Учебное пособие: Методические указания к выполнению индивидуальных заданий для студентов дневного и заочного обучения всех направлений и специальностей тпу обеспечивающая кафедра Экологии и безопасности жизнедеятельности. Светильники для производственного

Таблица 11

Размещаем светильники в три ряда. В каждом ряду можно установить 12 светильников типа ОД мощностью 40 Вт (с длиной 1,23 м), при этом разрывы между светильниками в ряду составят 50 см. Изображаем в масштабе план помещения и размещения на нем светильников (рис. 4). Учитывая, что в каждом светильнике установлено две лампы, общее число ламп в помещении N

ОХРАНЫ ТРУДА И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Вопросы охраны труда и пожарной безопасности занимают первостепенное место в любой организации, независимо от рода деятельности. Особого внимания требует деятельность организации, а в данном случае испытательной лаборатории производственной безопасности, где присутствуют почти все вида опасных факторов производства.

Охрана труда – система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Управление в лаборатории охраной труда осуществляется руководителем, а для организации работ по охране труда создается «Отдел охраны труда и техники безопасности».

5.1. Расчёт искусственного освещения и размещение светильников

Для сохранения высокой работоспособности, снижения утомления, травматизма и повышения эффективности и безопасности труда, необходимо правильно спроектировать и рационально выполнить освещение производственных помещений.

При расчете искусственного освещения основной задачей является определение требуемой мощности электрических осветительных установок для того, чтобы создать в помещении заданную освещенность.

Произведя расчет искусственного освещения, должны быть решены вопросы выбора системы освещения, источника света, светильников и их размещения, нормируемой освещенности и расчет освещения методом светового потока.

Выбор системы освещения

В производственных помещениях всех назначений применяют системы общего или комбинированного освещения. Система общего освещения делится на равномерное и локализованное освещение, выбор между ними проводят с учётом вида деятельности и размещения производственного оборудования. Если производство требует точных зрительных работ, то рекомендуется использовать систему комбинированного (общего и местного) освещения.

Выбор источников света

В настоящее время для искусственного освещения применяют такие источники света как:

Лампы накаливания;

Газоразрядные лампы.

Как правило, для общего освещения применяют газоразрядные лампы. Они обладают большим сроком службы и энергетически более экономичные. Большое распространение и применение находят люминесцентные лампы, которые различают по спектральному составу видимого света:

Белый (ЛБ);

Холодный белый (ЛХБ);

Тёплый белый (ЛТБ);

Дневной свет (ЛД);

Естественный свет (ЛЕ).

Если в конце добавляется буква «Ц» это означает то, что применяется люминофор «де-люкс», которая имеет улучшенную цветопередачу, а добавление «ЦЦ» - люминофора «супер де-люкс», имеющую высококачественную цветопередачу.

Лампы типа ЛБ, по сравнению с остальными типами, применяются наиболее часто, лампы типа ЛХБ, ЛД и ЛДЦ применяются при повышенных требованиях к передаче цветов, а лампы типа ЛТБ используются при необходимости правильной цветопередачи человеческого лица. Основные характеристики люминесцентных ламп приведены в таблице 5.1.1.

Также в производственном освещении, кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления), применяют газоразрядные лампы высокого давления, такие, как лампы типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), которые применяются для освещения помещений высотой от 7 до 12 метров.

Таблица 5.1.1. Основные характеристики люминесцентных ламп.

Лампы накаливания используются в случаях невозможности или нецелесообразности применения газоразрядных ламп.

Выбор светильников и их размещение

Для того чтобы выбрать тип светильников, следует учесть условия производственной среды, экономические показатели и светотехнические требования.

Для уменьшения слепящего действия выбираются светильники с защитным углом или со светорассеивающими стеклами. При необходимости уменьшения отражения блескости применяются светильники с рассеивателями, а в особых случаях светильники выполняются в виде больших диффузных поверхностей, светящих отраженным или пропущенным светом.

При необходимости освещения высокорасположенных поверхностей применяются светильники, имеющие достаточную силу света в направлениях, примыкающих к горизонтали, а иногда и выше последней.
Исключительное значение имеет создание достаточной яркости потолков и стен освещаемого помещения. Поэтому, если эти поверхности имеют хороший коэффициент отражения, целесообразно применение светильников преимущественно прямого или рассеянного света, а при специальных требованиях к качеству освещения - также преимущественно отраженного или отраженного света.

Для люминесцентных ламп больше распространение имеют светильники типа:

Открытые двухламповые светильники (ОД, ОДО, ОДОР, ООД);

Светильники пыле-влагозащищённые (ПВЛ);

Плафоны потолочные.

Открытые двухламповые светильники используются в помещениях с нормальными условиями, с хорошим отражением света потолком и стенами. Но возможно и применение в случаях умеренной влажности и запылённости.

Светильники ПВЛ используют в некоторых пожароопасных помещениях, мощность ламп составляет 2x40 Вт.

Плафоны потолочные применяются для общего освещения закрытых сухих помещений, с мощностью ламп 10х30 Вт (Л71Б03) и 8х40 Вт (Л71Б04).

Основные характеристики светильников с люминесцентными лампами приведены в таблице 5.1.2.

Таблица 5.1.2.Характеристики некоторых светильников с люминесцентными лампами.

Для размещения светильников в помещении необходимо знать следующие показатели:

Н – высота помещения;

h c – расстояние светильников от перекрытия;

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 борьбы со слепящим действием и обеспечения благоприятных зрительных условий на рабочем месте, вводятся требования, ограничивающие наименьшую высоту светильников над полом. Эти требования приводятся в таблице 5.1.3.

L – расстояние между соседними светильниками или рядами. Если расстояния по длине (А) и ширине (Б) различны, то обозначается L A и L B .

l– расстояние от крайних светильников или рядов до стены.

Таблица 5.1.3. Наименьшая допустимая высота подвеса светильниковс люминесцентными лампами.

Оптимальным расстоянием l от крайнего ряда светильников до стены рекомендуется считать L/3.

Эффективней всего равномерное размещение светильников в шахматном порядке и по сторонам квадрата (расстояния между всеми светильниками равны как между рядами, так и в ряду)

Люминесцентные светильники при равномерном размещении обычно располагают рядами, параллельно рядам оборудования. Если уровень нормированной освещенности высок, то ряды располагают непрерывно, при этом светильники сочленяют друг с другом торцами.

Оптимальность расположения светильников определяется величиной l = L/h.Если чрезмерно уменьшить эту величину, то это приведет к удорожанию устройства и обслуживания освещения, а увеличение приведёт к резкому неравномерному освещению. В таблице 5.1.4 приведены значения l для различных типов светильников.

Таблица 5.1.4. Оптимальное расположение светильников.

5.1.4. Выбор нормируемой освещённости

СНиП 23-05 – 95 «Естественное и искусственное освещение» нормирует значения освещенности рабочих поверхностей, выбор производится в зависимости от характеристик зрительной работы. Эти требования приведены в таблице 5.1.5.

Таблица 5.1.5. Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений при искусственном освещении

		Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Искусственное освещение
Освещённость, лк
	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 5.1.4.

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной 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

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	-	-

5.1.5. Расчёт общего равномерного освещения

Расчёт общего равномерного искусственного освещения выполняется методом коэффициента светового потока, который учитывает световой поток, отражённый от потолка и стен.

Световой поток определяется по формуле:

Ф = Е н ×S×K з ×Z / (n×h),

Е н – нормируемая минимальная освещённость, лк;

S– площадь освещаемого помещения, м 2 ;

K з – коэффициент запаса (по таблице 5.1.6);

Z – коэффициент минимальной освещенности (отношение Е ср. /Е min);

n –количество светильников;

h - коэффициент использования светового потока, %.

Таблица 5.1.6. Коэффициент запаса светильников люминесцентными лампами.

Коэффициент использования светового потока hзависит от высоты светильника h, типа светильника, коэффициентов отражения стен r с и потолка r n . Коэффициент светового потока показывает, какая доля потока лампы попадет на освещаемую поверхность.

Коэффициенты отражения оценивают субъективно (см. табл. 5.1.7), а индекс помещения определяют по формуле:

Таблица 5.1.7. Значение коэффициентов отражения потолка и стен.

В таблице 5.1.8 приведены значения коэффициента использования светового потока hсветильников с люминесцентными лампами, где сочетание коэффициента отражения и индекса помещения наиболее часто встречаются.

Таблица 5.1.8. Коэффициенты использования светового потока светильников с люминесцентными лампами.

Тип светильника

ОД и ОДЛ

ОДР

ОДО

ОДОР

Л71БОЗ ОЛ1Б68

АОД и ШОД

ПВЛ - I

r n , %

r с,%

Коэффициенты использования, %

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0

Таким образом, рассчитав световой поток Ф и зная тип лампы, по таблице 5.1.1 следует выбрать близкую по рассчитанным значениям стандартную лампа, затем, можно определить электрическую мощность всей осветительной системы.

В случаях, если необходимый поток светильника выходит за пределы диапазона (-10 ¸+20%), то необходимо, либо скорректировать количество светильников n, либо изменить высоту подвешивания светильников.

Рассчитывая люминесцентное освещение, в формулу вместо количества светильников n подставляется число рядов N, а под Ф следует понимать световой поток светильников одного ряда.

Число светильников в ряду N определяется как

где Ф 1 – световой поток одного светильника.

5.2. Расчёт искусственного освещения и размещение светильников в помещениях испытательной лаборатории производственной безопасности в строительстве ИКБС МГСУ.

Расчеты искусственного освещения будут производиться по выше описанной методике.

Выбор системы освещения.

Было принято решение, что производственные помещения испытательной лаборатории будут оснащены системой общего равномерного освещения. Данное решение принималось на учете особенностей вида деятельности лаборатории и типов испытательного оборудования, которые находятся в помещении. Принцип действия испытательного оборудования основан на дистанционном управлении процессами, что минимизирует участие человека в испытаниях и не требует усиленного зрительного внимания при проведении испытаний.

Выбор источника света.

Производственные помещения испытательной лаборатории имеют размеры: Н = 6 м; А= 36 м; В=18 м.

С учетом размеров производственных помещений, продолжительности срока службы и по соображениям энергетической экономии, было выбрано в качестве источника света люминесцентные газоразрядные лампы типа ЛД-40. Так как методика проведения испытаний не требует повышенных требований к цветопередаче, то лампы типа ЛД-40 в данном случае способны полностью обеспечить сохранение высокой работоспособности персонала. Лампы типа ЛД – 40 обладают высокой светоотдачей, продолжительным сроком службы (до 10000 ч.), хорошая цветопередача и низкой температурой.

Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» проводимые работы можно отнести к IV разряду, «в» подразрядузрительных работ (средний контраст на светлом фоне). В соответствии с выбранным разрядом зрительных работ наименьшая освещенность рабочей поверхности Е min принимаетсяравной 200 лк.

Предлагается использовать светильники типа ОДР, так как помещение предназначено для проведения непосредственных испытаний, а значит должны выдерживаться нормальные условия.

Определение коэффициента запаса.

Коэффициент запаса K З учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Для производственного помещения испытательной лаборатории с газоразрядными лампами выбрано K З =1,8 (помещения со средним выделением пыли)

Определение коэффициента минимальной освещенности Z.

Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Он является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L / h).

При расположении светильников в линию (ряд), если выдержано наиболее выгодное отношение L/ h, для ламп типа ЛД рекомендуется принимать Z = 1,1.

Определение коэффициента светового потока η.

Для определения коэффициента использования светового потока h находят индекс помещения i и предполагаемые коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка r п и стен r с .

По таблице 5.1.8 для данного помещения примем: r п = 50%, r с = 30%,

Расчет индекса помещения i.

Индекс помещения определяется по формуле:

А, В, h – длина, ширина и расчетная высота (высота подвеса светильника над рабочей поверхностью) помещения, м.

H – геометрическая высота помещения;

h св – свес светильника, принимаем h св = 0, 5 м ;

h p – высота рабочей поверхности. h p = 1, 0 м .

Получаем h= 4,5 м. и индекс помещения i= 2,7 .

Коэффициент использования светового потока hесть сложная функция, зависящая от типа светильника, индекса помещения, коэффициента отражения потолка стен и пола.

По таблице 5.1.8 методом интерполяции находим h = 61 %.

Освещаемая площадь принимается равной площади помещения:

S = AB = 1296 м 2 .

Расстояние между светильниками L определяется как:

L=1,1×4,5=4,95 м.

Значение lопределили по таблице 5.1.4 и приняли равной 1,1 для типов светильников ОДР. Таким образом рассчитаем число рядов светильников в помещении:

N b =18/4,95=3,64.

Число светильников в ряду:

N a =36/4,95=7,27.

Округляем эти числа до ближайших больших N a =7 и N b =4.

Общее число светильников:

N= N a × N b =7 × 4=28.

По ширине помещения расстояние между рядами L b =4,5 м, а расстояние от крайнего ряда до стены примем 0,5L=2,25 м. В каждом ряду расстояние между светильниками примем также L a =4,95 м, а расстояние от крайнего светильника до стены будет равна 0,5L=2,48 м.

Коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Принимаем окончательноN = 28, кратное 4 линиям по 7 светильников.

Таким образом, при использовании ламп типа ЛД - 40 по четыре в каждом светильнике необходимое для обеспечения нормированной освещенности количество светильников N=28

Похожая информация.

Создание в производственных помещениях высококачественного и экономичного освещения невозможно без применения рациональных светильников.

Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.

Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспределение светового потока, которое повышает экономичность осветительной установки. Для характеристики светильника с точки зрения распределения световой энергии в пространстве составляют кривую светораспределения — характеристику силы света в полярной системе координат (рис. 21).

Рис. 21. График распределения силы света в пространстве:

1 — лампа накаливания; 2 — та же лампа, установленная в светильнике «Универсаль»

Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения.

Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяется защитным углом светильника. Защитный угол — это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя (рис. 22).

Рис. 22. Защитный угол светильника:

а — светильник с лампой накаливания; б — светильник с люминесцентными лампами

Осветительная арматура служит для предохранения источника света от загрязнения и механического повреждения. Она необходима также для подводки электрического питания и крепления ламп.

Находятся в стадии разработки светильники, которые будут совмещать функции воздухораспределения и шумоглушения.

Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света. Отношение фактического светового потока светильника к световому потоку помещенной в него лампы называется коэффициентом полезного действия.

По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света. Выбор тех или других светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления воздушной среды, коэффициентов отражения окружающих поверхностей и др.

В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники: открытые, защищенные, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные.

По назначению светильники делятся на светильники общего й местного освещепия.

Приведенная классификация относится ко всем светильникам независимо от используемого источника света.

Для ламп накаливания наиболее распространенными являются светильники прямого света в открытом или защищенном исполнении типа «Глубокоизлучатель» и «Универсаль» (рис. 23). К светильникам преимущественного прямого и рассеянного света относятся соответственно «Люцетта» и «Шар молочного стекла» (см. рис. 23).

Рис 23. Светильники:

1 — «Универсаль»; 2 — «Глубокоизлучатель»; з — «Люцетта»; 4 — «Молочный шар»; 5 — типа ВЗГ; 6 — типа ОД; 7 — типа ПВЛ

Ряд светильников выпускается для помещений с тяжелыми условиями среды, для взрывоопасных помещений. Например, у светильника типа ВЗГ (взрывобезопасный) конструкция предусматривает локализацию взрыва внутри светильника.

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Томский политехнический университет

УТВЕРЖДАЮ

Декан ИЭФ

Гвоздев Н.И.

«____» _____________ 2008 г.

Безопасность жизнедеятельности

РАСЧЁТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Методические указания к выполнению индивидуальных заданий

для студентов дневного и заочного обучения всех направлений

и специальностей ТПУ

Обеспечивающая кафедра – Экологии и безопасности жизнедеятельности

УДК 658.382.3.001.24075

Расчёт искусственного освещения. Методические указания к выполнению индивидуальных заданий для студентов дневного и заочного обучения всех направлений и специальностей ТПУ. – Томск: Изд. ТПУ, 2008. – 20 с.

Составитель профессор, д.т.н. О.Б. Назаренко

«____» ________________ 2008 г.

Зав. кафедрой ЭБЖ

проф., д.т.н. __________________ В.Ф. Панин

Одобрено методической комиссией ИЭФ

предс. метод. комиссии

доцент, к.т.н. А.Г. Дашковский

«____» ______________ 2008 г.

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 коэффициента светового потока.

1. 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 дневной (ЛД), холодно-белой (ЛХБ), тёпло-белой (ЛТБ) и белой цветности (ЛБ). Наиболее широко применяются лампы типа ЛБ. При повышенных требованиях к передаче цветов освещением применяются лампы типа ЛХБ, ЛД. Лампа типа ЛТБ применяется для правильной цветопередачи человеческого лица. Характеристики люминесцентных ламп приведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные характеристики люминесцентных ламп

Кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления) для производственного освещения применяют газоразрядные лампы высокого давления, например, лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) и др., которые рекомендуется использовать для освещения более высоких помещений (6–10 м). Основные характеристики ламп ДРЛ приведены в табл. 2.

Таблица 2

Основные характеристики ламп ДРЛ

Использование ламп накаливания допускается при производстве грубых работ или осуществлении общего надзора за эксплуатацией оборудования, особенно если эти помещения не предназначены для пребывания людей, а также в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных ламп. Во взрыво- и пожароопасных помещениях, сырых, пыльных, с химически активной средой, там, где температура воздуха может быть менее +10 ºС и напряжение в сети падает ниже 90 % от номинального, следует отдавать предпочтение лампам накаливания. Характеристики ламп накаливания приведены в табл. 3.

Таблица 3

Основные характеристики ламп накаливания

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 табл. 4.

Для ламп накаливания и ламп ДРЛ применяются следующие типы светильников:

Универсаль (У) – для ламп до 500 Вт; применим для общего и местного освещения в нормальных условиях.

Шар молочного стекла (ШМ) – для ламп до 1000 Вт; предназначен для нормальных помещений с большим отражением потолков и стен (помещения точной сборки, конструкторские).

«Люцетта» (ЛЦ) – для ламп до 300 Вт; предназначен для тех же помещений, что и ШМ.

Глубокоизлучатель со средней концентрацией потока (ГС) – для ламп 500, 1000 Вт; устойчив в условиях сырости и среды с повышенной химической активностью.

Таблица 4

Основные характеристики некоторых светильников

с люминесцентными лампами

Размещение светильников в помещении определяется следующими параметрами, м (рис. 1):

Н – высота помещения;

h c – расстояние светильников от перекрытия (свес);

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

h pп – высота рабочей поверхности над полом;

h = h n – h pп – 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. 5 и 6);

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.

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

Таблица 6

Наименьшая допустимая высота подвеса светильников

с лампами накаливания

Наилучшими вариантами равномерного размещения светильников являются шахматное размещение и по сторонам квадрата (расстояния между светильниками в ряду и между рядами светильников равны) (рис. 2).

Рис. 3. Схема размещения светильников в помещении для юминесцентных ламп

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 табл. 7 приведены значения l для разных светильников.

Таблица 7

Наивыгоднейшее расположение светильников

Расстояние между светильниками L определяется как:

L = l × h

Необходимо изобразить в масштабе в соответствии с исходными данными план помещения, указать на нём расположение светильников (см. пример, рис. 4) 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 табл. 8.

Таблица 8

Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений

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

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения,	Разряд зрительной работы	Подразряд зрительной работы	Контраст объекта	Характеристика	Искусственное освещение
						Освещённость, лк
						При системе комбинирован-ного освещения		При системе общего освеще-ния
							в том числе от общего	При системе общего освеще-ния

Наивысшей точности



точности



Высокой точности


точности



точности



Грубая (очень малой точности)			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 определяется по формуле:

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. 9);

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

N – число ламп в помещении;

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:

i = S / h (A+B)

Коэффициенты отражения оцениваются субъективно (табл. 10).

Значения коэффициента использования светового потока h светильников для наиболее часто встречающихся сочетаний коэффициентов отражения и индексов помещения приведены в табл. 11 и 12.

Рассчитав световой поток Ф, зная тип лампы, по табл. 1–3 выбирается ближайшая стандартная лампа и определяется электрическая мощность всей осветительной системы. Если необходимый поток лампы выходит за пределы диапазона (–10 ¸ +20 %), то корректируется число светильников либо высота подвеса светильников.

Таблица 9

Коэффициент запаса светильников с люминесцентными лампами

Таблица 10

Значение коэффициентов отражения потолка и стен

Коэффициенты использования светового потока светильников с люминесцентными лампами

Тип светильника

Коэффициенты использования, %

Продолжение табл. 11

Таблица 12

Коэффициенты использования светового потока светильников с лампами накаливания η, %

Тип светильника

Дано помещение с размерами: длина А = 24 м, ширина В = 12 м, высота Н = 4,5 м. Высота рабочей поверхности h рп = 0,8 м. Требуется создать освещенность Е = 300 лк.

Коэффициент отражения стен R c = 30 %, потолка R n = 50 %. Коэффициент запаса k =1,5, коэффициент неравномерности Z = 1,1.

Рассчитываем систему общего люминесцентного освещения.

Выбираем светильники типа ОД, l = 1,4.

Приняв h с = 0,5 м, получаем

h = 4,5 – 0,5 – 0,8 = 3,2 м;

L = 1,4 × 3,2 = 4,5 м;

L /3 = 1,5 м.

Тип светиль-ника

Количество и мощность

Область применения

Размеры, мм

Освещение производствен-ных помещений с нормальными условиями среды

Для пожаро-опасных помещений с пыле- и влаговыделени-ями

Аналогично ОД

Рис. 4. План помещения и размещения светильников с люминесцентными лампами

Литература

1. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 800 с.

2. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. – Л.: Энергия, 1981. – 412 с.

3. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. – СПб.: Энергоатомиздат, 1992. – 448 с.

4. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.

5. ГОСТ 6825-91. Лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения.

6. ГОСТ 2239-79. Лампы накаливания общего назначения.

Безопасность жизнедеятельности.

Расчет искусственного освещения.

Методические указания к выполнению индивидуальных заданий для студентов дневного и заочного обучения всех направлений

В настоящее время наиболее распространенным является электрическое освещение. Источниками света для него служат лампы накаливания и газоразрядные лампы высокого давления - ДРЛ и низкого давления - люминесцентные лампы. Чтобы создать рациональное освещение, источники света помещают в Осветительную арматуру, основным назначением которой является перераспределение светового потока, защита глаз от слепящего действия открытых ламп, защита источника света от воздействия окружающей среды. Источник света в осветительной арматуре называется светильником.

В зависимости от характера распределения света светильники делят на три группы:
1. Светильники прямого света, которые не менее 90% светового потока направляют в нижнюю зону помещения. Они имеют арматуру в виде непрозрачного (металлического) колпака, вследствие чего при использовании этих светильников потолок и верхняя часть стен помещения остаются слабо освещенными. К светильникам прямого света относятся: глубокоизлучатель, «универсалы», кососвет. «альфа», типа ОД, типа ПВЛ (рис. 30); они применяются чаще всего в производственных помещениях.

Рис. 30. Различные типы светильников. а - универсаль; б - глубокоизлучатель эмалированный; в - глубокоизлучатель зеркальный; г - кососвет; д - люцетта цельного стекла; е - люцетта сборная; ох - шар молочного стекла; з - светильник местного освещения «альфа».

2. Светильники отраженного света, излучающие в верхнюю зону не менее 90% светового потока, который, отражаясь от потолка и верхней части стен, равномерно распределяется по всему помещению. При этом необходимо, чтобы потолок и стены имели светлую окраску и отражали не ниже 60-70% светового потока. С гигиенической точки зрения отраженное освещение является наиболее целесообразным, так как оно обеспечивает равномерное, бестеневое освещение без блескости. К светильникам отраженного света относятся кольцевые светильники (рис. 31).

Рис. 31. Кольцевой светильник.

3. Светильники рассеянного света, распределяющие световой поток как в верхнюю, так и в нижнюю зоны помещения и чаще всего применяемые для освещения общественных зданий. Они создают в помещении рассеянное освещение, тени получаются мягкие. К этому классу светильников относятся: молочный шар, люцетта цельная молочного стекла, люцетта сборная (см. рис. 30).

В производственных помещениях с повышенной влажностью воздуха или интенсивной его запыленностью для освещения применяются светильники с влаго- или пыленепроницаемой арматурой, а помещения, где имеется опасность взрыва, оборудуются специальными светильниками с взрывобезопасной арматурой.

В настоящее время для освещения общественных и производственных зданий все шире применяются люминесцентные лампы, обладающие большими преимуществами перед лампами накаливания: благодаря благоприятной спектральной характеристике с их помощью можно создать в помещениях искусственный дневной свет и рассеянное распределение света. Кроме того, они экономически выгоднее, так как при одинаковых затратах электроэнергии создают более высокую освещенность. Люминесцентные лампы представляют собой стеклянные трубки (рис. 32), внутри которых находятся пары ртути, при прохождении через них электрического тока (электроды впаяны в трубку с двух концов) происходит газовый разрядов результате чего возникает ультрафиолетовое излучение. На стенку трубки нанесен изнутри слой так называемых люминофоров - минеральных веществ (силиката цинка, вольфрамата кадмия и др.), обладающих способностью светиться под действием ультрафиолетовых лучей. Возникающее в трубке ультрафиолетовое излучение поглощается ими и трансформируется в видимый свет, который поступает в окружающее пространство. Так как каждый люминофор имеет свой характерный для него цвет излучения (зеленый, оранжевый, красный и т. п.), то, подбирая разные смеси, можно получить лампы различных оттенков белого света, например дневного света (ЛД), спектр которых приближенно соответствует свету светло-голубого неба, белого света (ЛБ), имеющие спектр, близкий к свету неба, покрытого светлыми облаками, и др. Люминесцентные лампы можно включать прямо в сеть 127-220 в с помощью специальных пусковых устройств. Основным типом осветительной арматуры для люминесцентных ламп, наиболее рациональной для освещения школ, конторских помещений, чертежных бюро и т. п., является светильник типа ОД, типа ШОД (рис. 33). Его особенность состоит в том, что он в нижней части имеет экранирующую решетку с металлическими планками, которая обеспечивает защиту глаз от слепящего действия ламп и создает рассеянное светораспределение.

У большинства источников света излучение светового потока происходит более или менее равномерно во все стороны. Для устройства же рациональной осветительной установки необходимо направить световой поток таким образом, чтобы основная его часть падала на заданные поверхности. Это достигается с помощью перераспределяющей световой поток осветительной арматуры.

Перераспределение светового потока источника света — основная, но не единственная функция арматуры. Арматура должна также обеспечить защиту глаз от блесткости источника света, предохранить лампу от воздействия среды и механических повреждений и т. д. В ряде случаев к осветительной арматуре предъявляются также требования обеспечения герметичности и взрывобезопасности. Комплект из арматуры и источника света носит название светильника.

Важной функцией осветительной арматуры является защита глаз от блесткости. Степень защиты от блесткости характеризуется величиной защитного угла γ (рис. 55), под которым понимают угол, образуемый горизонталью, проходящей через тело накала, и плоскостью, проходящей через край арматуры.

Рис. 55. Защитный угол светильников :

а и б — с лампами накаливания из прозрачного и молочного стекла; в — с двумя люминесцентными лампами

Для обеспечения защитного угла в светильниках с трубчатыми люминесцентными лампами применяют продольные и поперечные экранирующие планки, которые совместно образуют экранирующую решетку.

В пределах защитного угла лампа полностью закрыта от глаз работающего краем арматуры или экранирующей решеткой 1 .

1 Применение для освещения открытых люминесцентных ламп, не экранированных решеткой или иным способом, как правило, не допускается.

По характеру светораспределения светильники различаются в зависимости от того, какая часть светового потока, выходящего из светильника, направлена вверх и вниз от светильника или в верхнню и нижнюю полусферы. Существует пять групп светильников, в которых используются лампы накаливания; каждая группа имеет свою область применения.

Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока, излучаемого лампой. Они используются в помещениях с темными, плохо отражающими свет потолками и стенами, например в цехах с металлическими фермами, световыми фонарями, в литейных, кузнечных, механических и других цехах, . где выделяется много пыли, дыма, копоти и разных испарений. От светильников прямого света получаются довольно резкие тени, не сглаживаемые светом, отраженным от стен и потолка.

Рис. 56. Светильники :

а — «Универсаль» обыкновенный; б — «Универсаль» в пылезащищенном исполнении; в — «Глубокоизлучатель»; г — преимущественно прямого света

К светильникам прямого света следует прежде всего отнести светильники типа «Универсаль» и «Глубокоизлучатель».

Светильник «Универсаль» (рис. 56, а и б) целесообразно применять в тех помещениях, высота которых не превышает 6—8 м, а светильник «Глубокоизлучатель» (рис. 56, в) — в помещениях большей высоты («Глубокоизлучатель эмалированный» 8—12 м, «Глубокоизлучатель зеркальный» 15—30 м).

Благодаря тому, что наибольшая часть светового потока направляется непосредственно на освещаемые поверхности, светильники прямого света — самые экономичные по расходу электроэнергии.

Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу от 60 до 90% всего светового потока, устанавливаются в цехах, имеющих стены и потолки, хорошо отражающие свет. Эти светильники (рис. 56, г) имеют металлический корпус с небольшим отражателем. Лампа закрывается светорассеивающим стеклом.

Светильники дают довольно мягкие тени, что имеет большое значение для многих цехов и видов работ, особенно при отсутствии местного освещения.

Светильники рассеянного света (рис. 57, а и б) излучают в каждую полусферу от 40 до 60% всего светового потока. Они применяются в тех цехах, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми потолками и стенами.

Рис. 57. Светильники рассеянного и преимущественно отраженного света :

а — «Люцетта»; б — «Молочный шар»; в — тип ПМ-1; г — тип СК-300

Светильники преимущественно отраженного света (рис. 57, в и г) излучают в верхнюю полусферу от 60 до 90% всего потока, а светильники отраженного света — не менее 90% всего потока. Светильники этих типов необходимы в случаях, когда по характеру работы нежелательны даже незначительные тени (например, в чертежно-конструкторских бюро). Светильники отраженного света менее экономичны, чем светильники групп прямого или рассеянного света.

Рис. 58. Светильники для люминесцентных ламп : а — ОДР; б — ОДОР; в — ПВЛ: г — ВОД

Светильники с люминесцентными лампами, как правило, выполняются двухламповыми или многоламповыми и могут быть прямого света — типа ОД (общего освещения диффузный), ОДР (общего освещения диффузный с экранирующей решеткой, рис. 58, а), преимущественно прямого света — типа ОДО (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя), ОДОР (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя и с экранирующей решеткой, рис, 58, б), рассеянного света — типа ПВЛ (пылевлагозащищенный люминесцентный, рис. 58, в).

Для освещения производственных помещений наряду с подвесными светильниками выпускаются также светильники, встраиваемые в потолок. Из последних наибольшее распространение получил светильник ВОД (встроенный общего освещения диффузный, рис. 58, г).

По степени защиты светильников от воздействия окружающей среды, проникновения в них паров, пыли и т. п. светильники подразделяются на следующие типы:

1) открытые (рис. 56, г; 57, а; 58, а и б), в которых лампа не отделена от внешней среды;

2) защищенные (рис. 56, а и в; 57, б и 58, в), в которых лампа и патрон закрыты защитным, пропускающим свет колпаком, прикрепленным к корпусу светильника без уплотнения, что не препятствует обмену воздуха между внутренними частями светильника и окружающей средой;

3) влагозащищенные (рис. 56, б и 58, г), корпус и патрон которых хорошо переносят воздействие влаги; в таких светильниках хорошо сохраняется изоляция введенных в них проводов;

4) пыленепроницаемые (рис. 59, а), имеющие корпус и защитный колпак, препятствующие проникновению в лампу и патрон тонкой пыли;

5) взрывозащищенные (рис. 59, б), предназначенные для установки во взрывоопасных помещениях.

По месту применения светильники подразделяются на светильники общего освещения и светильники местного освещения.