Расчёт искусственного освещения

Конечной целью расчёта искусственного освещения является определение типа, чис­ла и расположения светильников, а также типа, числа и мощности ламп, необходимых для обеспечения требуемого нормативного уровня освещённости.

Проектирование осветительной системы включает последовательное решение ряда частных задач.

1. Определение нормативных уровней освещённости на рабочих местах осуществляется согласно СНиП 23-05-95 (см. параграф 4.).

2. Выбор типа источника света. Для освещения производствен­ных помещений, как правило, применяют газоразрядные лампы, т. к. они обеспечивают меньшее утомление органов зрения и организма в целом и способствуют повышению работоспособности человека и производительности труда. Газоразрядные лампы следует применять там, где требуется тонкое цветоразличение, недостаточно или отсутствует естественное освещение, выполняются точные зрительные работы (даже без повышенных требований к цветопередаче). В тех случаях, когда температура воздуха может быть менее +5 °С и напряжение в се­ти переменного тока может падать ниже 90 % номинального, когда решающим фактором является низкая стоимость системы освещения, а также для местного освещения предпочтение следует отдавать лампам накали­вания.

3. Определение системы освещения. Выбирая систему освещения, необходимо учитывать, что более эффективной является система комбинированного освещения, но система общего освещения более гигиенична, т. к. обеспечивает большую равномерность освещённости рабочих поверхностей. Используя локализованное общее освещение, можно наиболее просто добиться высоких уровней освещенности на рабочих местах без значительных затрат. При повышенных требованиях к освещённости отдельных рабочих мест используют комбинированную систему освещения.

Комбинированную систему освещения следует использовать для освещения точных и особо точных работ:

· в помещениях, где производятся зрительные работы, соответствующие I, II а и II б разрядам;

· в помещениях, где производятся зрительные работы, соответствующие II в, II г и III а III б разрядам и связанные с различением объёмных объектов наблюдения, например, при сборке аппаратуры высокой и средней точности, при выполнении браковочных операций ОТК и т. п.;

· в помещениях, где производятся работы на блестящих поверхностях металлов, стекла, пластмасс и т. п., когда светильники местного освещения позволяют исключить или снизить отражённую блёскость.

Использование в производственных помещениях только местного освещения категорически запрещено.

4. Определение типа светильников производится с учётом требований к освещению данного помещения, по экономическим показателям, а также в зависимости от условий среды и требований пожаро- и взрывобезопасности. Таким образом, конструктивное исполнение светильников должно соответствовать условиям окружающей среды: влажности, запылённости, пожаро- и взрывоопасности и другим особенностям данного производства.

При выборе типа источника света необходимо учитывать, что:

· в помещениях с высотой не более 6...8 м наиболее экономичны осветительные установки с люминесцентными лампами (ЛЛ);

· применение ламп накаливания ограничено и возможно при условии технической или технико-экономической целесообразности их использования.

5. Выбор схемы расположения светильников общего освещения оказывает существенное влияние на экономичность, качество и удобство эксплуатации системы освещения и должно обеспечивать заданные уровни освещённости на всех рабочих местах при наименьшей мощности установленных ламп. Это возможно благодаря выбору наивыгоднейшего соотношения между расстоянием между рядами светильников l_сс и высотой подвеса светильника над ocвещаемой поверхностью h_ср.

На рис. 5а – в представлены планы типичные расположения светиль­ников c лампами накаливания, а на рис. 5,г – схема вертикальной ориентации светильников, где приняты следующие обозначения: h_п – высота помещения, м; h_c – высота подвеса светильников (от потолка), м; h_р – высота рабочей поверхности над полом, м; l_ст – расстояние от стены до крайних рядов светильников, м. Светильники с люминесцентными лампами желательно располагать сплошными или прерывистыми (предпочтительно сплошными) рядами параллельными стене с окнами (рис. 5в).

Рис. 5. Схемы размещения светильников:

а ¸ в – план помещения;

г – вертикальная ориентация светильников.

Из указанных размеров h_п и h_р являются заданными; h_с=0,2(h_п – h_р) – в общем случае или h_с= 0 – при установке светильников непосредственно на потолке. Расстояние между рядами светильников l_сс рекомендует­ся принимать примерно равным 0,5 l_сс при наличии у стен проходов и примерно 0,3 l_сс в остальных случаях. На рис. 5,б показан случай равномерного размещения светильников с лампами накаливания по вершинам квад­ратов. На рис. 5,в показано расположение светильников в “шахматном” порядке (предпочтительно расположение светильников по вершинам ромбов с острым углом в 60°).

Светильники с трубчатыми люминесцентными лампами желательно размещать параллельными стене с окна­ми (рис. 5,г) рядами. Светильники в рядах предпочтительно располагать, состыковывая их друг с другом. Ряды с разрывами имеют худ­ший внешний вид и возможность образования веерных теней. Светиль­ники, содержащие 4 – 10 люминесцентных ламп, в административно-бытовых и об­щественных зданиях располагаются по схеме рис. 5,б.

Обеспечение равномерного распределения освещённости в помещении дости­гается в том случае, если отношение расстояния между центрами светильников к высоте их подвеса над рабочей поверхностью (λ =l_сс / h_ср) будет равным: λ = 1,4 – для светильников “Астра” и УПД; λ = 1,5 – для светильников УПМ-15; λ = 1,4 – для светильников ПМ-1, “Люцетта”; λ = 2,0 – для светильников “Молочный шар”; λ = 1,5 – для светильников с люминесцентными лампами. В этом случае расстояние между центрами светильников определяется как l_с = λ ∙ h_ср.

6. Определение требуемого количества светильников. Если отношение λ выбрано согласно рекомендациям п. 4 данного параграфа, то для обеспечения равномерного общего освещения требуемое число светильников определяется согласно эмпирической формуле:

N_св = S_п / l_с², (12)

η_исп – коэффициент использования излучаемого светильником светового потока при освещении рабочей поверхности, зависящий от коэффициентов отражения света от потолка (ρ_п) и стен (ρ_с), а также от индекса помещения (i), – см. табл.; k_з – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильников в процессе эксплуатации (k_з = E_ср / E_мин); N_{л. св} – число ламп в одном светильнике.

Для произ­водственных помещений с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне от 1 до 5 мг / м³ пыли, дыма и копоти и освещаемой газоразрядными лампами k_з = 1,8 при условии чистки светильников не реже 6 раз в год; а при 1 мг / м³ и менее k_з = 1,5 при условии чистки светильников не реже 4 раз в год. В производственных помещениях с особым режимом по чистоте воздуха и обслуживанием светильников снизу из помещения k_з = 1,4 при условии чистки светильников не реже двух раз в год. Для ламп накаливания коэффициент запаса при вышеуказанных условиях k_з принимается соответственно равным: 1,6, 1,4 и 1,3.

Индекс помещения определяется по формуле:

, (14)

где a и b – длина и ширина помещения, м. Если расчётная величина i оказывается меньше 0,5 или больше 5, то принимают соответственно i = 0,5 или i = 5. Значения коэффициента использования светового потока и ориентировочные значения коэффициентов отражения света от потолка и стен приведены, соответственно, в табл. 9 и табл. 10.

Таблица 9

Зничения коэффициента использования светового потока (η_исп)

E_факт = (Ф_{л. факт} N_св N_{л. св} η_исп)/(S_п z k_з),

где Ф_{л. факт} – фактическое значение светового потока, создаваемого выбранной лампой (табл. 1). Величина E_факт не должна отличаться более чем на (–10 ÷ +20)% от величины E_норм.

9. Проверка условий видимости объект наблюдения осуществляется по по формуле (4) с использованием формулы (1) – для определения величины контраста и формул (5) или (6) – для определения величины порогового контраста, в зависимости от его характера (прямой или обратный). Для использования формул (5) или (6) необходимо также определить яркость фона по формулам (2), (3) и угловой размер объекта различения, используя формулы (7) – (9) и рис. 4. Для обеспечения благоприятных условий видимости необходимо, чтобы её численное значение находилось в пределах 10 – 15.

Если в поле зрения имеются участки поверхностей с повышенной яркостью, необходимо провести проверку на предмет возникновения слепящих эффектов по формулам (10), (11). Следует иметь в виду, что утранение слепящих эффектов, если они имеют место, может быть достигнуо лишь за счёт изменения светотехнических характеристик зрительных объектов путём изменения их коэффициентов отражения.

10. Определение электрической мощности системы освещения осуществляется по формуле:

P_эл = P_л K_п N_св n_л,

где P_л – электрическая мощность одной лампы, Вт; K_п – коэффициент, учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре (для ламп накаливания K_п = 1, для люминесцентных ламп K_п = 1,25); n_л – число ламп, используемых в выбранном типе светильника.

11. Составление схемы размещения светильников. Схема размещения светильников должна быть составлена в виде эскизного плана с указанием основных и установочных размеров плана помещения.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: