Нормирование и оценка естественного освещения помещений
Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими(инструментальными) и геометрическими(расчетными) методами.
Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) –отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (исключая прямой солнечный свет), выраженное в процентах:
где Е1 – освещенность внутри помещения, лк;
Е2 – освещенность вне помещения, лк.
Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть – селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.
▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):
- приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);
- на фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;
- измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.
Коэффициент естественной освещенности (согласно СНБ 2.04.05-98) нормируется для различных помещений с учетом их назначения, характера и точности выполняемой зрительной работы. Всего предусматривается 8 разрядов точности зрительной работы (в зависимости от наименьшего размера объекта различения, мм) и четыре подразряда в каждом разряде (в зависимости от контраста объекта наблюдения с фоном и характеристикой самого фона — светлый, средний, темный). (Приложение, табл. 2).
При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке условной рабочей поверхности (на уровне рабочего места) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема.
▼Геометрический метод оценки естественного освещения:
1) Световой коэффициент (СК) – отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.
2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) – отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.
3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая – к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 27 0 .
4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая – к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 5 0 .
Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам.
21. Искусственное освещение: гигиеническое значение, методы исследования
Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.
▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:
· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;
· не должно оказывать слепящего действия;
· не должно создавать резких теней;
· должно обеспечивать правильную цветопередачу;
· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;
· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;
· источники света должны быть взрыво- и пожаробезопасны.
Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.
▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:
1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;
2) характеризуются малой яркостью;
3) не обладают слепящим действием.
Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:
1) нарушение цветопередачи;
2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;
3) появление монотонного шума во время работы;
4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.
Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.
Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.
Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).
В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т.д. (Приложение, табл. 5).
Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.
Оценка искусственного освещения
Искусственная освещенность может быть измерена непосредственно на рабочих поверхностях с помощью люксметра или определена ориентировочно расчетным методом.
▼Согласно МУ РБ 11.11.12-2002 измерение искусственного освещения с помощью люксметра от светильников (установок) искусственного освещения, в том числе, при работе в режиме совмещенного освещения (естественное + искусственное) должно проводиться на рабочих местах в темное время суток, когда отношение естественной освещенности к искусственной составляет не более 0,1. При комбинированном освещении (общее + местное) рабочих мест вначале измеряют суммарную освещенность от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения и измеряют освещенность от светильников общего и местного освещения.
Для приблизительной оценки искусственной освещенности в дневное время суток, вначале определяют освещенность, создаваемую совмещенным освещением (естественным и искусственным), а затем – при выключенном искусственном освещении. Разность между полученными данными составит приближенную величину освещенности, создаваемую искусственным освещением.
▼Расчетный метод«Ватт» определения искусственной освещенности основан на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении удельной мощности ламп (Р; Вт/м 2 ). Эту величину умножают на коэффициент Ет, показывающий какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 10 Вт/м 2 .
Для ламп накаливания освещенность рассчитывается по формуле:
где Е – рассчитываемая освещенность, лк;
Р – удельная мощность, Вт/м 2 ;
Ет – освещенность при удельной мощности 10 Вт/м, — зависит от мощности ламп накаливания и характера светового потока (находят по табл. 9 Приложения);
К – коэффициент запаса для жилых и общественных зданий равен 1,3.
Формула пригодна для ламп одинаковой мощности. Для ламп разной мощности, расчет освещенности производится отдельно для каждой группы ламп. Результаты суммируются.
При использовании люминесцентных ламп – удельной мощности 10 Вт/м 2 соответствует 150 лк освещенности (независимо от их мощности и характера светового потока).
▼Расчет необходимого количества светильников для создания заданного уровня искусственной освещенности в помещении можно произвести расчетным путем, пользуясь таблицами удельной мощности (Приложение, табл. 6). Эти таблицы составлены для соответствующих светильников и соответствующих коэффициентов отражения потолка, пола и стен (Рпот, Рпол, Рст).
Величина удельной мощности зависит от высоты подвеса светильника, площади помещения и уровня освещенности, который необходимо создать в данном помещении.
Для определения необходимого количества светильников найденную величину удельной мощности (на пересечении необходимого уровня освещенности и площади помещения с учетом высоты подвеса) нужно умножить на площадь помещения и разделить на мощность всех ламп, входящих в светильник. В светильник ШОД входят две люминесцентные лампы мощностью 40 или 80 Вт.
▼Расчет яркости освещаемой поверхности выполняется по формуле:
где L – яркость – сила света, исходящая с единицы площади поверхности в определенном направлении (кандела/м 2 ; кд/м 2 );
Е – освещенность, лк;
К – коэффициент отражения поверхности (отношение отраженного светового потока к падающему);
Значения коэффициента отражения поверхности: белая –0,8; светло-бежевая – 0,5; светло-желтая – 0,6; зеленая – 0,46; светло-голубая – 0,3; темно-желтая – 0,2; темно-зеленая – 0,1; коричневая – 0,15; черная – 0,1; операционное поле – 0,2; свежевыпавший снег – 0,9; незагоревшая кожа – 0,35.
Уровнем яркости светящейся поверхности определяется ее блескость.
Оптимальная яркость рабочих поверхностей – несколько сот кд/м 2 . Допустимая яркость источников освещения, постоянно находящихся в поле зрения человека не более 2000 кд/м 2 , а яркость источников редко попадающих в поле зрения – не более 5000 кд/м 2 . Яркость, превышающая 5000 кд/м 2 , вызывает чувство слепимости.
▼Расчет коэффициента равномерности освещенности (отношение минимальной освещенности к максимальной) производится по формуле:
где q – коэффициент равномерности освещенности, %;
Е – освещенность исследуемой рабочей поверхности, лк;
Еmax — максимальная освещенность в данном помещении, лк.
При полной равномерности освещения – qравен 100%. Чем меньше значение q, тем не равномернее освещенность помещения. Освещенность самого темного места помещения не должна быть слабее освещенности самого светлого места более чем в 3 раза.
Источник
Гигиеническая оценка естественного освещения помещений
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Методика определения показателей естественного освещения помещений
Данные описательного характера:
1.Внешние факторы, от которых зависит естественное освещение помещений:
- географическая широта местности, климат (количество облачных дней и световой климат) местности;
- сезон года и время суток, когда эксплуатируется помещение, наличие затеняющих объектов (зданий, деревьев, гор).
2. Внутренние факторы:
- наименование и назначение помещений;
- ориентация окон по сторонам горизонта, этаж;
- вид естественного освещения, т.е. размещение световых проемов (одностороннее, двустороннее, верхнее, комбинированное);
- количество окон, их конструкция (однорамные, двухрамные, спаренные);
- качество и чистота стекла, наличие затеняющих предметов (цветов, занавесок);
- высота подоконника, расстояние от верхнего края окна к потолку;
- яркость (отражающая способность) потолка, стен, оборудования и мебели.
От перечисленных факторов зависит также инсоляционный режим помещений (т.е. продолжительность прямого солнечного освещения) и в первую очередь – от ориентации окон по сторонам горизонта (табл. 1).
Таблица 1. Типы инсоляционного режима помещений
| Инсоляционный режим помещений | Ориентация окон помещений | Срок инсоляции, час | Инсоляционная площадь пола помещения, %. |
| Максимальный | Юго-восточная, юго-западная | 5-6 | 80 |
| Умеренный | Южная, восточная, западная | 3-5 | 40-50 |
| Минимальный | Северо-восточная, северо-западная, северная | Меньше 3 | до 30 |
По гигиеническим нормативам продолжительность инсоляции жилых, учебных и им подобных по назначению помещений должна быть не менее 3 часов.
Оценка естественного освещения помещений геометрическим методом:
1. Определение светового коэффициента (отношение площади застекленной части окон к площади пола):
- измеряют суммарную площадь застекленной части окон – S1, м 2 ;
- измеряют площадь пола – S2, м 2 ;
- рассчитывают световой коэффициент – СК = S1 : S2=1 : n (n рассчитывают делением S2 на S1 и округляют до целой величины).
Полученный результат оценивают согласно гигиеническим нормативам (табл.2).
Нормы естественного освещения некоторых помещений различного назначения
| Вид помещения | Коэффициент естественной освещенности (КЕО) | Световой коэффи-циент (СК) | Угол падения () | Угол отверстия () | Коэффициент глубины заложения помещения |
| не менее | не менее | не менее | не более | ||
| 1. Учебные помещения (классы) | 1,25-1,5 % | 1:4 – 1:5 | 27 | 5 | 2 |
| 2. Жилые комнаты | 1,0 % | 1:5 – 1:6 | 27 | 5 | 2 |
| 3. Больничные палаты | 0,5 % | 1:6 – 1:8 | 27 | 5 | 2 |
| 4. Операционные | 2,0 % | 1:2 – 1:3 | 27 | 5 | 2 |
2. Определение угла падения (угол ВАС на наиболее отдаленном от окон рабочем месте), образованного горизонтальной линией или плоскостью АВ от рабочего места к нижнему краю окна (подоконник) и линией (плоскостью) от рабочего места к верхнему краю окна АС) (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема определения угла падения света и угла отверстия
В связи с тем, что этот угол образовывает с линией застекления окна прямоугольный треугольник, то его определяют по тангенсу – отношением высоты окна ВС над уровнем рабочего места (противоположный катет) к расстоянию от окна до рабочего места АВ (прилежащий катет). tg = ВС/АВ. По значению тангенса в таблице 3 находят угол падения .
Таблица 3. Таблица натуральных тригонометрических величин
| Тангенс | Угол, град. | Тангенс | Угол, град. | Тангенс | Угол, град. |
| 0 | 0 | 0,287 | 16 | 0,601 | 31 |
| 0,020 | 1 | 0,306 | 17 | 0,625 | 32 |
| 0,030 | 2 | 0,325 | 18 | 0,649 | 33 |
| 0,050 | 3 | 0,344 | 19 | 0,675 | 34 |
| 0,090 | 5 | 0,364 | 20 | 0,700 | 35 |
| 0,105 | 6 | 0,384 | 21 | 0,727 | 36 |
| 0,123 | 7 | 0,404 | 22 | 0,754 | 37 |
| 0,141 | 8 | 0,424 | 23 | 0,781 | 38 |
| 0,158 | 9 | 0,445 | 24 | 0,810 | 39 |
| 0,176 | 10 | 0,466 | 25 | 0,839 | 40 |
| 0,194 | 11 | 0,488 | 26 | 0,869 | 41 |
| 0,213 | 12 | 0,510 | 27 | 0,900 | 42 |
| 0,231 | 13 | 0,532 | 28 | 0,933 | 43 |
| 0,249 | 14 | 0,555 | 29 | 0,966 | 44 |
| 0,268 | 15 | 0,577 | 30 | 1,000 | 45 |
3. Определение угла отверстия ( угла САD, под которым из рабочей точки видно участок неба). Этот угол определяют как разность между углом падения и углом затенения β углом DАВ на том наиболее отдаленном от окна рабочем месте, образованным горизонтальной АВ и плоскостью от рабочего места к вершине затеняющего объекта – здания, деревьев, гор (см. схему, рис. 4.1) .
Для определения тангенса угла затенения находят на окне точку сечения линии (или плоскости) от рабочего места к вершине затеняющего объекта D, делят величину катета ВD на АВ и в таблице находят угол затенения.
угол отверстия – γ=∠α – ∠β
4. Определение коэффициента глубины заложения помещения – отношение расстояния от окна до противоположной стены ЕF в метрах, к высоте верхнего края окна над полом СЕ в метрах. По гигиеническим нормативам этот коэффициент не должен превышать 2 для жилых, учебных и им подобных помещений.
Светотехнический метод исследования естественного освещения помещений – определение коэффициента естественной освещенности (КЕО).
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – выраженное в процентах отношение освещенности горизонтальной поверхности (на уровне пола или рабочего места) в помещении к измеренной одновременно освещенности рассеянным светом горизонтальной поверхности под открытым небосклоном:
Освещенность в помещении и за его пределами измеряют с помощью люксметра (см. учебную инструкцию, приложение 2 и рис. 4.2).
Рис. 4.2. Люксметр Ю-116. (1 – измерительный прибор (гальванометр); 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – световые фильтры-насадки
Нередко часть небосклона, особенно в городах, закрывают высокие здания, деревья, а в горной местности – горы. Поэтому на практике для определения освещенности под открытым небосклоном пользуются кривыми светового климата местности (рис. 4.3).
Кривые линии на рис. 4.3. учитывают месяцы, время суток и степень облачности небосклона. На оси ординат нанесенная освещенность в тысячах люкс.
Естественное освещение цехов производственных предприятий может быть боковым (односторонним и двусторонним), верхним (световые проемы в перекрытиях цеха) и комбинированным.
Согласно СНиП ІІ-4-79, нормируется коэффициент естественной освещенности (КЕО):
- при одностороннем боковом освещении – на расстоянии 1м от противоположной стены;
- при двустороннем боковом освещении – посреди цеха;
- при верхнем и комбинированном освещении нормируется среднее освещение на основании замеров в нескольких точках методом “конверта”(табл. 4 ).
Рис. 4.3. Кривые светового климата
Таблица 4. Значение КЕО для производственных помещений
| Разряд работ | Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Коэффициент естественной освещенности, % | |
| при комбинирован-ном освещении | при боковом освещении | |||
| І | Высочайшей точности | 0,15 | 10 | 3,5 |
| ІІ | Очень высокой точности | 0,15-0,3 | 7 | 4,2 |
| ІІІ | Высокой точности | 0,3-0,5 | 5 | 3 |
| ІV | Средней точности | 0,5-1,0 | 4 | 1,5 |
| V | Малой точности | 1,0-5,0 | 3 | 1 |
| VI | Грубая (очень малой точности) | > 5,0 | 2 | 0,5 |
| VII | Работа с цветными материалами и в горячих цехах | > 5,0 | 3 | 1 |
| VIII | Общий надзор за производственным процессом | – | 0,5 | 0,1 |
УЧЕБНАЯ ИНСТРУКЦИЯ
Методика измерения освещенности люксметром
Люксметр Ю-116 или Ю-117 состоит из селенового фотоэлемента с фильтрами-насадками и гальванометра со шкалой. Фотоэлемент срабатывает под влиянием света, вырабатывая электрический ток, силу которого измеряют гальванометром. Стрелка его указывает число люксов, что отвечает исследуемой освещенности.
На панели измерительного прибора установлены кнопки переключателя и табличка со схемой, которая связывает действие кнопок и насадки с различными диапазонами измерений. Прибор имеет две градуированные шкалы, в люксах: 0 – 100 и 0-30. На каждой шкале точками указано начало диапазона измерений: на шкале 0 – 100 точка находится над меткой 20, на шкале 0-30 над меткой 5. Также есть корректор для установления стрелки на нулевое положение, который регулируется отверткой.
Селеновый фотоэлемент, который присоединяется к прибору с помощью вилки, находится в пластмассовом корпусе. С целью уменьшения погрешности используют сферическую насадку на фотоэлемент, изготовленную из белой светорассеивающей пластмассы, обозначенная на внутренней стороне буквой К, и непрозрачного кольца. Эта насадка применяется параллельно с одной из трех других насадок-фильтров (М,Р,Т), которые имеют коэффициенты ослабления света, равные соответственно 10, 100, 1000, что расширяет диапазоны измерений. Без насадок люксметром можно измерять освещенность в пределах 0-30 и 0-100 лк.
В процессе измерения стрелку прибора устанавливают на нулевом делении шкалы, потом напротив нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок наибольшее значение диапазона измерения. При нажатии кнопки, напротив которой написано наибольшее значение диапазона измерений, кратное 10, следует пользоваться для отсчета показаниями шкалы 0 – 100, при нажатии кнопки, на против которой нанесены значение диапазона, кратное 3, показаниями шкалы 0-30. Показание прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент ослабления, который обозначен на соответствующей насадке.
Прибор отградуирован для измерения освещенности, которую создают лампы накаливания. Для естественного света вводят поправочный коэффициент 0,8; для люминесцентных ламп дневного света (ЛД) – 0,9; для ламп белого цвета (ЛБ) – 1,1.
Общую оценку естественного освещения помещений дают на основании сравнения всего комплекса измеренных показателей с гигиеническими нормативами. В основу разработки этих нормативов положены точность зрительной работы, т.е. размеры деталей объекта, которые нужно различать, их контрастность относительно фона и прочие.
Для удобства оценки результаты измерения и гигиенические нормативы вносят в таблицу:
| № п/п | Показатель | Результаты измерений | Гигиенический норматив | Оценка |
Сопоставляя оценку каждого показателя с нормативом, делают общий вывод о естественном освещении помещений.
Закончив измерения, нажать кнопку «выкл.», отсоединить фотоэлемент от измерителя и уложить в крышку футляра.
Источник
