Расчет общего освещения. Безопасность жизнедеятельности

П р и м е р ы р а с ч е т о в

УТВЕРЖДАЮ

Методические указания к выполнению индивидуальных заданий

Принципы планирования освещённости

Методика расчёта света

Пример расчёта

Способы экономии

Безопасность жизнедеятельности

РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Коэффициенты использования светового потока светильников с люминесцентными лампами

Метод удельной мощности

Точечный метод

Таблица 8

В данной рубрике располагаются алгоритмы расчетов, а также программы позволяющие эти расчеты осуществить.

Список расчетов

Оценить эффективность природной вентиляции помещения экономического отдела.

Алгоритм расчета

В соответствии со СНиП 2.09.04-87 объем производственного помещения, который приходится на каждого работающего, должен составлять не менее 40м 3 .В противном случае для нормальной работы в помещении необходимо обеспечить постоянный воздухообмен при помощи вентиляции не менее L 1 =30 м 3 /ч на каждого работающего. Таким образом, необходимый воздухообмен L н,м 3 /ч, расчитывается по формуле

L н = L " × n , м 3 /ч

где n - колличество работающих в наиболие многочисленной смене.

Фактический воздухообмен в отделе происходит с помощью природной вентиляции(аэрации) как неорганизованно через разные щели в оконных и дверных проемах, так и организованно через форточку в оконном проеме или специальные вентиляционные каналы.

Фактический воздухообмен L ф,м 3 /ч, расчитывается по формуле

L ф = m × F × V × 3600

где m - коэффициент использования воздуха, принимает значение в рамках 0.3-0.8(как правило в расчетах принимают среднее значение 0.55);

F - площадь форточки или выходного отверстия, через которое будет выходить воздух, м 2 ;

V - скорость выхода воздуха через форточку или вентиляционный канал, м/с. Ее можно расчитать по формуле где g - ускорение свободного падения, 9.8 м/с;
H 2 тепловой поток под действием которого будет происходить выход воздуха из форточки или через вентиляционный канал.

Его, в свою очередь можно расчитать по формуле

Н 2 = h 2 × (Y сн - Y вн ),

где h 2 расчитывается по формуле

h 2 = h/2 - b

где h - высота помещения, м;
b - растояние от потолка до центра форточки,
а Y сн и Y вн - соответственно объемный вес воздуха снаружи помещения и в средине его,кгс/м 3 .

В общем случае объемный вес воздуха определяется по формуле где Р б барометрическое давление, мм рт.ст., можно принять Р б =750 мм рт.ст.;

Т - температура воздуха в кельвинах.

Для экономического отдела где выполняются легкие работы, в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 для теплого периода года температура должна не превышать 28 о С, или Т=301 К, для холодного периода года соответсвенно t=17 o C, или 290 К. Для воздуха снаружи помещения температуру определяем по СНиП 2.04.05-91: - для лета t=24 o C, Т=297 К; - для зимы t=11 o C, Т=262 К;

Если при проверке фактического воздухообмена и необходимого будет выяснено, что вентиляция не эффективна, т.е. L ф >L н, необходимо принять меры к улучшению природной вентиляции.

Давно известно, что качественное искусственное освещение является неизменным атрибутом активной жизнедеятельности человека в тёмные часы суток. И важно поддерживать должный его уровень, чтобы обеспечить хорошее самочувствие. Как же правильно подобрать свет для дома или рабочего места, чтобы ощущать себя комфортно?

Однако не нужно ничего выдумывать, разработаны и приняты нормы искусственного освещения, обеспечивающего бжд человека. Сюда входят нормативы, ГОСТы и рекомендации. От их неукоснительного выполнения часто зависит не только здоровье либо производительность труда работника, но даже иногда и его жизнь. Если разрабатывается проект для искусственного освещения выбранных производственных помещений, базовый расчет показателей производится на основе данных отечественного СНиПа под номером 23.05–95.
Глобально освещение делится на три типа: естественное (от солнца через окна), искусственное (светильники) и смешанное (либо совмещённое) – оба вида вместе. На крупных производственных предприятиях, где в обязательном порядке соблюдаются требования охраны труда и бжд, очень важно обеспечивать баланс освещённости помещений при использовании совмещённых источников света: искусственного и естественного. Поэтому при планировании цехов следует непременно проводить соответствующие замеры.
Хорошо спланированная освещённость способствует отличному самочувствию работников, что позитивно сказывается на производительности их труда, в разы снижается утомляемость и риск возникновения травматизма. Поэтому перед установкой осветительных приборов профильными специалистами обязательно должен быть проведён расчет освещённости конкретных производственных помещений.

Качественный расчет должен учитывать не только факторы планировки помещений, но и особенности расположения производственных объектов относительно сторон света, уровень естественной инсоляции в разное время года, цвет и материал строений.

При определении интенсивности общего освещения помещений обязательно должно приниматься во внимание естественное излучение от солнца. Поэтому всегда учитывается количество и размеры окон в помещениях. В расчет мощностей светильников также вносится поправка на естественное загрязнение оконных поверхностей, плафонов ламп. Кстати, показана регулярная их мойка, т.к. скопившаяся пыль значительно снижает интенсивность свечения ламп (либо проникновение солнечных лучей сквозь грязные окна).
Как правило, производственные помещения имеют слабое естественное освещение из-за небольшого количества окон и несоответствия высоты потолков к длине. Поэтому всегда вносятся корректирующие эти недостатки коэффициенты.
Для сильно запылённых или влажных производственных помещений рекомендуется выбирать модели светильников с уровнем пылевлагозащиты – IP, на уровне не менее 44 (а лучше с IP 54-55). Они надёжно защищены от агрессивных воздействий и прослужат дольше обычных негерметичных изделий.
Большую роль играет и специфика работ, выполняемых на производстве. Так если технологические операции требуют от персонала повышенной точности (при работе на сложных станках, в цехах мелкой сборки, в чертёжных, проектных конторах и т.п.) обязательно нужно повышать уровень общего освещения. Необходимо также предусмотреть возможность его зонального усиления. Для этого каждое рабочее место следует снабдить направленным источником света, поток от которого каждый сотрудник сможет корректировать под себя.
Недопустимо, в целях экономии электроэнергии, использовать только локальное освещение возле каждого рабочего места. Так как за пределами своей световой зоны работник не будет видеть ничего, что грубо противоречит правилам безопасности. И при переведении взгляда его глаза будут перенапрягаться из-за резкого перепада уровней освещённости. В результате острота зрения человека будет стремительно падать, повысится утомляемость, снизится производительность и качество труда в целом.
Помимо специфики работ нужно предусматривать и характеристики самого персонала: средний возраст, степень загруженности интенсивной зрительной работой, состояние здоровья. Так при наличии сотрудника-инвалида в помещении — нужно обеспечить ему отдельный светильник, отталкиваясь от причины инвалидности.
В расчет осветительных приборов для производственных помещений обязательно нужно вносить автономную аварийную подсветку, которая будет работать от резервной линии, даже при условии обесточивания предприятия. Это жизненно необходимо, чтобы работники имели возможность остановить оборудование и покинуть здание при возникновении любых экстремальных обстоятельств: задымлениях, возгораниях, выбросах токсических веществ и т.д.

Самый распространённый способ определения общего светового наполнения помещения — расчет соответствующего коэффициента. Он позволяет высчитать необходимую для каждого конкретного помещения степень освещённости, на основании которой уже можно подобрать подходящие по мощности светильники, в нужном количестве. Измеряется в люменах (или в люксах на единицу площади).
Расчет показателя производится по формуле:

где,
Z – коэффициент неравномерности освещённости. Он отображает соотношение средней освещённости к минимально возможной. При условии установки светильников в ряд он составляет 1,15 (для ламп с нитью накаливания) и 1,1 (для люминесцентных);
S – площадь помещения;
Кз — коэффициент запаса, дающий поправку на степень запылённости помещения, из-за которой лампы светят гораздо более тускло. Значение берётся из всё того же СНиПа (таблица 3). Упрощённую выкопировку прилагаем ниже.

Запас светильников

Eн – нормативная освещённость для конкретного помещения (в люксах). Она определяется исходя из специфики (классности проведения работ) по данным СНиПа 2305-95 (найти можно в таблице 1);
Норматив этот зависит от специфики работ выполняемых в помещении, его также можно взять из СНиПа. Усреднённая таблица нормативов приведена ниже.

Параметры освещения

η – расчётный показатель использования светового потока. Он отображает сколько
света от ламп попадает на плоскости рабочих поверхностей.

Этот расчет предполагает определение индекса помещения – Ип, который определяется по формуле:

где S – площадь, hр – расчётная высота установки светильников (м), А и В – длина стен помещения (м).
В свою очередь hр находят как разницу между высотой комнаты — Вк, высотой рабочей поверхности над уровнем пола — hpn (обычно равна 0,8 м) и свесом светильника hc (или расстоянием от потолка до горящей лампы, часто принимается за 0,5 м)

hр = Вк — hpn — hс

Определив все представленные параметры можно рассчитать нормативное количество ламп. Для этого делим полученный коэффициент светового наполнения F на нормативно гарантированный производителем поток выбранных светильников — Fн.

Чтобы лучше понять принцип определения общей освещённости, выполним расчет на примере помещения с габаритами 10 м на 15 м, с высотой потолков 4 м, со светлыми поверхностями потолка и стен, серым полом и средним уровнем запылённости. Класс выполняемых работ – средней точности. Лампы планируется ставить люминесцентные, мощностью 18 Вт, по 4 штуки в каждом светильнике.
Идём от обратного — сначала находим расчётную высоту установки:

hp = 4 – 0,8 – 0,5 = 2,7 м

Определяем индекс помещения:

Теперь находим значение коэффициента использования светового потока:

Чтобы не утруждать себя расчётами для определения этого параметра может использоваться таблица, приведённая ниже. Только в этом случае нужно непременно принимать во внимание степень отражения всех поверхностей. В нашем случае эти коэффициенты составляют: для пола — 0,3, для стен — 0,5 и для потолка — 0,7. На пересечении графы со столбцом и будет искомый показатель.

Отражение света

Теперь можно приступать к расчёту световой наполненности помещения

F = = 143709 люмен

Ориентировочный световой поток, идущий от четырёх люминесцентных ламп мощностью по 18 ватт каждая, был взят из таблицы:

Световой поток ламп

Итого количество ламп необходимых для общей подсветки составит:

Кл = = 40 ламп

В принципе, результат вполне соответствует общепринятому офисному стандарту для систем типа армстронг – по одному светильнику на 4 метра площади помещения. Эти расчёты были сделаны под освещение на уровне 300 люмен, больше походящее на естественное. Понятно, что для работ, предполагающих высокую точность с усиленной зрительной работой, нужно использовать либо светильники помощнее, либо просто большее их количество.

Полученное в нашем расчёте число светильников, согласитесь, вышло весьма значительным. И это лишь для одного производственного помещения, а их ведь могут быть десятки. Затраты на покупку осветительных приборов и на электроэнергию получаются немалые. Поэтому рациональнее сразу потратиться сильнее, но приобрести современные энергоэффективные системы. Они позволят существенно снизить энергопотребление при равной световой отдаче.

Энергоэффективные системы

Яркий пример – высокотехнологичная альтернатива – светодиодные лампы. Они визуально ничем не отличаются от популярных растровых систем с люминесцентными источниками света. Поэтому даже не придётся переделывать потолочное перекрытие. Однако они в разы экономнее, так как потребляют вдвое, а то и втрое меньше энергии.
Кроме того приятными бонусами являются: моментальный запуск, отсутствие мерцания, которым нередко грешат экономки, устойчивость к частым включениям-выключениям и беспрецедентно долгий срок службы, без необходимости замены расходников на протяжении более чем пяти лет.
LED-системы, как правило, с лихвой окупаются по прошествии первых лет работы, и чем больше таких светильников установлено, тем сильнее экономический эффект.
И ещё одна, казалось бы малозначительная мера – покраска потолков, стен, предметов обстановки и оборудования в белый (либо просто светлый) цвет. Это способствует более равномерному рассеиванию света в помещении. И получается, что при тех же затратах энергии интенсивность освещённости заметно повышается.

Безопасность жизнедеятельности

Методические указания к выполнению индивидуальных заданий

для студентов дневного и заочного обучения всех специальностей

Санкт-Петербург

Безопасность жизнедеятельности.

Расчёт искусственного освещения. Методические указания к выполнению индивидуальных заданий для студентов дневного и заочного обучения всех специальностей. –

Составитель преподаватель И.В.Чирухина

РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Основной задачей светотехнических расчётов для искусственного освещения является определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости.

В расчётном задании должны быть решены следующие вопросы:

Выбор системы освещения;

Выбор источников света;

Выбор светильников и их размещение;

Выбор нормируемой освещённости;

Расчёт освещения методом светового потока.

I. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

Для производственных помещений всех назначений применяются системы общего (равномерного или локализованного) и комбинированного (общего и местного) освещения. Выбор между равномерным и локализованным освещением проводится с учётом особенностей производственного процесса и размещения технологического оборудования. Система комбинированного освещения применяется для производственных помещений, в которых выполняются точные зрительные работы. Применение одного местного освещения на рабочих местах не допускается.

В данном расчётном задании для всех помещений рассчитывается общее равномерное освещение.

2. ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Источники света, применяемые для искусственного освещения, делят на две группы – газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Для общего освещения, как правило, применяются газоразрядные лампы как энергетически более экономичные и обладающие большим сроком службы. Наиболее распространёнными являются люминесцентные лампы. По спектральному составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), холодного белого (ЛХБ), тёплого белого (ЛТБ) и белого цвета (ЛБ) . Наиболее широко применяются лампы типа ЛБ. При повышенных требованиях к передаче цветов освещением применяются лампы типа ЛХБ, ЛД, ЛДЦ. Лампа типа ЛТБ применяется для правильной цветопередачи человеческого лица.

Основные характеристики люминестцентных ламп приведены в таблице 1.

Кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления) в производственном освещении применяют газоразрядные лампы высокого давления, например, лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) и др., которые необходимо использовать для освещения более высоких помещений (6-10м).

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных ламп.

3. ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

При выборе типа светильников следует учитывать светотехнические требования, экономические показатели, условия среды.

Наиболее распространёнными типами светильников для люминесцентных ламп являются:

Открытые двухламповые светильники типа ОД, ОДОР, ШОД, ОДО, ООД – для нормальных помещений с хорошим отражением потолка и стен, допускаются при умеренной влажности и запылённости.

Светильник ПВЛ – является пылевлагозащищённым, пригоден для некоторых пожароопасных помещений: мощность ламп 2х40Вт.

Плафоны потолочные для общего освещения закрытых сухих помещений :

Л71Б03 – мощность ламп 10х30Вт;

Л71Б84 – мощность ламп 8х40Вт.

Основные характеристики светильников с люминесцентными лампами приведены в таблице 2.

Размещение светильников в помещении определяется следующими размерами, м:

Н – высота помещения;

h c – расстояние светильников от перекрытия (свес);

h n = H - h c – высота светильника над полом, высота подвеса;

h p – высота рабочей поверхности над полом;

h =h n – h p – расчётная высота, высота светильника над рабочей поверхностью.

Для создания благоприятных зрительных условий на рабочем месте, для борьбы со слепящим действием источников света введены требования ограничения наименьшей высоты светильников над полом (табл.3);

L – расстояние между соседними светильниками или рядами (если по длине (А) и ширине (В) помещения расстояния различны, то они обозначаются L A и L B),

l – расстояние от крайних светильников или рядов до стены.

Таблица 2

Основные характеристики некоторых светильников

с люминесцентными лампами

Оптимальное расстояние l от крайнего ряда светильников до стены рекомендуется принимать равным L/3.

Наилучшими вариантами равномерного размещения светильников являются шахматное размещение и по сторонам квадрата (расстояния между светильниками в ряду и между рядами светильников равны).

При равномерном размещении люминесцентных светильников последние располагаются обычно рядами – параллельно рядам оборудования. При высоких уровнях нормированной освещённости люминисцентные светильники обычно располагаются непрерывными рядами, для чего светильники сочленяются друг с другом торцами.

Интегральным критерием оптимальности расположения светильников является величина l = L/h, уменьшение которой удорожает устройство и обслуживание освещения, а чрезмерное увеличение ведёт к резкой неравномерности освещённости. В таблице 4 приведены значения l для разных светильников.

Таблица 3

Наименьшая допустимая высота подвеса светильников

с люминесцентными лампами

Таблица 4

Наивыгоднейшее расположение светильников

Расстояние между светильниками L определяется как:

Необходимо изобразить в масштабе в соответствии с исходными данными план помещения, указать на нём расположение светильников (см. рис. 1) и определить их число.

4. ВЫБОР НОРМИРУЕМОЙ ОСВЕЩЁННОСТИ

Основные требования и значения нормируемой освещённости рабочих поверхностей изложены в СНиП 23-05-95. Выбор освещённости осуществляется в зависимости от размера объёма различения (толщина линии, риски, высота буквы), контраста объекта с фоном, характеристики фона. Необходимые сведения для выбора нормируемой освещённости производственных помещений приведены в таблице 5.

Таблица 5

Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений

при искусственном освещении (по СНиП 23-05-95)

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зритель-ной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение
Освещённость, лк
При системе комбинированного освещения	при системе общего освещения
всего	в том числе от общего

Наивысшей точности	Менее 0,15	I	а	Малый	Темный	5000 4500	- -
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний
Очень высокой точности	От 0,15 до 0,30	II	а	Малый	Тёмный		- -
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый Светлый Средний
Высокой точности	Св. 0,30 до 0,50	III	а	Малый	Тёмный
б	Малый Средний	Средний Тёмный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Тёмный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний

Продолжение таблицы 5


Средней точности	Св. 0,5 до 1,0	IV	а	Малый	Тёмный
б	Малый Средний	Средний Темный
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-
Малой точности	Св. 1 до 5	V	а	Малый	Темный
б	Малый Средний	Средний Темный	-	-
в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	-	-
г	Средний Большой «	Светлый « Средний	-	-
Грубая (очень малой точности)	Более 5	VI		Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном	-	-

5. РАСЧЁТ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Расчёт общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента светового потока, учитывающим световой поток, отражённый от потолка и стен.

Световой поток лампы накаливания или группы люминесцентных ламп светильника определяется по формуле:

Ф = Е н × S × K з × Z *100/ (n × h),

где Е н – нормируемая минимальная освещённость по СНиП 23-05-95, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м 2 ;

K з – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильника (источника света, светотехнической арматуры, стен и пр., т.е. отражающих поверхностей), (наличие в атмосфере цеха дыма), пыли (табл. 6);

Z – коэффициент неравномерности освещения, отношение Е ср. /Е min . Для люминесцентных ламп при расчётах берётся равным 1,1;

n – число светильников;

h - коэффициент использования светового потока, %.

Коэффициент использования светового потока показывает, какая часть светового потока ламп попадает на рабочую поверхность. Он зависит от индекса помещения i, типа светильника, высоты светильников над рабочей поверхностью h и коэффициентов отражения стен r с и потолка r n .

Индекс помещения определяется по формуле

Коэффициенты отражения оцениваются субъективно (табл. 7).

Значения коэффициента использования светового потока h светильников с люминесцентными лампами для наиболее часто встречающихся сочетаний коэффициентов отражения и индексов помещения приведены в таблице 8.

Рассчитав световой поток Ф, зная тип лампы, по таблице 1 выбирается ближайщая стндартная лампа и определяется электрическая мощность всей осветительной системы. Если необходимый поток светильника выходит за пределы диапазона (-10 ¸+20%), то корректируется число светильников n либо высота подвеса светильников.

При расчете люминесцентного освещения, если намечено число рядов N, которое подставляется в формулу вместо n, под Ф следует подразумевать световой поток светильников одного ряда. Число светильников в ряду n определяется как

где Ф 1 – световой поток одного светильника.

Таблица 6

Коэффициент запаса светильников люминесцентными лампами

Таблица 7

Значение коэффициентов отражения потолка и стен

Таблица 8

Похожая информация.

Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Декан ИЭФ

«____» _____________ 2005г.

«____» ________________ 2005г.

Зав. кафедрой ЭБЖ

проф., д. т.н.

Одобрено методической комиссией ИЭФ

предс. метод. комиссии

доцент, к. т.н.

«____» ______________ 2005г.

Основной задачей расчётов для искусственного освещения является определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости.

В расчётном задании должны быть решены следующие вопросы:

Выбор системы освещения;

Выбор источников света;

Выбор светильников и их размещение;

Выбор нормируемой освещённости;

Расчёт освещения методом светового потока.

I. ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

В данном расчётном задании для всех помещений рассчитывается общее равномерное освещение.

2. ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Основные характеристики люминестцентных ламп приведены в таблице 1.

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП

Мощ-ность,	Напряже-ние сети,	ние на лампе, В	Ток лампы, А	Световой поток, лм

3. ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

Наиболее распространёнными типами светильников для люминесцентных ламп являются:

Плафоны потолочные для общего освещения закрытых сухих помещений :

Л71Б03 – мощность ламп 10х30Вт;

Л71Б84 – мощность ламп 8х40Вт.

Основные характеристики светильников с люминесцентными лампами приведены в таблице 2.

Размещение светильников в помещении определяется следующими размерами, м:

Н – высота помещения;

hc – расстояние светильников от перекрытия (свес);

hn = H - hc – высота светильника над полом, высота подвеса;

hp – высота рабочей поверхности над полом;

h =hn – hp – расчётная высота, высота светильника над рабочей поверхностью.

l – расстояние от крайних светильников или рядов до стены.

Таблица 2

Основные характеристики некоторых светильников

с люминесцентными лампами

Оптимальное расстояние l от крайнего ряда светильников до стены рекомендуется принимать равным L/3.

Таблица 3

Наименьшая допустимая высота подвеса светильников

с люминесцентными лампами

Таблица 4

Наивыгоднейшее расположение светильников

Расстояние между светильниками L определяется как:

4. ВЫБОР НОРМИРУЕМОЙ ОСВЕЩЁННОСТИ

Основные требования и значения нормируемой освещённости рабочих поверхностей изложены в СНиП. Выбор освещённости осуществляется в зависимости от размера объёма различения (толщина линии, риски, высота буквы), контраста объекта с фоном, характеристики фона. Необходимые сведения для выбора нормируемой освещённости производственных помещений приведены в таблице 5.

Таблица 5

Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений

при искусственном освещении (по СНиП)

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения,	Разряд зритель-ной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение
Освещённость, лк
При системе комбинированного освещения	при системе общего освещения
	в том числе от общего

Наивысшей точности



точности



Высокой точности

Продолжение таблицы 5


точности



точности



Грубая (очень малой точности)				Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном

5. РАСЧЁТ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Световой поток лампы накаливания или группы люминесцентных ламп светильника определяется по формуле:

Ф = Ен × S × Kз × Z *100/ (n × h),

где Ен – нормируемая минимальная освещённость по СНиП, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м2;

Kз – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильника (источника света, светотехнической арматуры, стен и пр., т. е. отражающих поверхностей), (наличие в атмосфере цеха дыма), пыли (табл. 6);

Z – коэффициент неравномерности освещения, отношение Еср./Еmin. Для люминесцентных ламп при расчётах берётся равным 1,1;

n – число светильников;

h - коэффициент использования светового потока, %.

Индекс помещения определяется по формуле

Коэффициенты отражения оцениваются субъективно (табл. 7).

где Ф1 – световой поток одного светильника.

Таблица 6

Коэффициент запаса светильников люминесцентными лампами

Таблица 7

Значение коэффициентов отражения потолка и стен

Состояние потолка

Состояние стен

Свежепобеленный

Побеленный, в сырых помещениях

Чистый бетонный

Светлый деревянный (окрашенный)

Бетонный грязный

Деревянный неокрашенный

Грязный (кузницы, склады)

Свежепобеленные с окнами, закрытыми шторами

Свежепобеленные с окнами без штор

Бетонные с окнами

Оклеенные светлыми обоями

Кирпичные неоштукатуренные

С тёмными обоями

Тип светильника

Произвести реконструкцию искусственного освещения производственного помещения согласно варианту. Исходные данные приведены ниже.

Данные варианта

Вариант КИ 47

Конструкторское бюро 20х15х4

Тип светильников ПВЛМ 2*40, количество 15

Разряд зрительной работы II,a

город Астана, IV

H=3м, P=15м, ρ пот =70%, ρ пола =50%, ρ ст =30%.

1. Теоретическая часть

Условия искусственного освещения на промышленном предприятии оказывают большое влияние на зрительную работоспособность, физическое и моральное состояние людей, а следовательно, на производительность труда, качество продукции и производственный травматизм.

Для создания благоприятных условий труда производственное освещение должно отвечать следующим требованиям:

Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру выполняемой работы по СН и СНиП РК 2.04-05-2002 «Естественное и искусственное освещение. Общие требования»;

Яркость на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства должна распределяться по возможности равномерно;

Резкие тени на рабочей поверхности должны отсутствовать;

Освещение должно обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветопередачи;

Система освещения не должна являться источником других вредных факторов (шум и т.д.), а также должна быть электро- и пожаробезопасной.

Искусственное освещение применяется при отсутствии или недостаточности естественного освещения, осуществляется путем использования таких источников света как лампы накаливания, газоразрядные лампы, плоские и щелевые световоды.

Искусственное освещение делят по типу системы освещения:

Местное - концентрируется световой поток непосредственно на рабочих местах;

Общее, которое делится на равномерное и локализованное;

Комбинированное – совмещение общего и местного освещений.

Искусственное освещение подразделяется также на:

Аварийное, которое применяется при внезапном отключении рабочего освещения (5% от общего освещения);

Рабочее – освещение во всех помещениях и на территории, для создания условий нормальной работы;

Эвакуационное – предусматривается в местах, опасных для прохода людей (≥0.5 лк – освещенность в зданиях, 0.2 лк – вне их).

Нормирование искусственного освещения производится в соответствии со СНиП РК 2.04-05-2002, освещенность на рабочих местах нормируется в зависимости от условий выполнения зрительных работ, вида источника света и системы освещения.

Условия зрительной работы определяются следующими параметрами:

1 Размер объекта различения – наименьший размер, который необходимо выделить при проведении работ;

2 Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Характеризуется коэффициентом отражения (δ), который зависит от цвета и фактуры поверхности.

Фон считается светлым, при δ >0,4;

средним, при 0,2< δ <0,4;

темным, при δ <0,2.

3 Контраст объекта с фоном (К) – характеризуется отношением разности коэффициентов отражения фона и объекта, по абсолютной величине, к коэффициенту отражения фона.

Контраст различают: малый, при К<0,2;

средний, при 0,2<К<0,5;

большой, при К>0,5.

Условия зрительной работы улучшается при повышении яркости фона, что достигается повышением коэффициента отражения поверхности помещения и производственного оборудования.

При выборе системы освещения необходимо учитывать разряд зрительной работы, капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Кроме абсолютного значения освещенности нормируются качественные характеристики освещения: показатель ослепленности и коэффициент пульсации освещенности.

Расчет искусственного освещения заключается в решении следующих задач: выбор системы освещения, типа источника света, расположение светильников, выполнение светотехнического расчета и определение мощности осветительной установки.

Методы расчета искусственного освещения

Светотехнический расчет может быть выполнен методами: коэффициента использования, точечным и удельной мощности.

Заключается в определении значения коэффициента η, равного отношению светового потока, подающегося на расчетную поверхность, к полному потоку осветительного прибора.

В практике расчетов значения η находятся из таблиц, связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещений i) с их оптическими характеристиками (коэффициентом отражения потолка Sпот, стен Sст, пола Sп)

Индекс помещения определяется:

i=(B+A)/h*(A+B),

где А – длина помещения;

В – ширина помещения;

h – расчетная высота.

Необходимый поток каждого светильника определяется:

Ф = Е*Кз*S*z/N*η,(1.1)

где Е – заданная минимальная освещенность;

Кз – коэффициент запаса;

S – освещаемая площадь, м 2 ;

z – коэффициент неравномерности освещения = 1,1÷1,2;

N – число светильников (намеченное до расчета).

При расчете освещения лампами накаливания или ДРЛ предварительно надо наметить количество светильников, разместив их по площади потолка равномерно. По полученному в результате расчета требуемому световому потоку выбирается ближайшая стандартная лампа накаливания или ДРЛ. Допускается отклонение светового потока лампы не более, чем на -10…+20%. При невозможности выбора лампы с таким приближением изменяют количество ламп.

При расчете люминесцентного освещения световой поток выбираемой лампы Фл известен и определено количество ламп в светильнике n.

Ф = Е*Кз*S*z/n*Фл*η,(1.2)

Где делением общего числа светильников N на количество рядов определяется число светильников в каждом ряду, а т.к. длина светильников известна, то можно найти всю длину светильников ряда. Если полученная длина близка к длине помещения, ряд получается сплошным, а если больше – увеличивают число рядов.

Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности.

Удельная мощность – отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м 2).

Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.

Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.

Мощность общей лампы определяют:

Где w – удельная мощность,

S – площадь помещения,

N – число светильников.

Если расчетная мощность лампы не равна стандартной мощности, то выбирается ближайшая по мощности большая стандартная лампа.

Тип светиль-ника

Количество и мощность

Область применения

Размеры, мм

Освещение производ-ственных помещений с нормальными усло-виями среды

Для пожароопасных помещений с пыле-и влаговыделениями

Аналогично ОД

По этому методу при кругло-симметричных точечных излучателях (лампы накаливания и ДРЛ) принимается, что световой поток лампы (или суммарный световой поток лампы) в каждом светильнике равен 1000лм. Создаваемую таким светильником освещенность называют условной. Величина условной освещенности зависит от светораспределения светильника и геометрических размеров: расстояние от точки до проекции освещающего ее светильника (α) и высоты расположения светильника над уровнем освещаемой поверхности (h). Световой поток лампы в каждом светильнике определяется:

Ф = 1000·Е у ·К з /μ·∑Е у,(1.3)

где μ – коэффициент, учитывающий действие «удаленных» светильников (1,1÷1,2);

∑Е у – суммарная условная освещенность в контрольной точке;

Е у – отдельного светильника.

По полученному световому потоку выбирается лампа, поток которой должен отличаться от требуемого в пределах (-10…+20%).

2. Расчет естественного освещения

Площадь окна рассчитывается по формуле:

где - площадь световых проемов при боковом освещении, м 2 ;

Площадь пола помещения, м 2 ;

Световая характеристика окон, табличные значения;

Коэффициент запаса, табличные данные;

– нормируемое значение КЕО;

– коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, примыкающего к зданию, табличные данные

Коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями, табличные значения;

Общий коэффициент светопропускания, определяют по формуле:

где – коэффициент светопропускания материала, табличные значения;

Коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, табличные значения;

Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении равен 1, при верхнем берут из таблицы;

– коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, табличные данные;

– коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимают равным 0,9.

m – коэф. светового климата по таблице 3.1*(проемы в наружных стенах, ориентация СВ,СЗ; г. Алмата IV);

е н – значение КЕО по таблице 3.12* (разряд зрит. работы IIа, при боковом освещении);

Выбираем коэффициент :

Световая характеристика окон, определяемая по таблице 3.2*

(отношение длины помещения к глубине L/l=20/5=4; высота рабочей поверхности h p = h o +h но -h рп =2,5+1-1=2,5м)

Выбираем табличное значение =10

Выбираем коэффициент :

–коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, принимается по таблице 3.9*.

отношение глубины помещения к высоте от уровня рабочей поверхности l/h p =5/2,5=2;

уровень рабочей поверхности

р з = р щ +р но -р рп =2б5+1-1=2б5мж

отношение расстояния расчетной точки к глубине помещения

освещение двустороннее;

коэффициент отражения потолка, стен и пола 0,5;

отношение длины помещения к глубине L/l=4;

Коэффициент запаса, табличные данные 3.11*, ;

Коэффициент учитывающий затемнение окон противоcтоящими зданиями, таблица 3.10*

(P/Н зд =15/3=3); .

общий коэффициент светопропускания

где, стекло оконное листовое одинарное,

переплеты стальные одинарные глухие,

деревянные формы и арки,

регулируемые жалюзи и шторы,

потери света в защитной сетке.

Найдем площадь окон с одной стороны

Найдем необходимую длину окна

Вывод: для обеспечения необходимой освещенности механического цеха необходимы окна с двух сторон длиной 26,52 и высотой 2,5 метра.

* - данные соответствуют СН и СНиП РК 2.04-05-2002 «Естественное и искусственное освещение. Общие требования» и сведены в таблицы в виде приложения в методическом пособии к выполнению РГР.

3. Расчет точечным методом

Разряд зрительной работы I I (а) поэтому нормируемая освещенность –400 лк.

Точечным методом проверим соответствие данного количества и типа светильников нормируемой величине (Рисунок 1).

Определение расчетной высоты подвеса:

h=H-(h раб +h свеса) (3.1)

h=4-(1+0,5)=2,5 м (3.2)

Расстояние между светильниками (Z):

L А,В = λ·h, где λ =1,2÷2 (3.3)

L А =2,5·1,6=4 м,

L В =2,5·1,6=4 м.