Цель работы: Ознакомление с методиками контроля и расчета искусственного освещения на рабочих местах.

Цель работы: Ознакомление с методиками контроля и расчета искусственного освещения на рабочих местах.

Ответы на вопросы:

1. Что такое световой поток и какова его размерность? Что такое световой поток Ф лампы? Используйте аналогию со световым потоком равномерно светящегося шара Ф = 4pI.

Световой поток () – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Единица - люмен [лм]; размерность в СИ – [лм]=кандела стерадиан. Для равномерного источника (шар): . В общем случае поток излучателя произвольно распределятся в пространстве и светораспределение характеризуется фотометрическим телом: геометрическим местом концов векторов, выходящих из светового центра излучателя, длина которых пропорциональна силе света в соответствующем направлении. . Кругло симметричное светораспределение (фотометрическое тело имеет ось симметрии) исчерпывающе характеризуется одной кривой.

2. Что такое сила света I и какова ее размерность?

Сила света (I) – отношение светового потока к телесному углу, в котором он излучается. Единица – кандела [кд] в СИ.

3. Что такое освещенность E рабочей поверхности и какова ее размерность?

Освещенность (Е) – отношение светового потока к площади, на которую он распространяется. Единица – люкс [лк] = люмен/м². Освещенность поверхности не зависит от ее свойств и от направления, в котором поверхность рассматривается.

4. Что такое яркость L объекта и какова ее размерность?

Яркость (L) – отношение силы света в данном направлении к площади проекции излучающей поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица – кандела/м². При прочих заданных условиях яркость определяет зрительное ощущение, которое, однако, ей не пропорционально.

5. Что такое контраст? Как определяется контраст объекта наблюдения с фоном?

Контраст объекта различения с фоном (К) определяется отношением абсолютной разности между яркости объекта и яркостью фона к яркости фона. Контраст (К) объекта наблюдения с фоном принято считать малым при К<0,2, средним при 0,2 К 0,5 и большим при К>0,5. Рабочие поверхности, являющиеся фоном, на котором объект зрительно обнаруживается и опознается, классифицируются по коэффициенту их отражения на три группы: темные ( <0,2), средние (0,2< <0,4) и светлые ( >0,4).

6. Дайте определение коэффициента отражения.

Коэффициент отражения. Падающий на тело световой поток частично отражается им, частично поглощается, частично пропускается сквозь среду тела. Для характеристики этих свойств введены следующие коэффициенты. Коэффициент отражения (k) представляет собой отношение отраженного телом светового потока к падающему световому потоку .

7. Укажите различие спектральных характеристик ламп накаливания и дневного света.

Все лампы, кроме цветных и ЛТБ, существенно превосходят по качеству цветопередачи лампы накаливания, далеко, однако, не полностью приближаясь к естественному свету из-за малого излучения в красной части спектра и наличия выраженных линий излучений ртути.

8. Устройство ламп дневного света. Изобразите схему включения люминесцентных ламп.

Схема включения люминесцентной лампы: 1 – электроды лампы; 2 - стартер; 3 - дроссель; 4 - выключатель; 5,6–конденсаторы. Люминесцентная лампа представляет собой газосветную ртутную лампу со стеклянной колбой цилиндрической формы. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным составом (люминофором), флуоресцирующим (светящимся) под влиянием излучения, создаваемого электрическим разрядом внутри колбы.

9. Что такое коэффициент пульсации светового потока (освещенности)? Как можно уменьшить пульсацию светового потока от ламп дневного света?

Коэффициент пульсации: К_п ,где и - максимальное и минимальное значение освещенности. - средние значения освещенности за полный период времени T=0,02 с. Для уменьшения К_п используют следующие методы: включение смежных ламп в различные фазы электрической сети; питание установок током повышенной частоты; применение двухламповых светильников с емкостными и индуктивными балластами.

10. Почему в нормах предусмотрена большая освещенность для люминесцентных ламп, чем для ламп накаливания?

Слабое люминесцентное освещение воспринимается как дневное в сумерках или перед грозой. Тот «сумеречный» эффект является одной из причин повышения норм освещенности при газоразрядных лампах.

11. Что такое светильник? Укажите его составные части. Для чего используется осветительная арматура? Что такое защитный угол?

Источник света вместе с осветительной арматурой принято называть светильником. Осветительная арматура предназначена для перераспределения направления светового потока в сторону рабочей поверхности для предохранения лампы от механических повреждений и разряжения, а также для крепления лампы и подведения к ней электрического тока. Защитный угол альфа, создаваемый отражателем, а в светильнике с ЛЛ планками экранирующей решетки.

12. Что такое КПД светильника?

КПД светильника – отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы.

13. Перечислите типы освещения.

Типы освещения: естественное, искусственное, совмещенное общее и местное.

14. Перечислите системы искусственного освещения.

Системы искусственного освещения: общее, местное, комбинированное.

15. Укажите рекомендуемое нормами соотношение между общим и местным освещением при комбинированном освещении.

Соотношение между общим и местным освещением при комбинированном освещении: Общее освещение – 25-30%; Местное освещение – 70-75%.

16. Что такое коэффициент Z неравномерности освещенности?

Коэффициент (Z), характеризующий неравномерность освещения, является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L:h), с увеличением которого сверх рекомендуемых значений Z резко возрастает. При L:h, не превышающем рекомендуемых значений, можно принимать Z=1,5 для лампы накаливания и ДРЛ и 1,1 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения можно считать Z=1,0; при расчете на среднюю освещенность Z не учитывается.

17. Что такое коэффициент Kз запаса и как он зависит от концентрации пыли в воздухе?

Коэффициент запаса (К_з) - расчетный коэффициент, учитывающий снижение коэффициента естественной освещенности (КЕО) и освещенности в процессе эксплуатации, вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения. С уменьшением пыли в воздухе коэффициент запаса уменьшается.

18. Каковы градации степени запыленности в зависимости от концентрации пыли в воздухе помещения?

Менее 1 мг/м³ пыли – малая запыленность, 1-5 мг/м³ - средняя запыленность, свыше 5 мг/м³ - большая запыленность.

19. Что такое коэффициент K_и использования светового потока лампы в помещении и от чего он зависит? Как можно увеличить коэффициент использования светового потока, например, в аудитории 310?

Для определения коэффициента использования Кинаходится индекс помещения и произвольно оцениваются константы выражения поверхностей помещения: потолка _п, стен _с, расчетной поверхности или пола _р. Индекс находится по формуле: ; где h – расчетная высота A – длина помещения, B – его ширина. K_и можно увеличить, уменьшив h.

20. К какому разряду и подразряду зрительной работы можно отнести работу студентов? Ответ обосновать.

Разряд работы студентов: Точная зрительная работа, т.к. мы берем наименьший размер объекта различения в мм: от 0,3 до 1.

21. Поясните принцип работы и устройство люксметра.

Селеновый фотоэлемент преобразует падающий свет в электрический ток, который регистрируется миллиамперметром. Основные пределы измерения прибора 5 – 100 лк. Для расширения пределов измерения применяют надеваемый на фотоэлемент неселективный светофильтр, ослабляющий световой поток в 100 раз.

Практическая часть

Количество светильников: 12 типа дневного света, горят 24 лампы.

Цвет стен – желтый.

Цвет потолка – белый.

Поверхность столов - светлая.

План аудитории и результаты замеров, для выключенного, включенного на половину и полностью включенного освещения в аудитории:

Средняя освещенность аудитории: <E₀>= 494лк.; <E_0,5>= 601лк.; <E₁>= 727лк.

Е_min0= 392 лк.; Е_min0,5= 415 лк.; Е_min0= 526 лк.

Коэффициент неравномерности освещенности:

Z₀ = Е_min/ <E> = 392/494=0,67

Z_0,5 = 415/601 =0,69

Z₁= 526/727=0,72

Коэффициент естественного освещения:

КЕО=Е_{внутреннее}/Е_{внешнее} =332/5250=0,063=63%

Вывод: согласно нормам коэффициент неравномерности должен быть 0,9 то есть освещение неравномерное даже со всеми светильниками. Можно выполнять точные работы.

Задача

Рассчитайте общее освещение (количество и расположение на потолке светильников с люминесцентными лампами) для студенческой аудитории. Обратите внимание на то, что в аудитории местное освещение не предусмотрено, поэтому норму по освещенности на рабочем месте должно обеспечивать только общее освещение.

Исходные данные:

· Помещение 9м 6м 3,2м

· Светильники расположены на высоте потолка

· Местное освещение (настольные лампы) не предусмотрено.

· Высота стола h₁= 0,8м

· Размеры объекта различения 0,1–0,3мм (толщина линии букв)

· Фон – светлый (бумага)

· Контраст объекта различения с фоном большой (черные буквы на светлой бумаге)

· Светильник ОДР-2 с лампами белого света БС мощностью 80ВТ

· Длина лампы – 1м, ширина – 0,5м, в светильнике 2 лампы

· Цвет стен – светло- желтый. Цвет потолка – белый.

· Концентрация пыли в воздухе < 1мг/м³ (ПДК = 0,5 мг/м³)

Решение:

Коэффициент отражения:

– светло-желтая краска – белый

Ф = (Е _{по нормам} S z K_З)/K_И – световой поток всех ламп в помещении

Е_min^норм=500 лк (табл. 1) К_зап=1,5 (табл. 4) Z=0,9 (табл. 3)

К_стен=0,46 К_пот=0,92

К_исп (с учетом ,К_стен и К_пот)=0,55 (табл. 2)

Ф_{всех ламп}= лм.

1 лампа ОДР Ф_1л=3440 лм.

Кол-во ламп

Кол-во светильников

12 светильников дадут 82560 лм. Решая обратную задачу получим Е=468 лк., что входит в интервал -10%, следовательно можно 12 светильников.

L=1,1*h=2,56 м. (расстояние между лампами не более 2,56 м.)

Дата добавления: 2015-09-29