Естественное освещение - Расчет бокового одностороннего естественного освещения в производственном помещении

МПС РФ РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ Кафедра: «Безопасность жизнедеятельности» Расчетно-графическая работа по дисциплине: «Безопасность жизнедеятельности» На тему: «Естественное освещение» Задание 4, вариант 10 Выполнил студент группы МЭ-III-561 Рашников А.В. Принял преподаватель

Павленко Ю.В. Минеральные Воды 2004 Содержание 1. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ 2. ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЯ. 3. ВИДЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 4. ПРИНЦИП НОРМИРОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 12 5.

РАСЧЕТ БОКОВОГО ОДНОСТОРОННЕГО ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ПОМЕЩЕНИИ. 5.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМИРОВАННОГО ЗНАЧЕНИЯ К.Е.О. 5.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ПЛОЩАДИ СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ. 5.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ 6. ПЛАН И РАЗРЕЗ ПОМЕЩЕНИЯ С УКАЗАНИЕМ ПРИНЯТЫХ

СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ 19 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Светотехнические характеристики и единицы измерения Для характеристики света применяются определенные светотех¬нические понятия и величины. Часто приходится наблюдать явления, которые связаны с дей¬ствием источников энергии, расположенных на значительном рас¬стоянии. Так, мы ощущаем энергию

Солнца в виде тепла и света, несмотря на то, что оно находится на огромном расстоянии от Зем¬ли. В подобных случаях передача энергии происходит посредством лучеиспускания. Такая энергия называется лучистой. Она распро¬страняется в пространстве прямолинейно в виде электромагнит¬ных колебаний, называемых электромагнитными волнами. Для из¬мерения длин волн λ видимого участка спектра применяются доле¬вые значения основной единицы длины — метра:

1 микрон (мкм) равен 10-6 м; 1 нанометр (нм) равен 10-9 м; 1 ангстрем ( А ) равен 10-10 м. Мощность лучистой энергии называется лучистым потоком, ко¬торый представляет собой количество лучистой энергии, переноси¬мой в единицу времени. Измеряется он в ваттах (Вт). Человеческий глаз воспринимает лучистую энергию в пределах длин волн от 380 до 760 нм. Этот участок спектра электромагнитных колебаний на¬зывается видимым участком спектра.

Действуя на глаз, он вызыва¬ет ощущение света. Действие отдельных частей видимого участка спектра при определенных соотношениях воспринимается глазом как белый свет. К ним относится излучение дневного рассеянного света неба, солнца и др. Чувствительность глаза к излучению разных длин волн видимо¬го участка спектра неодинакова. Называется она спектральной чувствительностью глаза.

Наибольшую чувствительность нормаль¬ный человеческий глаз имеет к желто-зеленому излучению, длина волны которого равна 556 нм. Мощность лучистой энергии, характеризующаяся производимым ею световым ощущением, называется световым потоком. За еди¬ницу светового потока принят люмен (лм). Люмен — это световой поток, испускаемый платиновой пластинкой с площадью 0,5305 мм2 при температуре затвердевания 2042°К (по Кельвину). Для измере¬ния больших значений светового потока применяется килолюмен,

который равен 1000 лм. Распределение светового потока в пространстве характеризуется его пространственной плотностью, определяемой количеством све¬тового потока, приходящегося на единицу телесного угла. Прост¬ранственная плотность светового потока называется силой света. За единицу силы света принята такая пространственная плотность светового потока, когда в пределах телесного угла в 1 ст (стера¬диан) равномерно распространяется световой поток в 1 лм.

Эта единица света называется свечой (св). Стерадиан — единица измере¬ния телесного угла. Он равен телесному углу, вырезывающему на поверхности сферы радиусом R площадь, численно равную квадрату радиуса данной сферы r2. Поверхностная плотность падающего светового потока называ¬ется освещенностью. Ее характеризует количество светового по¬тока, приходящегося на единицу поверхности.

Если падающий све¬товой поток равномерно распределяется на поверхности, то осве¬щенность Е равна где Fпад — световой поток в лм; S — площадь поверхности, на которую падает световой поток. Освещенность, создаваемая равномерно распределенным свето¬вым потоком в 1 лм на поверхности в 1 м2, называется люксом (лк). Люкс принимают за единицу освещенности. Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света получает каждый элемент поверхности.

Отношение силы света, излучаемого в рассматриваемом направ¬лении, к площади светящей плоскости называется яркостью. Из¬меряя силу света в свечах и проекции светящей поверхности в квад¬ратных метрах, получаем яркость, выраженную в свечах на 1 м2. Эта единица называется нитом (нт). Яркостью в 1 нт обладает рав¬номерно светящаяся плоская поверхность, излучающая в перпен¬дикулярном к ней направлении свет силой в 1 св с 1 м2. Таким образом, основными световыми величинами являются световой

поток, сила света, освещенность и яркость. 2. Достоинства и недостатки естественного освещения. Общие положения освещения. На железнодорожном транспорте и в транспортном строитель¬стве особое значение в обеспечении безопасности движения поездов и создании здоровых, высокопроизводительных условий труда имеет освещение, в немалой степени – естественное освещение. Четкая видимость и различение сигналов (свето¬форов, семафоров и др.), показаний приборов на пультах

управле¬ния возможны только при достаточной освещенности рассматривае¬мого предмета, правильном размещении источников света по отно¬шению к освещаемому объекту и объектов по отношению к глазу работающего. Приспособление глаза к различным уровням яркости, находя¬щимся в поле зрения, называется адаптацией. Адаптация позволяет людям хорошо ориентироваться на ярком свету и в условиях почти полной темноты. Время, необходимое глазу для переадаптации от одного уровня яркости к другому, неодинаково.

Адаптация к боль¬шим яркостям (световая адаптация) протекает быстро, в противо¬положность адаптации к малым яркостям (темновая адаптация), которая требует большего времени. Предмет может быть обнаружен при наличии некоторой разни¬цы в яркости наблюдаемого предмета и фона, на котором он рас¬сматривается. Чем больше контраст, тем лучше виден предмет на фоне. Способность глаза ощущать наименьшие контрасты называет¬ся контрастной чувствительностью.

Чем меньше воспринимаемый глазом контраст, тем выше его контрастная чувствительность. С увеличением яркости фона повышается и контрастная чувствитель¬ность. Однако следует отметить, что увеличение контрастной чувст¬вительности происходит только до определенного значения яркости фона, после чего она постепенно снижается. Точность зрительной работы определяется также разрешающей силой нормального глаза, которая равна единице.

Чувствитель¬ность глаза к различению мелких деталей будет тем больше, чем меньше разрешающая сила глаза. Величина, обратная разрешающей силе глаза, называется ост¬ротой зрения. Острота зрения, равная единице, будет при разреша¬ющей силе глаза, также равной единице. При разрешающей силе, равной двум, острота зрения составит 0,5. Зрительная работа (острота зрения, контрастная чувствитель¬ность, скорость различения и др.) определяется

следующими фак¬торами: степенью яркости рассматриваемых объектов, наличием контраста между объектом и фоном, угловым размером и временем наблюдения объекта. Улучшение зрительной работы глаза обеспечивается при повышении освещенности рабочих поверхнос¬тей с обязательным устранением блескости из поля зрения. 3. Виды естественного освещения Естественное освещение — освещение помещений пря¬мым или отраженным светом,

проникающим че¬рез световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. Без естествен¬ного освещения допускается проектировать от¬дельные виды производственных помещений сог¬ласно Санитарным нормам проектирования про¬мышленных предприятий. Различают следующие виды естественного освещения помещений: • боковое одностороннее — когда световые

проемы расположены в одной из наружных стен помещения, Рисунок 1 - Боковое одностороннее естественное освещение • боковое — световые проемы в двух противо¬положных наружных стенах помещения, Рисунок 2 - Боковое естественное освещение • верхнее — когда фонари и световые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания, • комбинированное — световые проемы, предус¬мотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнего освещения.

4. Принцип нормирования естественного освещения Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее бла¬гоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать ме¬теорологические условия и их изменения в течение суток и перио¬дов года в данной местности. Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в поме¬щение

через устраиваемые световые проемы здания: окна — при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания — при верхнем освещении. При комбинированном естественном осве¬щении к верхнему освещению добавляется боковое. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%. Неравномерность естественного освещения помещений производственных и общественных зданий с верхним

или верхним и естественным боковым освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:1. Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительной теплотехнике. Качество освещения естественным светом характеризуется коэф¬фициентом естественной освещенности кео, который представляет собой отношение освещенности на горизонтальной поверхности внутри помещения

к одновременной горизонтальной освещенности снаружи, , где Ев — горизонтальная освещенность внутри помещения в лк; Ен — горизонтальная освещенность снаружи в лк. При боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности — кео мин, а при верхнем и комбинированном освещении — среднее его значение — кео ср. Способ расчета коэффициента естественной освещенности приведен в

Санитарных нормах проектирования промышленных предприя¬тий. С целью создания наиболее благоприятных условий труда уста¬новлены нормы естественной освещенности. В тех случаях когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешан¬ное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении.

Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэф¬фициенты естественной освещенности производственных помещений установлены в зависимости от характера работы по степени точ¬ности (табл. 1). Для поддержания необходимой освещенности помещений норма¬ми предусматривается обязательная очистка окон и световых фона¬рей от 3 раз в год до 4 раз в месяц. Кроме того, следует система¬тически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета.

Таблица 1 - Коэффициенты естественной освещенности для производственных помещений Характеристика зрительной работы по степени точности Наименьший размер объекта различения в мм Разряд зрительной работы Значение коэффи¬циента в % при естественном осве¬щении верхнем и комбиниро¬ванном боко¬вом Наивысшей точности Менее 0,15 I 10 3,5 Очень высокой точности

От 0,15 до 0,3 II 7 2,5 Высокой точности От 0,3 до 0,5 III 5 2,0 Средней точности От 0,5 до 1,0 IV 4 1,5 Малой точности От 1,0 до 5,0 V 3 1,0 Грубая Более 5,0 VI 2 0,5 Работа с самосветящимися материалами и изделиями в го¬рячих цехах VII 3 1,0 Общее наблюдение за ходом производственного процесса: постоянное наблюдение VIII 1 0,3 периодическое наблюде¬ние за состоянием обору¬дования

VIII 0,7 0,2 Работа на механизированных складах IX 0,5 0,1 Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию К.Е.О представлены в СНиП 23-05-95. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь раз¬рядов. СНиП 23-05-95 устанавливают требуемую величину К.Е.

О. в зависимости от точности работ, вида освещения и географиче¬ского расположения производства. Территория России делится на пять световых поясов, для ко¬торых значения К.Е.О. определяются по формуле: где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом; - значение коэффициента естественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного

освещения. - коэффициент светового климата, который находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административного района. Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении—в раз¬личных точках помещения с последующим усреднением; при бо¬ковом— на наименее освещенных рабочих местах.

Одновремен¬но измеряют наружную освещенность и определенный расчет¬ным путем К.Е.О. сравнивают с нормативным. 5. Расчет бокового одностороннего естественного освещения в производственном помещении. Целью расчета естественного освещения является определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО. 5.1 Определение нормированного значения К.Е.О.

Нормированное значение коэффициента естественной освещенности вычислим по формуле: где – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом. Для заданного города (г. Астрахань) принимаем N=5. - значение коэффициента естественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения. Для заданного II разряда принимаем - коэффициент светового климата, который

находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административного района. Принимаем для расчета % 5.2 Определение суммарной площади световых проемов. При боковом одностороннем освещении суммарная площадь световых проемов определяется по формуле: , [м2] где S0 – суммарная площадь всех световых проемов, м2; SП – площадь пола помещения, м2; eN – нормированное

значение К.Е.О. η0 – световая характеристика окна, определяется по таблицам СНиП на основании отношений LП/В и В/h1: ; η0=18 К3 – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светопропускающего материала светового проема, зависит от типа помещения и от расположения стекол. При вертикальном расположении К3=1,2; К3Д – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями.

При отсутствии противостоящих зданий К3Д=1; r1 – коэффициент, учитывающий отраженный свет. Принимаем r1=1,2; τ0 – общий коэффициент светопропускания светового проема. τ1 – коэффициент светопропускания материала. Для оконного окна 0,8; τ2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах окна. Для деревянных спаренных оконных рам 0,85. τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях. При отсутствии несущих конструкций 1. τ4

– коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах. При отсутствии таковых 1. Вычислим суммарную площадь световых проемов: 5.3 Определение количества световых проемов Площадь одного светового проема м2 Тогда, количество световых проемов вычислим по формуле: 6. План и разрез помещения с указанием принятых световых проемов

Список использованной литературы 1. Охрана труда на транспорте. Под ред. Ю.Г. Сибарова. М.:Транспорт, 1981. 2. Охрана труда в химической промышленности. Г. В. Макаров, А. Я. Ясин. М.:1989г. 3. Охрана труда на железнодорожном транспорте: справочная книга. В.С. Крутяков, А.Л. Левицкий, Ю.Г. Сибаров. М.:Транспорт, 1987