Вопрос. Естественное освещение производственных помещений

Во всех производственных помещениях с постоянным пребыванием в них людей для работ в дневное время необходимо предусматривать естественное освещение, как наиболее экономичное и современное с позиций медико-санитарных требований в сравнении с искусственным освещением.

В спектре естественного (солнечного) света в отличие от искусственного гораздо больше необходимых для человека ультрафиолетовых лучей; для естественного освещения характерна высокая диффузность (рассеянность) света, весьма благоприятная для зрительных условий работы.

Различают три вида естественного освещения производственных помещений:

1) боковое освещение – осуществляется через световые проемы в наружных стенах или светопрозрачные наружные конструкции;

2) верхнее освещение – осуществляется через аэрационные фонари или зенитные купола, световые проемы в перекрытиях, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролетов зданий;

3) комбинированное освещение – совокупность бокового и верхнего освещения. Комбинированное освещение является наиболее рациональным, т.к. обеспечивает равномерное освещение по площади помещения.

Нормирование естественного освещения. Количественную оценку естественного производственного освещения проводят по освещенности рабочей поверхности Е.

Освещенностью называется отношение светового потока Ф в люменах (лм), падающего на единицу поверхности S в м².

Освещенность E – поверхностная плотность светового потока. Определяется как отношение светового потока Ф,равномерно падающую на освещаемую поверхность, к ее площади S (м² ).

Е = Ф /S

Единицей освещенности является люкс (лк). Один лк – это освещенность 1м² поверхности при падении на нее светового потока в 1 лм.

В свою очередь световой поток Ф– видимая часть оптического излучения, которая воспринимается зрением человека как свет.

Напомним, к видимому излучению оптического диапазона относят излучение с длиной волны 0,38 – 0,78 мкм (3,7 ·10¹⁴ - 7,7· 10¹⁴ Гц). В этом диапазоне волны определенной длины (монохроматический свет) вызывают цветовое ощущение

Единицей измерения светового потока является люмен (лм). Один люмен - это световой поток, излучаемый точечным источником с силой света 1 кандела (кд) в телесном угле в 1 стерадиан (ср).

Таким образом1 лк = 1 лм / м²

Естественный свет внутри помещения распространяется неравномерно, так как зависит от конструкции световых проемов и их размещения.

Естественное освещение характерно тем, что создаваемая в помещении освещенность изменяется в значительных пределах. Эти изменения обусловлены временем года, дня и метеорологическими факторами (облачностью и отражающими свойствами земного покрова). В связи с этим оценить естественное освещение абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным. Поэтому в качестве нормируемой величины при оценке естественного освещения принята относительная величина – коэффициент естественной освещенности е (КЕО), который представляет собой отношение освещенности в заданной точке внутри помещения Е_В к одновременной наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой рассеянным светом всего небосвода:

Таким образом, КЕО оценивает размеры оконных проемов, вид остекления и переплетов, их загрязнение, т.е. способность системы естественного освещения пропускать свет.

Естественная освещенность в помещении регламентируется СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Нормируемое значение КЕО e_N зависит от следующих трех факторов:

1) характеристики зрительной работы (определяются в зависимости от размера объекта различения – рассматриваемый предмет, отдельная часть его или различимый дефект, которые необходимо различать в процессе работы (работы по точности делят на 8 разрядов);

2) системы освещения (верхнее, боковое или комбинированное);

3) коэффициента светового климата m_N (зависит от месторасположения на территории России и ориентации световых проемов здания по сторонам горизонта).

Нормируемое значение КЕО e_N для зданий, располагаемых в различных районах, определяется по выражению

e_N = e_Н · m_N, %

где e_Н – значение КЕО определяется по СНиП 23-05-95.

m_N = 1 (для всех зданий, расположенных в центральной европейской части России, независимо от ориентации).

Следовательно, для данного помещения кафедры e_N = e_Н.

Расчет естественного освещения. Коэффициент естественной освещенности е можно определить экспериментальными или аналитическими методами.

Экспериментальный метод. Для этого необходимо предварительно измерить освещенность Е_В внутри помещения на рабочем месте и одновременно наружную освещенность Е_Н горизонтальной поверхности, создаваемую небосводом. Далее по выражению определяют коэффициент естественной освещенности е.

Аналитический метод. При проектировании производственных помещений для правильной расстановки оборудования и распределения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходимо уметь аналитически определять коэффициент естественной освещенности.

Световой поток, падающий в расчетную точку А производственного помещения, складывается из (см. рис):

прямого диффузного света части небосвода, видимого через светопроем,

света, отражаемого от внутренних поверхностей помещения и

света, отражаемого от противостоящих зданий.