Расчет освещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет освещения



1.Требования к освещению производственных объектов

Правильно спроектированная и выполненная осветительная установка должна обеспечивать соответствующие условия освещения при минимальных затратах денежных средств и электроэнергии.

Основные требования к освещению следующие:

1. Должно быть достаточным для быстрого и легкого различения деталей.

2. Иметь правильное направление световых лучей.

3. Исключать слепящее действие.

4. Равномерно освещать рабочую поверхность.

5. Не образовывать густых и резких теней между освещенной и неосвещенной поверхностями.

6. Уровень освещенности рабочих поверхностей не должен меняться во времени.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение за исключением тех помещений, где оно оказывает отрицательное влияние на протекание технологического процесса.

Эффективность и надежность работы электрической осветительной установки в значительной мере зависит от разумного выбора типа источника света и светильника для каждого случая. Выбирая тот или иной тип светотехнического оборудования, следует учитывать его основные характеристики, достоинства и недостатки.

Выбирая тип источника, нужно иметь в виду следующее:

1. Газоразрядные лампы (люминесцентные и ртутные) при одинаковой мощности дают большую освещенность и световую отдачу.

2. Газоразрядные лампы имеют более приближенный к естественному свету оптический состав световых волн, дают меньшую яркость.

3. У газоразрядных ламп больше срок службы.

4. Газоразрядные лампы в сравнении с лампами накаливания более дорогостоящие.

5. Вследствие малой световой инерции газоразрядные лампы дают пульсирующий спектр, что порождает стробоскопический эффект (эффект множественности), который отрицательно сказывается на безопасности работ с движущимися и вращающимися деталями.

6. Стабильность светотехнических единиц люминесцентных ламп зависит от параметров внешней среды, особенно температуры и влажности.

С экономической точки зрения газоразрядные лампы эффективны при требуемой освещенности более 100 лк, а с гигиенической - их характеристика во всех случаях положительна.

Согласно СНиП 23-05-95 [11] при выполнении зрительных работ I…IV, Va и Vб разрядов следует применять систему комбинированного освещения, причем общее освещение должно быть выполнено газоразрядными лампами и составлять не менее 10 % от нормы комбинированного освещения, но менее 150 лк. В зрительных работах I…V разрядов общее освещение выполняется газоразрядными лампами, а местное может быть выполнено лампами накаливания.

Величина нормируемой освещенности для рабочего освещения находится по таблице 3.1.

Локализованное размещение светильников освещения следует применять в помещениях с явно выраженными технологическими проходами (коровники с привязным содержанием коров, птичники с клеточным содержанием, свинарники, доильные помещения и т.п.) [12].



Аварийное освещение следует применять в случае необходимости продолжения работ, при эвакуации людей и животных из помещений, при аварийном отключении рабочего освещения. Аварийное освещение должно обеспечивать значение освещенности рабочих поверхностей не менее 5 % от нормы рабочего освещения, а для эвакуации людей - не менее 0,5 лк на уровне пола основных проходов и ступеней лестниц.

Дежурное освещение следует предусматривать во всех помещениях, предназначенных для содержания животных.

Светильники дежурного освещения в помещениях, предназначенных для содержания животных, должны составлять 10 %, а в родильных отделениях - 15 % от общего числа светильников в помещении.

Контраст между деталью и фоном считается:

малым - при коэффициенте контраста < 0,2;

средним - при = 0,2...0,5;

большим - при > 0,5.

Фон считается:

темным при коэффициенте отражения с < 0,3;

средним - при с = 0,3...0,4;

светлым - при с > 0,4.



2. Расчет естественного освещения

Предварительный расчет площади световых проемов производится по формулам [11]:

а) при боковом освещении помещений:

, м2

б) при верхнем освещении:

, м2

где So - площадь световых проемов при боковом освещении;

SП - площадь пола помещения;

emin - минимальный нормированный КЕО (таблица 3.1);

зо - световая характеристика окон, определяемая по таблице 3.3;

Кз - коэффициент запаса, принимаемый по таблице 3.2;

Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями, определяемый по таблице 3.4;

фо - общий коэффициент светопропускания;

r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении за счет отражаемого от поверхностей помещения и прилегающей территории света (таблица 3.7);

Кф - коэффициент, учитывающий тип фонаря, (таблица 3.10);

Sф - площадь световых проемов при верхнем освещении;

еср - нормируемое значение КЕО при верхнем или верхнем и боковом (комбинированном) освещении, (таблица 3.11);

зф - световая характеристика светового фонаря или светового проема в плоскости покрытия, определяемая по таблице 3.8;

r2 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении за счет отраженного света от поверхностей помещения (таблица 3.9).

Таблица 3.2 - Значение коэффициента запаса (Кз)

Общий коэффициент светопропускания определяется по формуле:

фо = ф1 · ф2 · ф3 · ф4 · ф5

где ф1 - коэффициент светопропускания материала (таблица 3.5);

ф2- коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (таблица 3.5);

ф3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (таблица 3.5), при боковом освещении ф3 = 1;

ф4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (таблица 3.6);

ф5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, ф5 = 0,9.



Таблица 3.3 - Значение световой характеристики (зо) окон при боковом освещении

Нормированное значение КЕО для зданий, располагаемых в I, II, IV и V поясах светового климата, следует определять по формуле:

где - значение КЕО, найденное по таблице 3.1;

m - коэффициент светового климата (таблица 3.11);

С - коэффициент солнечности климата (таблица 3.12).

Таблица 3.4 - Значение коэффициента (Кзд), учитывающего затенение окон противостоящими зданиями



Таблица 3.5 - Значения коэффициентов ф1, ф2, ф3

Таблица 3.6 - Значения коэффициента ф4



Таблица 3.7 - Значение коэффициента r1

Таблица 3.8 - Значение световой характеристики фонарей ф



Таблица 3.9 - Значение коэффициента r2

Коэффициент контрастности определяется по формуле:

где с1, с2 - коэффициент отражения, соответственно от детали и фона, на котором рассматривается деталь.

Таблица 3.10 - Значение коэффициента Кф

Таблица 3.11 - Значение коэффициента m



Таблица 3.12 - Значения коэффициента солнечности климата (С)

Таблица 3.13 - Коэффициент отражения поверхностей [4]

Таблица 3.14 - Размеры окон для зданий сельскохозяйственных предприятий (ГОСТ 12506-81.Окна производственных зданий)



3.Расчет искусственного освещения

3.1 Метод светового потока

освещение производственный светильник

Проектируя осветительную установку, необходимо решить ряд вопросов:

1. Выбрать тип источника света.

2. Определить систему освещения.

3. Выбрать тип светильников с учетом характеристик светораспределения, ограничения прямой блескости, по экономическим показателям, условиям среды, а также с учетом взрывопожаробезопасности (см. табл. 3.15, 3.18, 3.19).

4. Распределять светильники и определять их количество. Светильники могут располагаться рядами, в шахматном порядке, ромбовидно. Обеспечение равномерного распределения освещенности достигается в том случае, если отношение расстояния между центрами светильников (L) высота их подвеса над рабочей поверхностью (Нр) составит для светильников «Астра», УНД-1,4; ЛЖ-1-1; НСП-0,7-1,4; «Шар молочного стекла»-2; ВЗГ-2,0; ЛД; ЛСУ 1,4; НВЛН-1,6 [1]. Зная высоту подвеса светильников, находится расстояния (L) между их центрами.

5. Определить норму освещенности на рабочем месте (см. табл. 3.1).



Таблица 3.15 - Значение коэффициента минимальной освещенности и наивыгоднейшие относительные расстояния между светильниками

6. Световой поток лампы (F) при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывается по формуле [4]:

, лм,

где Е - нормируемая освещенность рабочей поверхности, лк;

S - площадь освещаемого помещения, м2;

К - коэффициент запаса на загрязненность светильников (таблица 3.2);

Z - коэффициент минимальной освещенности, находится по таблице 3.15 [4];

n - число ламп, необходимых для создания нормированной освещенности;

з - коэффициент использования светового потока, находится по таблице 3.16 в зависимости от коэффициентов отражения стен и потолка помещения, типа светильника и индекса помещения, учитывающего его форму.

Индекс помещения определяется по выражению:



,

где hp - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью;

А, В - длина и ширина помещения, м.

7. После вычисления светового потока (F) по таблицам 3.17 и 3.18 в зависимости от напряжения в сети находят мощность ламп.

В практике допускается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до -10 и +20%, в противном случае выбирают другую схему расположения светильников.



Таблица 3.17 - Краткие технические характеристики ламп накаливания и люминесцентных ламп [13]

* Для колб диаметром 38,5 мм. При диаметре колбы 32 мм Fл ? 880 лм.

** Для колб диаметром 38,5 мм. При диаметре колбы 32 мм Fл ? 1060 мм.



Таблица 3.18 - Номинальные мощности ламп к светильникам [4]

Таблица 3.19 - Выбор типа светильников от условий окружающей среды [4,12]



3.2 Метод удельной мощности

Этот метод является наиболее простым, но и наименее точным, поэтому его применяют только при ориентировочных и проверочных расчетах. Метод позволяет определить мощность (Рл) каждой лампы для создания в помещении нормируемой освещенности по формуле:

, Вт

где с - удельная мощность, Вт/ м (таблицы 3.21…3.26);

S - площадь помещения, м2;

n - число ламп в осветительной установке.

Удельную мощность находят в зависимости от высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью, типа светильника, типа ламп и коэффициентов отражения от потолка, стен, рабочей поверхности по таблицам 3.21…3.26.

Таблица 3.21 - Удельная мощность светильника У при п = 50%, с = 30%, р = 10%



Таблица 3.22 - Удельная мощность светильника Ум при п = 50%, с = 30%, р = 10%

Таблица 3.23 - Удельная мощность светильника Гэ и Гп при п = 50%, с = 30%, р = 10%

Таблица 3.24 - Удельная мощность светильника Лц при п = 50%, с = 30%, р = 10%



Таблица 3.25 - Удельная мощность светильников типов ПУ и Фм (стекла матовые, лампы для ПУ на 200 Вт, Фм - до 100 Вт)

Размещено на Allbest.ru

...