Проверочные расчеты искусственного освещения

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Естественное освещение.

Естественным называют освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограж­дающих конструкциях.

Интенсивность естественного освещения помещений часто меняется, т.к. зависит от следующих причин:

-времени суток и года;

-атмосферных явлений;

-ориентировки зданий С - Ю, В - 3;

-высоты, расстояния и окраски соседних зданий;

-величины и формы окон;

-внутренней отделки (окраски) и глубины помещений и т .п.

Наиболее благоприятное освещение достигается при ориентации зда­ний на южную половину горизонта, при расстояниях между зданиями не ме­нее высоты здания, при окраске их в светлые тона, при устройстве комнат глубиной, не превышающей удвоенного расстояния от верхнего края окна до пола.

Конструктивные системы естественного освещения:

-боковое - световые проемы расположены в стенах;

-верхнее - прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше;

-комбинированное - наличие световых проемов в стенах и перекры­тиях одновременно.

Оценку естественной освещенности помещений проводят по показа­телю КЕО (%); с этой целью помещение полностью освобождают от мебели и других световых экранов (портьер, занавесок и т. п.), тщательно моют окна. Освещенность Е (лк) в нормируемых точках (см. раздел 3.4) определяют люксметром. КЕО (%) рассчитывают по формуле 3.1. Полученное значение КЕО сравнивают с нормированным, которое определяют по табл. П.1,П.2, 3.1 с учетом формулы 3.2 (см. раздел 3.4, пункт 6).

Таблица 3.1

Значение коэффициента светового климата

Световые проемы	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта	Коэффициент светового климата, m
Номер группы административных районов
В наружных стенах зданий	С		0,9	1,1	1,2	0,8
СВ, СЗ		0,9	1,1	1,2	0,8
З,В		0,9	1,1	1,1	0,8
ЮВ,ЮЗ		0,85		1,1	0,8
Ю		0,85		1,1	0,75

Необходимо помнить: для выполнения работ I - III разрядов обязатель­но применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естест­венного освещения (см. табл. П. 1).

Проектирование естественного освещения начинают с определения исходных требований к освещению. Требования к освещению устанавливают на основе детального изучения технологических, трудовых процессов, проте­кающих в проектируемом помещении и климатических и светоклиматиче- ских особенностей места строительства зданий, сооружений.

Цель проектирования естественного освещения производственных по­мещений - разработка системы естественного освещения, обеспечивающей соответствующие установленным нормативам световой режим и микрокли­мат.

Основной задачей проектирования естественного освещения производ­ственных помещений является:

- выбор конструктивной системы и расположения световых проемов;

- определение суммарной площади световых проемов.

При выборе системы освещения и типа проемов учитывают:

- нормативы микроклимата (теплового комфорта) в помещениях в за­висимости от категории производимых работ (тяжести и напряжен­ности труда);

- необходимость рационального (экономного) использования источни­ков энергии для обогрева (или охлаждения) помещений;

- требования рационального (экономного) использования электроэнер­гии для совмещенного освещения помещений и рабочих мест;

- загрязненность, влажность и наличие химически агрессивных приме­сей в воздухе помещений и атмосферном воздухе;

- необходимую кратность воздухообмена в помещении.

Верхнее и комбинированное естественное освещение применяют в од­но- и двухэтажных (для верхних этажей) зданиях промышленных и сельско­хозяйственных предприятий.

Боковое естественное освещение применяют в зданиях различной этажности, в которых отношение глубины помещений к высоте окон над ус­ловной рабочей поверхностью не превышает 8.

3.2. Совмещенное освещение.

Совмещенным называют освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным. Для выполнения работ I—III разрядов, т.е. наивысшей, очень высокой и высокой точности, в основном применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естественного освещения.

Оценку совмещенного освещения помещений и рабочих поверхно­стей производят по показателю КЕО (%). Освещенность Е (лк) рабочих по­верхностей определяют люксметром. КЕО рассчитывают по формуле 3.1. Полученные значения КЕО по табл.П.1. сравнивают с нормативными.

В крупногабаритных сборочных цехах, в которых работы выполняют в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола, при верх­нем или комбинированном освещении в соответствии с требованиями СНиП

23-05-95, п.5.2 нормированные значения КЕО для I - III разрядов зрительной работы принимают соответственно 10; 7; 5%.

В районах с температурой наиболее холодной пятидневки минус 27 ⁰С и ниже нормированные значения КЕО при совмещенном освещении прини­мают по табл. П2.

 

3.3. Искусственное освещение.

Искусственное освещение выполняют электрическими источниками

света.

Системы искусственного освещения выполняют с учетом следующих требований:

- при общем освещении светильники должны быть оснащены анти­бликовыми приспособлениями (сетками, диффузорами, рефлектора­ми и т.п.); часть света необходимо направлять на потолок и на верх­нюю часть стен; источники света устанавливают как можно выше, чтобы минимизировать ослепление и сделать освещение более рав­номерным.,

- при общем локализованном освещении для уменьшения бликов светильников их рефлекторы направляют вверх, чтобы убрать источ­ник света из прямого поля зрения работника;

- применение одного местного освещения недопустимо, т.к. возни­кает необходимость частой переадаптации зрения;

- доля общего освещения в комбинированном должна быть не ме­нее 10%.

Оценку искусственного освещения помещений и рабочих поверхно­стей выполняют по показателю освещенности (Е, лк), измеряемой люксмет­ром. Полученные значения Е. сравнивают с нормативными по табл. П.1.

Электрическое освещение при недостаточном естественном освещении и в темное время суток выполняют с помощью ламп накаливания (ЛН) и га­зоразрядных ламп (ГЛ).

В лампах накаливания используют способность нагретого до высокой температуры тела излучать свет: электрический ток, проходя через тонкую нить тугоплавкого металла (вольфрама), раскаляет ее, благодаря чему она начинает ярко светиться. Вольфрамовую нить для повышения температуры и уменьшения распыления помещают в стеклянную колбу, наполненную при изготовлении инертным газом (аргоном, ксеноном, криптоном и их смесями). В маркировке ламп накаливания буква В - обозначает вакуумные лампы, Г - газонаполненные, К - с криптоновым наполнением, Б — биспиральные лам­пы.

В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, ко­торыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминес­центными, т.к. изнутри колбы покрыты люминофором, который под действи­ем ультрафиолетового излучения электрического разряда светится; таким об­разом люминофор преобразует невидимое УФ- излучение в видимый свет.

 

Газоразрядные люминесцентные лампы:

 

1. низкого давления — с разным распределением светового потока по

спектру лампы:

- ЛБ - белого света (наиболее экономичные);

- ЛТБ - теплого белого света;

- ЛХБ - холодного белого света;

- ЛД - дневного света;

- ЛДЦ — с улучшенной цветопередачей;

- ЛЕ - близкие по спектру к солнечному свету;

2. высокого давления:

- ДРЛ - дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью;

- ДКсТ - ксеноновые, основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах;

- ДНаТ - натриевые высокого давления;

Рис 3.1. Типовые кривые силы света: Г - глубокая; Д - косинус­ная; К - концентрированная; Л - полуширокая; М - равномерная; С - синусная; Ш - широкая

- ДРИ - металлогалогеновые с добавкой йодидов металлов (приме­няют для освещения помещений большой высоты и площади).

Для производственных помещений машиностроительных предприятий (где работа не связана с различением цветов) и наружного освещения приме­няют лампы ДРЛ.

Светильники — это комплект лампы (источника света) и осветитель­ной арматуры.

Выбор светильника осуществляют с учетом особенностей помещения:

- в целях обеспечения безопасности обязательно учитывают условия среды - влажность, химическую агрессивность и т.п., применяя светильники, спе­циального назначения, у которых патрон помещен в корпус из изоляционных влагостойких материалов;

- светильники прямого света, направляющие лишь часть светового потока на потолок, целесообразно применять в помещениях с высокими и невысо­кими отражающими свойствами потолков и стен;

- светильники концентрированного светораспределения значительно уси­ливают силу света лампы по оси светильника и направляют основную часть светового потока вниз, непосредственно на рабочие места, поэтому их ра­ционально применять в высоких помещениях;

- светильники широкого (рассеянного) светораспределения рекомендуется применять в помещениях с большой площадью и небольшой высотой.

По светораспределению светильники разделяют на:

- классы в зависимости от величины отношения светового потока, излу­чаемого светильником в верхнюю полусферу, к общему потоку светильника: П— светильники прямого света; Н— преимущественно прямого света; Р- рас­сеянного света; В- преимущественно отраженного света; О- отраженного света;

- по типам кривых в любых меридиональных (т.е. вертикальных) плос­костях и направлениях максимума силы света (рис. 3.1).

Для производственных помещений для создания освещенности в гори­зонтальной плоскости наиболее целесооб­разны светильники прямого света класса П; в помещениях со светлым потолком и сте­нами — класса Н. Чем выше помещение и больше нормируемая освещенность, тем более концентрирован­ными кривыми сил света должны обладать светильники. Для высоких помещений наи­более выгодны светильники типа К; по мере уменьшения высоты - типа Г и Д.

В помещениях, где рабочие поверхно­сти находятся в произвольно расположен­ных вертикальных плоскостях, применяются светильники рассеянного света класса Р с полуширокой (тип Л) или равномерной (тип М) кривыми сил света.

Для освещения административных по­мещений и лабораторий используют све­тильники преимущественно прямого и рассеянного света классов Н, Р с кри­выми сил света типа Д и Л.

Светильники классов В и О и типа Ш в производственных помещениях не применяют. Светильники для производственных помещений промышлен­ных и административных зданий обозначаются буквенно-цифровым шиф­ром:

 

где: 1 - тип источника света (одна буква) - лампа: Н - накаливания; Л - лю­минесцентная прямая трубчатая; Р - ртутная типа ДРЛ; М - металлога- логенная; Г - ртутная типа ДРИ;

2- основной способ установки светильника (одна буква: С - подвесной, П - потолочный; Б - встраиваемый; К - консольный; Р - ручной сете­вой);

3- основное назначение светильника (одна буква): П - для производст­венных помещений промышленных предприятий; О - для обществен­ных и административных зданий; Б - для бытовых и жилых помещений; У - для наружного освещения;

4- номер серии (две цифры), определяющий конструктивно- светотехническую схему;

5- число ламп в светильнике (цифра 1 в шифре не указывается);

6- мощность лампы, Вт.

3.4.Нормирование производственного освещения

Оценку и нормирование естественного и искусственного освещения производят с учетом характера зрительной работы (характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения - см. табл. П.1).

Для гигиенической оценки освещения применяют основной абсолют­ный показатель — освещенность Е, лк ( и некоторые вспомогательные пока­затели: яркость, ослепленность, коэффициент пульсации) и относительный показатель - коэффициент естественной освещенности КЕО, %.

Коэффициент естественной освещенности КЕО - отношение естест­венной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственно или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, созда­ваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах:

где освещенность в заданной точке помещения, лк;

освещенность наружней точки, лк;

вводят для оценки полноты использования естественного освещения в данном помещении:

1.В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируют минимальное значение (.) в точке, располо­женной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза поме­щения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; при двустороннем боковом естественном освещении — в точке посередине помещения.

2.В крупногабаритных производственных помещениях при боковом естественном освещении минимальное значение нормируется в точке, удаленной от световых проемов на 1,5м высоты помещения для работ I — IV разрядов; на 2 высоты помещения - для V — VII разрядов работ; на 3 высоты помещения - для работ VIII разряда.

3.При верхнем или комбинированном естественном освещении нор­мируют среднее значение в точках, расположенных на пересечении вер­тикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первую и последнюю точки принимают на расстоя­нии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

4.Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зо­ны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освеще­нием; нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне произ-1 водят независимо друг от друга.

5.В производственных помещениях со зрительной работой I – III раз­рядов необходимо выполнять совмещенное освещение. Допускается приме­нение верхнего естественного освещения в крупногабаритных сборочных це­хах, в которых работы выполняются в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола и на различно ориентированных в пространстве рабочих поверхностях.

6. Нормированные значения КЕО () для зданий, расположенных в различных районах, определяют по формуле:

где N – номер группы обеспеченности естественным светом по табл. 3.1 и П.2;

значение KEO (административных районов) по табл. П.2;

коэффициент светевого климата.

Полученные по формуле 3.2 зна­чения округляют до десятых долей.

В таблице П. I приведены значения e_Н (для светового пояса группы 1 административных районов России), необходимые для проектирования сис­тем естественного, искусственного и совмещенного освещения, а также соче­тания нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициентов пульсации.

Значения коэффициентов светового климата и группы административ­ных районов по ресурсам светового климата см. в табл. 3.1 и П.2.

3.5. Расчет естественного освещения при проектировании произ­водственных помещений.

Проектировочные предварительные расчеты естественного освещения проводят при размещении производственных и вспомогательных помещений в зданиях оригинальной конструкции, выполненных по индивидуальным проектам.

Расчет сводится к определению площади световых проемов, через ко­торые проникает свет:

а) при боковом освещении

б) при верхнем освещении

где расчетная площадь световых проемов- окон и фонарей соответственно, м²;

площадь пола помещения, м²;

нормированное значение КЕО с учетом характера зрительной рабо­ты и светового климата в районе расположения здания; определяется по табл. П1, П2 и 3.1 с учетом формулы 3.2;

коэффициент запаса - расчетный коэффициент, учитывающий сни­жение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загряз­нения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, ис­точников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещений (табл. ПЗ)

световая характеристика окон и фонарей (табл. 3.2, П6, П7);

коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (табл. 3.3);

общий коэффициент светопропускания, учитывающий светопропускание материала окон, потери света в переплетах светопроема, в несу­щих конструкциях и в солнцезащитных устройствах; для упрощения расчетов можно принимать в пределах 0,1-0,65; в более точных рас­четах τ₀ определяют по формуле:

где коэффициент светопропускания материала (табл. П4);

коэффициент, учитывающий потери света в переплетах свето­проема (табл. П4);

коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструк­циях (табл. П4); при боковом освещении

коэффициент, учитывающий потери света в солнезащитных устройствах (табл. 3.4);

коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями; для бокового освещения х₅ не учи­тывают; для верхнего ;

коэффициент, учитывающий тип фонаря; (табл. 3.6);

коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освеще­нии благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подсти­лающего слоя, прилегающего к зданию (табл. П5);

коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освеще­нии, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения (табл. 3.5)

 

Таблица 3.2

Световая характеристика световых проемов

Отношение длины помещения вдоль окон к его глуби­ не ,	Значение световой характеристики η при отношении глубины помещения В к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна ,
	1.5	2.0	3.0	4.0	5.0	7.5
4 и более	6.5	7.0	7.5	8.0	9.0	10.0	11.0	12.5
	7.5	8.0	8.5	9.5	10.0	11.0	12.5	14.0
	8.5	9.0	9.5	10.5	11.5	13.0	15.0	17.0
1.5	9.5	10.5	13.0	15.0	17.0	19.0	21.0	23.0
1.0	11.0	15.0	16.0	18.0	21.0	23.0	26.5	29.0
0.5	18.0	23.0	31.0	37.0	45.0	54.0	66.0	-

 

Таблица 3.3

Коэффициент затемнения световых проемов противостоящими зданиями

Отношение расстояния между рассматриваемым и противостоящим P к высоте расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна H ЗД, P / H ЗД	Значение коэффициента
0.5	1.7
1.0	1.4
1.5	1.2
2.0	1.1
3.0 и более	1.0

 

Таблица 3.4

Коэффициент светопропускания световых проемов с солнцезащитными

устройствами

Солнцезащитные устройства, изделия и материалы	Значение
Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные)	1.0
Стационарные жалюзи и экраны с зашитым углом не более 45° при располо­жении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна: - горизонтальные - вертикальные	0.65 0.75
Горизонтальные козырьки: - с защитным углом не более 30° - многоступенчатые с защитным углом от 15 до 45°	0.8 0.9-0.6
Отношение высоты помеще­ния от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления Н Ф к ширине пролета С ПР, Н Ф / С ПР	Значение коэффициента
Средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола,
				0.4			0.3
Количество пролетов
		3 и более			3 и более			3 и более
2.0	1.7	1.5	1.15	1.6	1.4	1.1	1.4	1.1	1.05
1.0	1.5	1.4	1.15	1.4	1.3	1.1	1.3	1.1	1.05
0.75	1.45	1.35	1.15	1.35	1.25	1.1	1.25	1.1	1.05
0.5	1.4	1.3	1.15	1.3	1.2	1.1	1.2	1.1	1.05
0.25	1.35	1.25	1.15	1.25	1.15	1.1	1.15	1.1	1.05

 

Таблица 3.6

Коэффициент светопропускания типов поверхностей

Тип фонаря	Значение коэффициента К ф
Световые проемы в плоскости покрытия:
-ленточные	1.0
-штучные	1.1
Фонари с остеклением:
-наклонным двусторонним	1.15
-вертикальным двусторонним	1.2
-наклонным односторонним	1.3
-вертикальным односторонним	1.4

При определении табличных значений и необходимо учесть коэф­фициенты отражения потолка, пола стен и рассчитать средневзвешенный ко­эффициент отражения по формуле:

площади потолка, стен (без учета площади стен с окнами), пола.

Коэффициенты отражения от характера отражающей поверх­ности.

Стандартные значения :

- чистый белый потолок – 0,7;

- чистый бетонный потолок, светлый деревянный потолок, светлые стены – 0,5;

- чистые светлые полы – 0,15 – 0,3;

- потолок и стены с большим количеством темной пыли, темный пол – 0,1;

Для упрощения расчетов можно принять = 0,5 в случае, когда стены и потолок окрашены в светлые тона, пол чистый.

Расчет естественного освещения помещений производят без учета ме­бели, оборудования и других затеняющих предметов. Установленные расче­том размеры световых проемов допускается изменять на ±10%, при этом не­обходимо учитывать, что для отапливаемых помещений СНиП 23-05-95 за­прещает принимать площади световых проемов, превышающие норму.

3.6. Проверочные расчеты естественного освещения в существую­щих производственных помещениях.

Проверочные расчеты выполняют при размещении производства в су­ществующем здании, или в зданиях, разработанных по типовым проектам, или при реконструкции предприятий без изменения строительных конструк­ций зданий.

Цель проверочных расчетов — установить по показателю КЕО воз­можность выполнения в данном помещении определенного технологическо­го процесса (зрительной работы заданной точности). Выражения 3.3 и 3.4 решают относительно расчетного KEO - :

а) при боковом освещении

б) при верхнем освещении

 

где расчетные значения КЕО; остальные обозначения соответствуют таковым в формулах 3.3- 3.4

По (табл. 3.1, П1, П2) и формуле 3.2 определяют нормированное зна­чение КЕО, с учетом характера зрительной работы и светового климата в районе расположения здания. Для работ I -III разрядов в формулы 3.7 и 3.8

подставляют значения КЕО для совмещенного освещения (см. табл. П1)

Отклонение величины от не должно превышать ±10%

Проверочные расчеты искусственного освещения

Проектировочный расчет освещения включает:

- выбор системы освещения с учетом особенностей производственного про­цесса и характера зрительных работ;

- выбор типа светильников;

- расчет схемы установки;

- расчет числа светильников и ламп необходимой электрической мощности для обеспечения заданных условий видения.

Расчеты системы общего равномерного освещения проводят методами коэффициента использования светового потока, удельной мощности, точеч­ным, световой линии.

При разработке системы комбинированного освещения выполняют проектировочный расчет общего равномерного освещения методами коэф­фициента использования светового потока или удельной мощности с учетом того, что освещенность рабочей поверхности должна составлять не менее 10% нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяют для местного освещения; при этом освещенность от ламп общего освещения должна находиться в пределах: для газоразрядных ламп - от 200 до 300 лк; для ламп накаливания - от 75 до 100 лк;

При проверочном расчете определяют соответствие существующей ос­ветительной установки предъявляемым требованиям при изменении проект­ных решений. Существующее освещение будет удовлетворять проектным требованиям, если выполняется условие:

Е_Ф > Е_Н,

где Е_Ф, Е_Н - фактическая и нормативная освещенность рабочей или условной рабочей поверхности.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: