Устройство и работа с прибором люксметр Ю-116 (Ю-117).

Для измерения освещенности используется люксметр Ю-116 (рис. 4.1), который состоит из фотоэлемента с набором поглотительных насадок 3,4,5,6 и гальванометра и имеет диапазон измерения освещенности от 5 до100000 лк. (Прибор Ю-117 имеет диапазон измерения от 0,1 до 100000 лк).

Действие прибора основано на фотоэлектрическом эффекте. Световой поток, падающий на селеновый фотоэлемент, вызывает электрический ток, величина которого фиксируется стрелкой гальванометра пропорционально величине светового потока. Прибор имеет две шкалы измерения: от 0 до 30 лк и от 0 до 100 лк и соответствующие им кнопки управления. При нажатии левой кнопки отсчет показаний ведется по шкале 0 – 30 лк, при нажатии правой — по шкале 0 – 100 лк. Наибольшую погрешность измерений прибор дает при малых отклонениях стрелки гальванометра. Поэтому на каждой шкале точкой обозначено допустимое начало измерения (на шкале 0 – 30 лк — точка над отметкой 5 лк, а на шкале 0 – 100 — точка над отметкой 20 лк). Для измерения освещенностей свыше 100 лк на фотоэлемент надевают светопоглотительные насадки «К», «М», «Р», «Т». Насадка «К» выполнена в виде полусферы из белой светорассеивающей пластмассы. Служит для уменьшения косинусной погрешности, связанной с углом падения света на фотоэлемент и применяется совместно с одной из насадок «М», «Р» или «Т». При использовании насадок «КМ» коэффициент ослабления светового потока составляет 10, при использовании насадок «КР» — 100, а насадок «КТ» — 1000. Показания прибора при использовании насадок умножают на соответствующий коэффициент ослабления.

 

Рис. 4.1. Люксметр Ю-116:

1 — фотоэлемент; 2 — гальванометр; 3 — поглотительная насадка «К»; 4 — поглотительная насадка «Т»; 5 — поглотительная насадка «Р»; 6 — поглотительная насадка «М».

 

Опыт 1. Исследовать естественное освещение аудитории.

1. Выделить 6 условных рабочих мест в плоскости характерного разреза аудитории, например, на расстоянии 1, 2, 3, 4, и т.д. метров от оконного проема.

2. Выключив в аудитории искусственное освещение люксметром Ю-116 измерить освещенность выделенных рабочих мест.

Во избежание излишнего засвечивания селенового фотоэлемента и зашкали-вания стрелки гальванометра, измерение по шкале 0 – 100 лк следует начинать с установки на фотоэлемент насадок «К» и «Т». Если стрелка не доходит до отметки 20 лк на шкале, то отсчет ведут по шкале 0 – 30 лк. Если в этом случае показания стрелки менее отметки 5 лк, то надо установить насадки — «К» и «Р» или «К» и «М».

3. Измерить освещенности на улице (Е_{н .}) и внутри аудитории (Е_{в .}).

4. Значение КЕО для исследуемой точки определяется по формуле:

%

Для проведения измерений одна группа студентов должна работать внутри, а другая — снаружи аудитории. Одновременность измерений в каждой точке достигается по сверенным секундомерам.

Для зданий, расположенных в других поясах светового климата — I, II, IV, V — КЕО следует определять по формуле:

,

где е_н^III — табличное значение КЕО; т — коэффициент светового климата; с — коэффициент солнечности климата (табл. 4.2).

Для I, II, IV, V поясов светового климата т равен соответственно: 1,2; 1,1; 0,9; 0,8.

4. На основании полученных значений КЕО построить график изменения освещенности на рабочих местах в зависимости от расстояния до окна;

5. Определить разряд зрительной работы (табл. 4.1);

6. Результаты измерений и расчетов занести в таблицу 4.11.

Таблица 4.2

Коэффициент солнечности климата С

Пояс светового климата	При световых проемах, ориентированных по сторонам горизонта (азимут, град)	При зенитных фонарях
С наружных стенах зданий	В прямоугольных трапециевидных фонарях	В фонарях типа «Шед»
136-225	226-315 46-135	316-45	69-113 249-293	24-68 204-248 114-158 294-338	159-203 339-23	316-45
I	0,9	0,95
II	0,85	0,9		0,95
IV а) севернее 50^0 с.ш.	0,75	0,8		0,85	0,9	0,95		0,9
б) 50^0 с.ш. и южнее	0,7	0,75	0,95	0,8	0,85	0,9	0,95	0,85
V а) севернее 40^0 с.ш.	0,65	0,7	0,9	0,75	0,8	0,85	0,9	0,75
б) 40^0 с.ш. и южнее	0,6	0,65	0,85	0,7	0,75	0,8	0,85	0,65

Задание №1. Произвести расчет площади световых проемов в аудитории.

1. Измерить длину, ширину и высоту помещения, а также высоту от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁ и глубину помещения B₁, расстояние до противостоящего здания и высоту расположения карниза над окном в аудитории H_k.

2. Установить коэффициент запаса К_з (табл. 4.3).

3. Определить световую характеристику окна h_в (табл. 4.4).

4. По данным таблицы 4.6 определить коэффициент затенения окон К_б.

5. Определить общий коэффициент светопропускания t по формуле.

6. Определить общий коэффициент повышения КЕО (табл. 4.6).

7. Рассчитать площадь световых проемов S_в при боковом освещении по формуле:

где S_в — площадь световых проемов при боковом освещении; е_н — нормативное значение КЕО, %; к_з — коэффициент запаса; h_в — световая характеристика окон; S_п — площадь пола, м²; к_б — коэффициент затенения окон соседними зданиями; t — общий коэффициент светопропускания:

где t₁ — коэффициент светопропускания материала (для одинарного листового стекла — 0,9, двойного — 0,8, тройного — 0,75); коэффициенты, учитывающие потери света: t₂ — в раме окна (для одинарных деревянных рам окон — 0,75; стальных — 0,9); t₃ — в несущих конструкциях покрытия (при боковом освещении — 1); t₄ — в солнцезащитных устройствах (для штор и жалюзей, которые убираются и регули-руются — 1, стационарных — 0,65 – 0,75; для горизонтальных козырьков — 0,6 – 0,9); r₁ — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении за счет света, отраженного в помещении и от стен соседнего здания (см. табл. 4.6).

 

Таблица 4.3

Коэффициент запаса К_з при естественном освещении

Помещения	Расположение светопрозрачного материала
вертикальное	наклонное	горизонтальное
Производственные помещения с концентрацией пыли, дыма, копоти в воздухе рабочей зоны > 5 мг/м^3	1,5	1,7
1,..., 5 мг/м^3	1,4	1,5	1,8
менее 1 мг/м^3	1,3	1,4	1,5
Учебные помещения, лаборатории, читальные залы	1,2	1,4	1,5

Таблица 4.4

Световая характеристика окон h_в при боковом освещении

Отношение длины помещения L к его глубине а.	Отношение глубины помещения а к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна, h1
	1,5
4 и более	6,5		7,5
	7,5		8,5	9,6
	8,5		9,5	10,5
1,5	9,5	10,5
0,5

Таблица 4.5

Коэффициент затемнения окон в зависимости от отношения расстояния от рассматриваемого здания до соседнего Р к высоте расположения карниза здания, которое стоит напротив над подоконником окна, H_k

Р/Hk	0,5		1,5		3 и более
Кб	1,7	1,4	1,2	1,1	1,0

Таблица 4.6

Коэффициент r₁ повышения КЕО при одностороннем боковом освещении

Отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна	Отношение расстояния а1 расчетной точки от внешней стены к глубине помещения	Средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола
0,5	0,4	0,3
Отношение длины помещения к его глубине
0,5		³2	0,5		³2	0,5		³2
1...1,5	0,5	1,4	1,3	1,2	1,2	1,15	1,1	1,2	1,1	1,1
	2,1	1,9	1,5	1,8	1,6	1,3	1,4	1,3	1,2
1,5... 2,5	0,3	1,3	1,2	1.1	1,2	1,15	1,1	1,15	1,1	1,05
0,5	1,85	1,6	1,3	1,5	1,35	1,2	1,3	1,2	1,1
0,7	2,25		1,7	1,7	1,6	1,3	1,55	1,35	1,2
	3,8	3,3	2,4	2,8	2,4	1,8		1,8	1,5
2,5... 3,5	0,3	1,2	1,15	1,1	1,15	1,1	1,1	1,1	1,1	1,05
	0,5	1,6	1,45	1,3	1,35	1,25	1,2	1,25	1,15	1,1
	0,7	2,6	2,2	1,7	1,9	1,7	1,4	1,6	1,5	1,3
	0,9	5,3	4,2		2,9	2,45	1,9	2,2	1,85	1,5
		7.2	5,4	4,3	3,6	3,1	2,4	2,6	2,2	1,7