Задачи занятия

– ознакомиться с параметрами освещённости помещения;

– ознакомиться с приборами для определения освещённости помещения;

– определить освещённость помещения геометрическим и светотехническим методом;

– рассчитать искусственную освещённость помещения;

4.3 Определение естественной освещённости

Все лучи солнечной радиации (видимые, инфракрасные и ультрафиолетовые) обладают биологическим действием на физиологические функции организма животных, поэтому нормирование освещенности помещений является существенным фактором для сохранения здоровья и высокой продуктивности животных.

Интенсивность естественного освещения помещений зависит от светового климата местности, ориентации окон по сторонам света, от размера помещений, от формы, размера и расположения окон, от чистоты оконных стекол, от степени затенения окон соседними зданиями и деревьями. Для нормирования освещенности необходимо знать некоторые световые понятия:

Световой поток – часть лучистой энергии, которая воспринимается глазом как световое ощущение. За единицу светового потока принята условная единица люмен (лм), которая испускается полным излучателем (абсолютно черным телом) при температуре затвердевания платины (2042°С) с выходным отверстием площадью 0,5305 мм².

Освещенность – отношение светового потока к площади, освещаемой им поверхности. За единицу освещенности принимают люкс (лк) – освещенность, получаемая на площади в 1 м², на которую падает и равномерно распределяется световой поток в 1 люмен.

В проектировании, строительстве и эксплуатации животноводческих помещений применяются два вида нормирования естественной освещенности – геометрическое и светотехническое.

4.3.1 Геометрический метод позволяет устанавливать световой коэффициент (СК) – отношение площади остекления к площади пола освещаемого помещения. При этом остекленная поверхность принимается за единицу.

Пример: Площадь пола в помещении 1080 м². Суммарная площадь стекол 90 м^2.. Значит остеклённая площадь окон относится к площади пола как 1:12, так как 1080 в 12 раз больше чем 90. В данном случае световой коэффициент (СК) равен 1:12.

Нормами технологического проектирования рекомендуется различная освещенность для отдельных групп животных (приложение В). Этот способ нормирования и контроля освещенности весьма прост, но не точен, т.к. при одном и том же световом коэффициенте не обеспечиваются равные степени освещенности.

4.3.2Более совершенным является светотехнический метод, позволяющий установить коэффициент естественной освещённости (КЕО), т.е. процентное отношение горизонтальной освещенности внутри помещения (Е_вн) к одновременной горизонтальной освещенности под открытым небом (Е_н) при рассеянном свете небосвода. КЕО вычисляют по формуле:

(10).

Пример: Освещенность внутри помещения составляет 65 люксов, под открытым небом – 6000. КЕО = 65×100/6000 = 1,08 %. Коэффициент естественной освещенности животноводческих помещений принимается: при верхнем и комбинированном освещени не менее 1,0, а при боковом освещении (через окна в стенах) не менее 0,8 %.

В разных точках помещения освещенность бывает неодинаковой, поэтому необходимо производить одновременно несколько замеров в различных зонах помещения (вдоль каждого ряда стойл, клеток, станков). Затем для каждой точки выводят коэффициент естественной освещенности и берут средние арифметические показатели каждого ряда стойл, клеток, станков, которые используются для расчета КЕО всего помещения.

Освещённость внутри помещения определяют на уровне глаз животных и уровне пола не ближе чем 1,2 м от стены в 10, 13 и 16 часов. Наружную освещённость определяют в то же время на расстоянии 10…15 метров от стен помещения.

4.3.3 Техника определения освещённости люксметром

Для определения естественной и искусственной освещенности помещений, а также интенсивности наружного освещения используют различные приборы.

Лучшими из них являются люксметры типа Ю-116 или Ю-117 - портативные фотоэлектрические приборы, состоящие из фотоэлемента и присоединенного к нему стрелочного гальванометра со шкалой, отградуированной в люксах. Фотоэлемент представляет собой очищенную от окислов железную пластинку, на которую нанесен слой селена, а сверху – тонкий полупрозрачный слой золота или платины, на который положен защитный слой прозрачного лака. Все составные части фотоэлемента заключены в эбонитовую оправу. Под воздействием световых лучей в селеновом слое фотоэлемента, на границе с золотой или платиновой пленкой возникает поток электронов, создающих фототок, который отклоняет стрелку гальванометра. Угол отклонения стрелки соответствует интенсивности освещения. Для предохранения от прямых солнечных лучей на воспринимающую поверхность фотоэлемента накладывают светофильтры различной плотности и сферическую насадку молочно-белого пластика. Прибор комплектуется тремя светофильтрами с коэффициентом ослабления 10, 100, 1000, которые применяются для расширения диапазонов измерений. Светофильтры без насадки, как и насадка без светофильтров собственного значения не имеют.

Прибор магнитоэлектрической системы (гальванометр) имеет две шкалы: 0…100 и 0…30. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0…100 точка находится над отметкой 17 (иногда – 20), на шкале 0…30 точка находится над отметкой 5. ­Прибор имеет корректор для установки стрелки в нулевое положение.

На боковой стенке корпуса измерителя расположена вилка для присоединения селенового фотоэлемента.

Для подготовки к измерению надо установить измеритель в горизонтальное положение и проверить, находится ли стрелка прибора на нулевом делении шкалы. В случае необходимости с помощью корректора установить стрелку на нулевое деление. Затем, не вынимая измеритель из футляра с помощью штепсельного разъёма подсоединить к нему фотоэлемент, соблюдая при этом полярность.

Принцип отсчёта значения измеряемой освещённости состоит в следующем: против нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок (или без насадок) наибольшее значение диапазонов измерений. При нажатой правой кнопке, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 100, следует пользоваться для отсчёта показаний шкалой 0…100. При нажатой левой кнопке, против которой нанесены наибольшие значения диапазонов измерений кратные 30, следует пользоваться шкалой 0…30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент пересчёта шкалы в зависимости от применяемых светофильтров.

Для получения правильных показаний люксметра необходимо оберегать селеновый фотоэлемент от излишней освещённости, не соответствующей выбранным насадкам. Поэтому, если величина измеряемой освещённости неизвестна, начинают измерения с установки на фотоэлемент тысячекратного светофильтра.

С целью ускорения поиска диапазона измерений, который соответствует показаниям прибора в пределах 17…100 делений по шкале 0…100 и 5…30 делений по шкале 0…30, надо последовательно установить полусферическую насадку со светофильтром 1000-, 100- или 10-кратным коэффициентом ослабления. При этом каждый раз сначала нажимать правую кнопку, а затем левую.

Если при 10-кратном светофильтре и нажатой левой кнопке стрелка не доходит до деления «5» по шкале 0…30, измерения производятся без насадок, т.е. открытым фотоэлементом.

При определении освещённости фотоэлемент устанавливается горизонтально в точке измерения.