє собою сукупність джерела світла і освітлювальної арматури. Освітлювальна арматура виконує перш за все функцію перерозподілу світлового потоку лампи, що підвищує ефективність освітлювальної установки та забезпечує охорону очей працюючих від дії надмірної яскравості світла. Разом з тим освітлювальна арматура призначена для підведення живлення до джерел світла, його кріплення та захисту від забруднення і механічного пошкодження.
Вибір тих чи інших світильників залежить від характеру робіт, що виконуються в приміщенні, запиленості повітряного середовища, коефіцієнтів відбиття оточуючих поверхонь, естетичних вимог. Для ламп розжарювання найбільш розповсюдженими являються світильники прямого світла у відкритому виконанні “Універсаль”, глибоковипромінювач, підвісна “Люцета”, “Кососвіт” та ін. Для освітлення приміщень з невеликою запиленістю та нормальною вологістю використовують відкриті світильники ЛОУ і ЛСП із застосуванням люмінесцентних ламп. В цих світильниках встановлено дві і більше ламп, що дає можливість зменшити пульсацію сумарного світлового потоку світильника і виключити стробоскопічний ефект.
Штучне освітлення люмінесцентними лампами і лампами розжарювання в системі загального освітлення розраховують за методом коефіцієнта використання світлового потоку, що полягає у визначенні кількості світильників, їх розташування, потужності та типу ламп.
Якщо у приміщенні площею 5 розташовано N світильників із світловим потоком кожної лампи Фл, (додаток 2), то загальний світловий потік ламп складатиме:
Фn=ФлN. (4.1)
На освітлювальну поверхню попадає тільки частина світлового потоку. Відношення цієї частини до всього потоку називають коефіцієнтом використання світлового потоку η. Таким чином на освітлювальну поверхню буде попадати потік, рівний η ФлN. Тоді середня освітленість
(4.2)
Нерівномірність освітленості можна оцінити коефіцієнтом мінімальної освітленості:
(4.3)
де Емін - нормальна мінімальна освітленість, лк відповідного характеру зорової роботи [2].
Середня освітленість визначатиметься:
(4.4)
де k - коефіцієнт запасу, що враховує старіння ламп, запиленість та забрудненість світильників, для ламп розжарювання у приміщеннях з малим виділенням пилу приймається рівним 1,3.
Звідси світловий потік однієї лампи:
(4.5)
де Z – поправочний коефіцієнт нерівномірності освітлення, як відношення мінімальної освітленості до середньої горизонтальної, і приймається рівним 1,1...1,2.
η - коефіцієнт використання світлового потоку освітлювальної установки у частках, що характеризується відношенням потоку, що падає на розрахункову поверхню до сумарного потоку всіх ламп.
Коефіцієнт використання світлового потоку визначається в залежності від величини індексу приміщення i та коефіцієнтів відбиття стін і стелі рс і рn
Індекс приміщення розраховують виходячи із геометричних розмірів приміщення:
(4.6)
де a і b- відповідно довжина і ширина приміщення, м; hр - висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.
За розрахованими даними індексу приміщення і та коефіцієнтів відбиття стін pc та стелі pn можна визначити коефіцієнт використання (додаток 3), яким користуються при практичних розрахунках.
Прилади та обладнання
Люксметр типу Ю-116 з фотоелементом та набором поглиначів (експлуатаційні можливості приладу наведені у лабораторній роботі № 3). Світильник місцевого освітлення із зміною висотою установки. В якості джерел штучного освітлення використовують люмінесцентні лампи білого кольору.
Порядок виконання роботи
1. Підготувати люксметр до роботи: приєднати фотоелемент до приладу, встановити покажчик на нульову позначку.
2. Усунути дію природного освітлення при проведенні дослідження штучної освітленості. Увімкнути всі верхні світильники. Встановити тип ламп і систему освітлення.
3. Виміряти освітленість поверхонь робочих місць при загальному та комбінованому освітленні. Результати вимірювань занести до табл. 4.1.
Таблиця 4.1
| Система освітлення | Характер робіт (приміщення) | Освітленість робочих місць Ер лк | |||
Виміряти освітленість поверхні робочого місця при різній висоті підвісу світильника з лампою розжарення при вимкненому (місцеве освітлення) та увімкненому (комбіноване освітлення) верхньому освітленні. Результати вимірювань занести до табл. 4.2.
Таблиця 4.2
| Система освітлення | Характер робіт (приміщення) | Відстань до робочого місця Н, м | |
| 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |