AUTORZY:
Górnictwo i Geologia
grupa 2A
SPRAWOZDANIE NR 5
OŚWIETLENIE
CHARAKTERYSTYKA PROBLEMU
Światło - pojęcie to ma inne znaczenie potoczne i w nauce.
Potocznie nazywa się tak widzialną część promieniowania elektromagnetycznego, czyli promieniowanie widzialne odbierane przez siatkówkę oka ludzkiego np. w określeniu światłocień. Precyzyjne ustalenie zakresu długości fal elektromagnetycznych nie jest tutaj możliwe, gdyż wzrok każdego człowieka charakteryzuje się nieco inną wrażliwością, stąd za wartości graniczne przyjmuje się maksymalnie 380-780 nm, choć często podaje się mniejsze zakresy (szczególnie od strony fal najdłuższych) aż do zakresu 400-700 nm.
OŚWIETLENIE- ważny czynnik wpływa na wydajność pracy, wypadki przy pracy oraz zdrowie pracownika.
Niewłaściwe warunki oświetleniowe wywołują wiele niekorzystnych zmian i reakcji organizmu ludzkiego, co prowadzi do zmęczenia oczu i pogorszenia stanu psychicznego
Dobre i racjonalne oświetlenie przynosi wiele korzyści np.
- Umożliwia uzyskanie najwyższego poziomu produkcji pod względem danej ilości i jakości
- Zmniejsza ryzyko wypadku
- Zapobiega potrzebie nadwerężenia wzroku, a zarazem przedwczesnemu jego osłabieniu
- Przyczynia się do usprawnienia transportu wewnętrznego
- Ułatwia rozróżnienie właściwych barw w otoczeniu
- Stwarza poczucie wygody i estetyki oraz dobre ogólne samopoczucie
PODZIAŁ OŚWIETLELNA WYSTĘPUJĄCEGO NA STANOWISKU PRACY:
OŚWIETLENIE DZIENNE - najprostszy rodzaj oświetlenia, lecz ze względu na nasze warunki klimatyczne musi być wspomagane przez oświetlenie sztuczne(elektryce).
PODZIAŁ OŚWIETLENIA DZIENNEGO:
- Górne, jeżeli światło pada przez świetliki dachowe
- Boczne, jeżeli światło dzienne pada przez okna
- Mieszane(łącznie górne i boczne)
Najlepszym oświetleniem jest oświetlenie górne, ponieważ stwarza możliwości równomiernego oświetlenia pomieszczenia.
OŚWIETLENIE SZTUCZNE- niezależnie od oświetlenia dziennego w pomieszczeniach pracy, należy zapewnić oświetlenie elektryczne o parametrach zgodnych z Polskimi Normami.
Oświetlenie elektryczne traktuje się jako niewystarczające lub niezadowalające w zależności od przeznaczenia oświetlenie elektryczne dzielimy na:
PODSTAWOWE -przewidziane dla danego rodzaju pomieszczenia. Ten rodzaj oświetlenia dzielimy na:
OŚWIETLENIE OGÓLNE- oświetlenie przestrzeni bez uwzględnienia szczególnych wymagań, dotyczących oświetlenia niektórych jej części.Ogólne oświetlenie sztuczne pomieszczenia przeznaczonego na stały pobyt ludzi powinno zapewnić odpowiednie warunki używania całej jego powierzchni.
OŚWIETLENIE MIEJSCOWE- oświetlenie niektórych części przestrzeni np. miejsc pracy z uwzględnieniem szczególnych potrzeb oświetleniowych jak zwiększenie natężenie oświetlenia itp.
OŚWIETLENIE ZŁOŻONE - na to oświetlenie składa się z oświetlenia ogólnego i miejscowego
AWARYJNE- stosowane w pomieszczeniach i miejscach pracy, w, których w razie awarii oświetlenia podstawowego mogą wystąpić zagrożenia dla zdrowia lub życia pracowników.
Oświetlenie awaryjne należy stosować w:
- pomieszczeniach produkcyjnych, magazynowych, oraz przeznaczonych na pobyt ludzi , w których poruszenie się ludzi w ciemnościach może spowodować wybuch, pożar lub inne zagrożenie dla
- życia lub zdrowia, a także mających powierzchnię użytkową ponad 2000m
- budynkach użyteczności publicznej, obejmujących :
- sale sportowe i widowiskowe z widowniami na ponad300 osób
- sale zebrań i auditoria o 300 i więcej osób
- pomieszczenia handlowe o powierzchni ponad 300 m oraz skarbce
- budowlach zamieszkania zbiorowego przeznaczonych dla więcej niż 200 osób
Pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt stały ludzi oraz na drogach komunikacji wewnętrznej, oświetlonych wyłącznie światłem sztucznym o powierzchni powyżej 1000m
PODSTAWOWE PARAMETRY ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA
Do podstawowych parametrów charakteryzujących źródła światła należy zaliczyć: strumień świetlny, skuteczność świetlną, wskaźnik oddawania barw, temperaturę barwową oraz trwałość.
Strumień świetlny (φ) wyrażany jest w lumenach [lm]. Jest to całkowita ilość światła emitowana z danego źródła, deklarowana przez wytwórcę, przy zachowaniu określonych warunków pracy lampy.
Miarą efektywności źródeł światła jest ich skuteczność świetlna (η) wyrażana w lm/W. Jest to stosunek wysyłanego strumienia świetlnego do pobieranej mocy (z uwzględnieniem strat w układzie stabilizacyjno-zapłonowym, gdy jest on niezbędny do normalnej pracy lampy) przez określone źródło światła. Wartość tego parametru decyduje o zużyciu energii elektrycznej, przez co w sposób pośredni wpływa na koszt utrzymania całej instalacji oświetleniowej.
Wygląd określonego przedmiotu może ulegać zmianom w warunkach oświetlania różnymi typami źródeł światła. Dlatego też ważny jest dobór odpowiedniej barwy światła i stopnia oddawania barw do danego rodzaju pracy.
PRZYRZĄDY
Do zbadania poszczególnych parametrów wykorzystaliśmy:
- Luksomierz Iu 16 – składającego się z ogniwa fotoelektrycznego selenowego współpracującego z miernikiem magnetoelektrycznym o czułości rzedu ( 10-6 – 10-7) ampera na działkę skali.
- Stanowisko badawcze – składające się z kurtyny przysłaniającej światło zewnętrznę, źródła światła, oraz luksomierza z ogniwem umieszczanym na odpowiednich wysokościach.
OPIS ĆWICZENIA
Pomiar oświetlenia na stanowiskach pracy w Sali laboratoryjnej
Na każdym ze stanowisk oraz punktów zaznaczonych na dołączonym planie zmierzyliśmy natężenie światła przy pomocy luksomierza. Wyniki oraz otrzymane linie luksów przedstawia dołączony do sprawozdania rysunek.
Pomiar natężenia oświetlenia padającego i odbitego
Luksomierzem zbadaliśmy natężenie światła na 3 powierzchniach, oraz wyznaczyliśmy współczynnik odbicia ze wzoru:
$$\mathrm{\varepsilon =}\frac{\mathrm{\varepsilon}_{\mathrm{sr\ odbite}}}{\mathrm{\varepsilon}_{\mathrm{sr\ padajace}}}$$
Wyniki przedstawia poniższa tabela
| Rodzaj powierzchni | LP | Nat. światła padającego [Lx] | Nat. światła odbitego [Lx] | Współczynnik odbicia |
|---|---|---|---|---|
| Stolik | 1 |
|
110 | 0,32 |
| 2 | 370 | 120 | ||
| 3 | 375 | 115 | ||
| Czarny błyszczący | 1 | 340 | 40 | 0,31 |
| 2 | 340 | 40 | ||
| 3 | 345 | 25 | ||
| Powierzchnia biała | 1 | 220 | 170 | 0,63 |
| 2 | 290 | 180 | ||
| 3 | 300 | 180 | ||
| Zielona tablica | 1 | 160 | 20 | 0,12 |
| 2 | 180 | 20 | ||
| 3 | 170 | 20 |
Natężenie oświetlenia na różnych wysokościach
Na stanowisku pomiarowym zbadaliśmy natężenie oświetlenia przy różnych wysokościach. Następnie obliczyliśmy i sprawdziliśmy czy zachowane jest odpowiednie natężenie oświetlenia. Obliczona ze wzoru:
J = ε • r2 • cosα
W naszym wypadku
α = 0
cosα = 1
Wyniki przedstawia poniższa tabela.
| Wysokość pomiaru [m] | Otrzymany wynik [Lx] | J [Lm] |
|---|---|---|
| 1 | 31 | 31 |
| 1,1 | 27 | 32,67 |
| 1,2 | 23 | 33,12 |
| 1,3 | 19 | 32,11 |
| 1,4 | 16 | 31,36 |
| 1,5 | 14 | 31,5 |
| 1,6 | 11 | 28,16 |
| 1,7 |
|
|
| 1,8 |
|
|
WNIOSKI
Jako minimalne kryterium odpowiedniego poziomu oświetlenia, przyjęto dostrzeganie rysów ludzkiej twarzy. We wnętrzach nie przeznaczonych do pracy najważniejsze jest ogólne wrażenie stworzone przez oświetlenie. Aby móc spostrzegać rysy ludzkiej twarzy, jej luminancja powinna wynosić około 1 cd/m2. Można ją uzyskać przy normalnych warunkach oświetleniowych, o poziomie natężenia oświetlenia wynoszącym około 20 lx, które w związku z tym, uważane jest jako wartość minimalnego natężenia oświetlenia dla pomieszczeń nie przeznaczonych do pracy. Natomiast natężenie oświetlenia na poziomej płaszczyźnie roboczej, które można zaakceptować w pomieszczeniach, w których ludzie przebywają przez długi okres czasu, niezależnie od tego, jakie jest wykonywane zadanie wzrokowe powinno wynosić nie mniej niż 200 lx.
Nasze pomieszczenie spełnia powyższe kryterium ponieważ, najmniejszy zbadany poziom oświetlenia wyniósł 200 lx.
Współczynnik równomierność oświetlenia dla badanej pracowni wyniósł pracowni 0,547. Zgodnie z normą PN-EN 12464-1:2004 ustalona minimalna wartość równomierności oświetlenia w polu zadania wynosi 0,7 , natomiast w polu bezpośredniego otoczenia: 0,5.
Uzyskany przez nas wynik spełnia jedynie połowę podanej normy.
Największy współczynnik odbicia uzyskaliśmy dla powierzchni białej, a najmniejszy dla zielonej tablici. W normie PN-EN 12464-1:2004 podane są zakresy zalecanych współczynników odbicia dla głównych powierzchni we wnętrzach:
- 0,6 ÷ 0,9 sufit,
- 0,3 ÷ 0,8 ściany,
- 0,2 ÷ 0,6 płaszczyzna robocza,
- 0,1 ÷ 0,5 podłoga.
Jeżeli zaliczyć by badane powierzchnie do płaszczyzn roboczych to wynika z tego ze wszystkie prócz zielonej tablicy spełniają zalecaną normę.
Dla wszystkich wysokości wartość J oscyluje w tych samych granicach. Różnice spowodowane są;
- niedokładnością pomiaru
- niedokładnościami na stanowisku pracy, tj. wahnięcia napięcia, niedokładnie przysłonienie kotary