Методы измерения освещенности по ГОСТ 24940-2016: минимальная, средняя, равномерность

Оглавление

1. Нормативная база и область применения ГОСТ 24940-2016

ГОСТ 24940-2016 «Здания и сооружения. Методы измерения освещённости» устанавливает единые подходы к определению минимальной, средней и цилиндрической освещённости, а также коэффициента естественной освещённости (КЕО) в помещениях зданий и сооружений и на рабочих местах. Стандарт распространяется на измерения искусственной и естественной освещённости, минимальной освещённости мест производства работ вне зданий, средней освещённости улиц, дорог и пешеходных зон.

Документ разработан с учётом международных требований и содержит ссылки на европейские стандарты EN 12464-1, EN 12464-2, EN 13201-3 и EN 13201-4. При проведении измерений необходимо также руководствоваться требованиями ГОСТ 8.023-2003, который определяет государственную поверочную схему для средств измерений световых величин, и ГОСТ 8.014-72, устанавливающим методы и средства поверки фотоэлектрических люксметров.

Стандарт применяется при приёмке осветительных установок в эксплуатацию, при периодическом контроле состояния освещения, при расследовании несчастных случаев и при разработке мероприятий по улучшению условий труда. Измерения должны выполняться аттестованными средствами измерений, прошедшими поверку в установленном порядке.

2. Основные понятия: минимальная, средняя освещённость и коэффициент равномерности

Освещённость — это физическая величина, равная световому потоку, падающему на единицу площади освещаемой поверхности. В системе СИ единицей измерения освещённости является люкс (лк), что соответствует одному люмену на квадратный метр.

где \( E \) — освещённость, лк; \( d\Phi \) — элементарный световой поток, лм; \( dA \) — элементарная площадь поверхности, м².

Минимальная освещённость

Минимальная освещённость \( E_{\min} \) — это наименьшее значение освещённости, измеренное в контрольных точках на рабочей поверхности или в помещении. Именно этот параметр чаще всего нормируется в санитарных правилах и проектной документации, поскольку именно в самых тёмных зонах возникают наибольшие риски для зрения и безопасности.

Средняя освещённость

Средняя освещённость \( E_{\mathrm{ср}} \) представляет собой среднеарифметическое значение всех измеренных значений освещённости в контрольных точках. Этот показатель даёт общую оценку уровня освещения в помещении или на участке.

где \( N \) — количество контрольных точек; \( E_i \) — значение освещённости в i-й точке, лк.

Коэффициент равномерности освещённости

Равномерность освещения характеризуется коэффициентом равномерности \( K_{\mathrm{р}} \), который рассчитывается как отношение минимальной освещённости к средней. Чем ближе значение коэффициента к единице, тем более равномерно распределён свет по рабочей зоне.

Высокий коэффициент равномерности снижает зрительное утомление и повышает производительность труда. В нормативных документах обычно устанавливаются минимально допустимые значения этого коэффициента для разных типов помещений и видов работ.

Для комплексного обследования зданий различного назначения стоит купить люксметр Testo 545 с возможностью сохранения и передачи результатов через приложение.

3. Методика определения минимальной освещённости

Определение минимальной освещённости осуществляется путём прямых измерений во всех контрольных точках, предусмотренных схемой измерений для конкретного помещения или участка. После завершения всех измерений из полученного ряда значений выбирается наименьшее.

При проведении измерений необходимо соблюдать следующие условия:

1. Измерения выполняются при полностью включённом рабочем освещении после достижения стабильного светового режима (обычно через 10–15 минут после включения).
2. Посторонние источники света (окна, аварийное освещение) должны быть учтены или исключены в зависимости от целей измерения.
3. Прибор располагается горизонтально на уровне рабочей поверхности (как правило, 0,8 м от пола для сидячих работ и 1,0–1,5 м для стоячих).
4. Датчик люксметра не должен затеняться оператором или элементами интерьера.

Минимальная освещённость фиксируется как результат измерения в той контрольной точке, где получено наименьшее значение. Это значение в дальнейшем используется для расчёта коэффициента равномерности и сравнения с нормируемыми величинами.

4. Методика определения средней освещённости

Средняя освещённость рассчитывается на основании измерений, выполненных в заранее определённом количестве контрольных точек. Схема расположения точек зависит от размеров помещения, типа осветительной установки и требований нормативных документов.

Для большинства производственных и офисных помещений рекомендуется равномерное распределение контрольных точек по площади. Количество точек определяется в соответствии с приложениями к ГОСТ 24940-2016 и может варьироваться от нескольких единиц в небольших комнатах до нескольких десятков в крупных цехах.

После получения всех значений освещённости средняя величина вычисляется по формуле среднего арифметического. Важно, чтобы точки измерения охватывали как центральные зоны, так и периферийные участки помещения, включая зоны вблизи окон и в углах.

При необходимости средняя освещённость может рассчитываться отдельно для разных функциональных зон одного помещения (например, зона обработки документов и зона отдыха).

5. Определение и оценка равномерности освещённости

Равномерность освещения является важнейшим качественным показателем осветительной установки. Неравномерное освещение создаёт зоны повышенной и пониженной яркости, что вызывает постоянную переадаптацию глаз и приводит к зрительному дискомфорту.

Коэффициент равномерности освещённости рассчитывается после определения минимальной и средней освещённости по приведённой выше формуле. Полученное значение сравнивается с требованиями действующих нормативных документов (СанПиН, СП, отраслевые нормы).

Для большинства рабочих помещений коэффициент равномерности должен быть не ниже 0,4–0,6 в зависимости от разряда зрительной работы. В помещениях с повышенными требованиями к качеству освещения (диспетчерские, операторские, кабинеты точных работ) норматив может быть выше.

Если расчётный коэффициент оказывается ниже нормативного значения, это свидетельствует о необходимости модернизации осветительной установки: добавления светильников, изменения их расположения или применения более равномерных источников света.

Таким образом, измерение минимальной и средней освещённости с последующим расчётом коэффициента равномерности позволяет дать комплексную оценку качества осветительной установки и принять обоснованные решения по её совершенствованию.

6. Практическая организация измерений по ГОСТ 24940-2016

Практическая реализация измерений по ГОСТ 24940-2016 требует тщательной подготовки и соблюдения определённой последовательности действий. Неправильно выбранные точки измерения или нарушение условий проведения могут существенно исказить результаты и привести к неверным выводам о качестве осветительной установки.

Перед началом работ рекомендуется выполнить следующие подготовительные мероприятия:

• Ознакомиться с проектной документацией на осветительную установку и действующими нормами освещённости для конкретного типа помещений.
• Разработать и утвердить программу измерений с указанием схемы расположения контрольных точек.
• Проверить наличие действующего свидетельства о поверке люксметра.
• Обеспечить стабильные условия: выключить или учесть влияние посторонних источников света, стабилизировать напряжение в сети.
• Подготовить полевой журнал или электронное устройство для записи результатов.

Выбор и расположение контрольных точек

Количество и расположение контрольных точек определяются размерами помещения и характером осветительной установки. В небольших помещениях (до 50 м²) обычно достаточно 9–16 точек, расположенных равномерно по сетке. В крупных производственных цехах количество точек может достигать нескольких десятков.

Точки рекомендуется размещать:

1. В центре помещения и на пересечении осей симметрии.
2. В углах и вдоль стен на расстоянии 0,5–1,0 м от стен.
3. В зонах с наибольшей и наименьшей ожидаемой освещённостью.
4. На рабочих местах и в проходах.

Измерения проводят на высоте рабочей поверхности. Для большинства офисных и производственных помещений это 0,8 м от пола. В зонах, где работа выполняется стоя, высота может составлять 1,0–1,5 м. При измерении освещённости путей эвакуации точки располагают на уровне пола или на высоте 0,15 м.

Условия проведения измерений

Для получения достоверных результатов необходимо соблюдать ряд обязательных условий:

• Измерения искусственной освещённости проводят в тёмное время суток или при полностью затемнённых окнах.
• Напряжение в питающей сети должно находиться в пределах ±5 % от номинального значения.
• Люксметр должен быть предварительно прогрет (обычно 5–10 минут).
• Датчик прибора располагают горизонтально, без наклона.
• Оператор не должен создавать тень на датчике.
• При наличии пульсаций света выполняют несколько измерений и усредняют результат.

При отклонении напряжения сети более чем на 5 % вводят поправочный коэффициент согласно формулам ГОСТ 24940-2016.

7. Применение современных цифровых люксметров для измерений

Современные цифровые люксметры значительно упрощают выполнение измерений по ГОСТ 24940-2016. Они позволяют быстро фиксировать показания, сохранять данные, передавать их на компьютер или смартфон и автоматически рассчитывать средние значения. Это особенно важно при большом количестве контрольных точек, когда ручная обработка результатов занимает много времени.

Рассмотрим возможности трёх популярных моделей, которые хорошо подходят для определения минимальной, средней освещённости и коэффициента равномерности.

Ключевые характеристики приборов для работы по ГОСТ 24940-2016

testo 540 — компактный и надёжный прибор, идеально подходящий для быстрых выездных измерений. Наличие функций Hold, Max и Min позволяет сразу фиксировать экстремальные значения и использовать их для предварительной оценки равномерности.

CEM DT-1300 представляет собой простой и доступный люксметр с достаточным для большинства задач диапазоном. Он хорошо справляется с измерениями в небольших и средних помещениях, где не требуется сложная обработка больших массивов данных.

МЕГЕОН 21001 благодаря наличию Bluetooth и специализированного приложения позволяет передавать результаты измерений непосредственно на смартфон или планшет. Это существенно ускоряет расчёт средней освещённости и коэффициента равномерности при большом количестве точек. Прибор также измеряет температуру окружающей среды, что бывает полезно при оценке условий труда.

Выбор конкретной модели зависит от объёма работ, необходимости передачи данных и бюджета. Для регулярных обследований крупных объектов предпочтительнее приборы с функцией беспроводной передачи данных и возможностью экспорта в таблицы.

8. Обработка результатов и оформление протокола

После завершения измерений все полученные значения заносятся в таблицу. На основании этих данных рассчитываются средняя освещённость и коэффициент равномерности. Результаты оформляются в виде протокола измерений.

Пример структуры таблицы для протокола измерений:

После заполнения таблицы выполняются расчёты:

• Определяется минимальная освещённость \( E_{\min} = 312 \) лк.
• Рассчитывается средняя освещённость по формуле среднего арифметического.
• Вычисляется коэффициент равномерности \( K_{\mathrm{р}} = \frac{E_{\min}}{E_{\mathrm{ср}}} \).

В протоколе обязательно указываются: дата и время измерений, наименование и номер прибора, сведения о поверке, условия проведения измерений, схема расположения точек и заключение о соответствии (или несоответствии) нормативным требованиям.

9. Рекомендации по обеспечению точности и достоверности измерений

Для получения достоверных результатов при измерении освещённости по ГОСТ 24940-2016 рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Использовать только поверенные люксметры с действующим свидетельством о поверке.
2. Проводить измерения при стабильном напряжении сети и после прогрева осветительных приборов.
3. Выполнять измерения в нескольких сериях и усреднять результаты при наличии пульсаций света.
4. Тщательно выбирать контрольные точки, охватывающие все характерные зоны помещения.
5. Применять приборы с функцией сохранения данных и беспроводной передачи для снижения вероятности ошибок при ручной записи.
6. При расчёте средней освещённости и коэффициента равномерности использовать точные формулы и проверять вычисления.
7. При обнаружении значительных отклонений от проектных значений проводить повторные измерения и анализировать причины.

Соблюдение этих рекомендаций позволяет минимизировать погрешности и получить объективную картину состояния осветительной установки. Регулярный контроль освещённости с использованием современных цифровых люксметров помогает своевременно выявлять проблемы и поддерживать требуемый уровень освещения на рабочих местах.

Материал подготовил технический директор НПП "КИПОФФ" Березин Александр Сергеевич