Виды и системы освещения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Виды и системы освещения

Виды освещения. В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и совмещенное освещения.

Естественное освещение подразделяют на боковое (одно- или двустороннее), когда свет проникает в помещение через световые проемы в наружных стенах; верхнее, осуществляемое через фонари и световые проемы в кровле; верхнее и боковое, сочетающее верхнее и боковое освещения.

Совмещенное освещение применяют в помещениях с недостаточным естественным светом, который дополняется электрическими источниками света, работающими не только в темное, но и в светлое время суток.

Искусственное (электрическое) освещение по характеру выполняемых задач делят на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и дежурное. Рабочее освещение устраивают во всех 'Помещениях, а также на открытых территориях, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Аварийное освещение предусматривают на случай, когда прекращение или нарушение нормального обслуживания оборудования вследствие выхода из строя рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв или отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, отказ в работе связи, тепло- или электроснабжения, канализации, опасность травмирования, нарушение нормального обслуживания больных. Минимальная освещенность рабочих поверхностей, требующих обслуживания при аварийном режиме, должна быть равна 5% нормируемой освещенности при системе общего освещения. В то же время она не должна быть ниже 2 лк внутри зданий и 1 лк на открытых территориях. Максимальная освещенность при аварийном освещении более 30 лк для газоразрядных и более 10 лк для ламп накаливания требует соответствующего обоснования.

Эвакуационное освещение (аварийное для эвакуации людей) выполняют в местах, опасных для передвижения людей, в основных проходах и на лестничных клетках зданий, в которых работает более 50 чел., или жилых домов в пять этажей и выше, а также в помещениях, выход людей из которых при аварии освещения связан с опасностью травмирования. Наименьшая освещенность на полу, земле или ступенях должна быть в помещениях 0.5 лк и на открытых территориях 0,2 лк. Для аварийного и эвакуационного освещений разрешается использовать только лампы накаливания, а также люминесцентные лампы в помещениях с температурой воздуха не ниже + 5 °С при условии питания ламп напряжением не менее 90% номинального. Светильники аварийного освещения должны отличаться от осветительных приборов рабочего освещения.

Охранное освещение устраивают вдоль границы площадок предприятий, охраняемых в ночное время. При этом освещенность должна быть 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или в вертикальной плоскости на уровне 50 см от земли. При необходимости часть светильников любого вида освещения можно использовать для дежурного освещения.

Системы освещения. По конструктивному исполнению различают две системы электрического освещения - общее и комбинированное. При общем освещении (равномерном и локализованном) все рабочие места в помещении освещаются от общей осветительной установки. Если к общему освещению добавляют местное, сосредоточивающее световой поток непосредственно на рабочих местах, то такое освещение называют комбинированным. Освещенность на рабочих поверхностях, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять 10% нормируемой. Эта величина, однако, не может быть менее 150 лк для газоразрядных и 50 лк для ламп накаливания. Одно местное освещение к применению не допускается, так как вызывает необходимость частой переадаптации, зрения, создает глубокие и резкие тени, опасность травмирования и другие неблагоприятные факторы.

Проектирование осветительных установок

При проектировании осветительных установок необходимо, соблюдая нормы и правила освещения, определить потребности в осветительных приборах, установочных материалах и конструкциях, а также в электрической энергии. Проект обычно состоит из четырех частей: светотехнической, электрической, конструктивной и сметно-финансовой. Светотехническая часть предполагает выполнение следующих работ.

Ознакомление с объектом проектирования, заключающееся в оценке характера и точности зрительной работы на каждом рабочем месте. При этом обязательно надо установить роль зрения в производственном процессе, минимальные размеры объектов различения и расстояние от них до глаза работающего; определить коэффициенты отражения рабочих поверхностей и объектов различения, расположение рабочих поверхностей в пространстве, желательную направленность света, наличие движущихся объектов различения, возможность увеличения контраста объекта с фоном, возможность возникновения травмоопасных ситуаций, стробоскопического эффекта; выявить конструкции и объекты, на которых можно разместить осветительные приборы, а также конструкции и объекты, которые могут создавать тень и др.; осветительный зрительный проектирование

выбор системы освещения, определяемый требованиями к качеству освещения и экономичности осветительной установки;

выбор источника света, обусловливаемый требованиями к спектральному составу Излучения, удельной световой отдачей, единичной мощностью ламп, а также пульсацией светового потока;

определение норм освещенности и других нормативных параметров освещения для данного вида работ в соответствии с точностью работ, системой освещения и выбранным источником света;

выбор осветительного прибора, регламентируемый его конструктивным исполнением по условиям среды, кривой светораспределения, коэффициентом полезного Действия и блескостью;

выбор высоты подвеса светильников, осуществляемый, как правило, совместно с выбором варианта их размещения и определяемый в основном наивыгоднейшим отношением L:h (расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса) а также условиями ослепленности. В зависимости от кривой светораспределения (типа светильника) отношение L:h принимают от 0,9 до 2,0.

После выбора основных параметров осветительной установки (нормированной освещённости, системы освещения, типа осветительных приборов и схемы их размещения) приступают к светотехническим расчетам.

Расчет осветительной установки может быть выполнен различными способами, которые базируются на двух основных методах расчетов: по световому потоку и точечный. Наиболее распространен в проектной практике расчет по методу коэффициента использования светового потока. Этот метод предназначен для расчета общего равномерного освещения и дает возможность определить световой поток источников света, необходимый для создания нормированной освещенности расчетной горизонтальной плоскости. Этим методом учитывается прямой и отраженный (от потолка, стен и пола) световой поток.

Световой поток Ф, который должны излучать лампы в каждом светильнике, определяют по формуле

, (8.6.)

где Е - нормируемая минимальная освещенность, лк (см. табл. 8.1 и 8.3);

к - коэффициент запаса. Принимают по СНиП II-4-79 в пределах от 1,2 до 2,0 в зависимости от содержания пыли в воздухе, типа источника света и расчетных сроков чистки светильников (2 - 18 раз в год);

S - освещаемая площадь, м 2;

z = Eср/Емин - коэффициент, характеризующий неравномерность освещения. Принимают равным 1,0 при расчете на среднюю освещенность или для отраженного освещения; 1,15 - для ламп накаливания и ДРЛ, 1,1 - для светящих линий, выполненных светильниками с люминесцентными лампами;

N - число светильников, намечаемое еще до расчета в соответствии с наивыгоднейшим L:h;

з - коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока на расчетной плоскости. Определяют по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка и индекса помещения i, рассчитываемого по формуле

(здесь А и В - размеры помещения в плане, м; h - расчетная высота подвески светильника над рабочей поверхностью, м);

г - коэффициент затенения. Может вводиться для помещений с фиксированным положением работающих и принимается равным 0,8.

Вычисленный по формуле расчетный световой поток лампы (или светильника с несколькими лампами) сравнивают со стандартным (по ГОСТ на источники света) и принимают ближайшее значение. В практике светотехнических расчетов допускается отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного в пределах от - 10 до +20%.

Разновидностью метода коэффициента использования светового потока является метод удельной мощности, который иногда называют методом ватт. Удельная мощность есть мощность осветительной установки помещения, отнесенная к площади его пола. Этот метод применяют только для ориентировочных расчетов. Он дает возможность определить мощность каждой лампы Р для создания нормируемой освещенности (в Вт)

Р = щS/N,

где щ - удельная мощность лампы, Вт/м 2;

S - площадь помещения, м 2;

N - число ламп в осветительной установке.

Значения удельной мощности находят по специальным таблицам в зависимости от нормируемой освещенности, площади помещения, высоты подвеса и типов принятых светильников, а также коэффициента запаса.

Точечный метод дает наиболее правильные результаты и применяется для расчета локализованного и местного освещений, а также освещения негоризонтальных плоскостей и больших территорий, в частности, железнодорожных станций. Он позволяет определять освещенность в любой точке от любого числа осветительных приборов. К недостаткам метода следует отнести трудность учета отраженных составляющих светового потока. Расчетное уравнение точечного метода имеет вид

ЕА=IАcos б/r2, (8.7)

где Еа - освещенность горизонтальной плоскости в данной точке А, лк;

Iа - сила света в направлении точки А, кд. Значение силы света находят по кривым

светораспределения данного осветительного прибора;

б - угол между нормалью к рабочей плоскости и направлением вектора силы света в точку А;

r - расстояние от светильника до расчетной точки А, м.

Рис. 1. Расчетные кривые E=f(l) для прожектора ПЗС-45 при различных углах наклона его оси и в вертикальной плоскости

Для удобства расчетов, особенно на ЭВМ, уравнение может быть преобразовано. Принимая r = h/cos б (где h - расчетная высота подвески светильника, м) и вводя коэффициент запаса к, получим EA =(IAcos3б)/(кh2).

В том случае, когда расчетная точка А лежит на любой негоризонтальной плоскости, освещенность ее Ен можно найти из выражения

Ен = ЕА Ш,

где Ш - переходный коэффициент, определяемый по специальным номограммам. При расчетах освещенности, создаваемой несколькими осветительными приборами, под разновидностью точечного метода расчета является метод изолюкс 1. В этом случае точечным методом рассчитывают освещенность в горизонтальной плоскости от одного осветительного прибора или компактной их группы. Получают семейство изолюкс, выполненных в масштабе, в котором вычерчена та или иная территория, подлежащая освещению. Изолюксы при проектировании накладывают на план так, чтобы они заполнили всю территорию. Этот прием позволяет графически рассчитать не только освещенность, но и координаты мест установки опор осветительных приборов.

При проектировании осветительных установок для открытых пространств, в том числе железнодорожных станций, расчеты также удобно выполнять с помощью кривых, полученных для определенных осветительных приборов (прожекторов), установленных на той или иной высоте (рис. 1). По этим кривым и заданной нормируемой освещенности можно найти и расстояние между мачтами, на которых устанавливают прожекторы.

Высоту установки прожекторов 2 над уровнем зрения можно рассчитать, используя формулу В проектной практике пользуются обычно упрощенной формулой

, (8.8)

где H - высота установки прожектора над уровнем земли, м;

Iмакс - осевая сила света прожектора, кд;

hу.з - высота уровня зрения человека, находящегося в наихудших условиях, т. е. для которого разность H - hу.з будет наименьшей.

С - величина, обусловленная нормируемой освещенностью Е на территории:

Елк	0,5	1	2	3	5	7	10	20	30	50
	0,100	0,082	0,063	0,058	0,050	0,044	0,038	0,027	0,022	0,017

1 Изолюкса - кривая, представляющая собой геометрическое место точек данной плоскости с одинаковыми освещенностями.

2 Высоту установки прожекторов определяют исходя из условий не только наименьшего слепящего действия, но и исключения воздействия ультрафиолетовой радиации ксеноновых ламп. При мощности такой лампы 10 кВт Я > 15 м, при 20 кВт Я > 25 м. Кроме того, по условиям безопасности обслуживания согласно Правилам устройства электроустановок в системах локализованного освещения Н > 3 м.

Наиболее часто используемые прожекторы в зависимости от их типа и применяемых источников света характеризуются большим диапазоном значений осевой силы света. Например, Iмакс составляет:

у прожекторов ПЗС-45

Источник света	ДРИ-700	Г 220-1000	ДРЛ-700	ДРЛ-400
Iмакс	600	130	30	14

у прожекторов ПСМ-50-1

Источник света	Г 220-1000	ДРЛ-700	ДРЛ-400
Iмакс	120	52	19,5

Пользуясь этими данными, легко рассчитать наименьшую высоту установки этих прожекторов по условиям ограничения ослепленности.

Особенности и критерии оценки железнодорожных станций

Особенность освещения железнодорожных станций в отличие от других открытых территорий определяется тем, что светоснабжение здесь нужно не на всей территории путевого развития, а только в междупутьях - узких и длинных пространствах, часто непрямолинейных. Наличие на путях подвижного состава при том или ином размещении осветительных приборов создает в междупутьях глубокие и резкие тени. При этом практически исключена возможность использования отраженного светового потока, так как коэффициенты отражения окружающих поверхностей весьма малы и составляют не более 0,075 - 0,15. Поэтому для качества осветительных условий значение имеют только размеры теней.

С учетом сказанного важнейшими показателями качества освещения на железнодорожных станциях принято считать коэффициенты затенения. Поскольку все работы по обслуживанию подвижного состава производят в основном в междупутьях, качество освещения путевого развития оценивают величиной коэффициента затенения междупутий гм. Для одного междупутья (рис. 2) его определяют

гм=Х/(е - а), (8.9)

где Х=х 1 + х`1 - ширина затененной части междупутья;

е - расстояние между осями соседних путей;

а - ширина колеи.

Для парков станций этот коэффициент рассчитывают по формуле

гм=Sз/Sм

где Sз - суммарная затененная площадь междупутий парка;

Sм-- общая суммарная площадь междупутий.

Значение гм, как видно из рис. 2, при неизменных междупутьях и высоте подвижного состава снижается с увеличением высоты мачт Я и уменьшением числа путей между осветительными приборами. Очевидно также, что наименьшее значение Ум может иметь при размещении осветительных приборов над каждым междупутьем, однако при этом под вагоном всегда будет тень. Поэтому наименьшее значение ум, которое можно обеспечить, равно 0,21 - 0,28.

Рис. 2. Схема к определению коэффициента затенения междупутий гм затенения междувагонного пространства гм

Рис. 3. Схема к определению коэффициента

При работах на путях надвига составов на горках, полугорках, вытяжках и в других местах очень важно обеспечить нормируемую освещенность объектов различения, расположенных на расчетной вертикальной плоскости в междувагонном пространстве. Геометрия междувагонного пространства в большой степени зависит от типа подвижного состава. Характеристика затенения оценивается коэффициентом затенения между вагонного пространства гмп. Его определяют (рис. 3) из отношениягмп=ХТ/h (8.10)

где -

наибольшая высота теневой фигуры в междувагонном пространстве;

h - высота вагона.

В случае когда точка середины соединенных автосцепок, расположенная на расстоянии 1 м от земли, находится вне тени, гмп=1:4,4?0,23. Это значение гмп и можно принять за допустимое. В процессе проектирования осветительной установки, например, для пути надвига геометрически (см. рис. 3) определяют расстояние между соседними светильниками L, при котором автосцепное оборудование подвижного состава не попадало бы в зону тени. Лучшей в этом отношении можно Признать осветительную установку, выполненную из светильников с трубчатыми источниками света, вытянутыми в непрерывную линию, параллельно пути надвига При такой конструкции осветительной установки гмп минимален, что обеспечивает лучшие зрительные условия при работах по расцепке составов.

На железнодорожных станциях не на всей территории путевого развития можно найти место для установки опорных конструкций осветительных приборов, что, естественно, влияет на качество освещения. Так, с учетом необходимости соблюдений габарита приближения строений прожекторные мачты можно устанавливать в междупутьях,-, где расстояние между осями соседних путей составляет, не менее 6,3м. Устройство таких междупутий Инструкцией по проектированию станции и узлов на железных дорогах Союза ССР предусматривается не чаще чем через 8--10 путей, на практике же широкие междупутья устраивают иногда еще реже. Это обстоятельство вынуждает ставить опорные конструкции либо в междупутьях шириной 6,3 м и более, либо за пределами путевого развития.

Междупутья с расстоянием между осями соседних путей 5,3 м можно все-таки использовать для установки мачт, применяя опоры с портальным основанием. Опоры таких Мачт устанавливают в два соседних междупутья (при этом они образуют портал над габаритом), а мачту располагают над осью пути (рис. 4,а). Однако не всегда указанные междупутья по технологическим или другим причинам могут быть использованы для установки опорных конструкций.

Основными работами по обслуживанию осветительных установок железнодорожных станций, т. е. по поддержанию освещенности на уровне, предусмотренном отраслевыми нормами, являются замена вышедших из строя источников света и регулярная очистка осветительных приборов. При проведении плановых работ целесообразнее всего менять светильники целиком, а бывшие в работе приводить в технически исправное состояние в специальных мастерских. Тяжелые осветительные приборы обслуживают на местах их установки.

Для доступа людей к прожекторам и светильникам используют дрезины и автомобили с вышками, переносные лестницы и др. Но чаще устраивают специальные площадки с ограждениями, поперечины с настилами и перилами, стационарные лестницы, являющиеся составной частью опорных конструкций для осветительных приборов. Стационарные лестницы к поперечинам всегда предпочтительнее, так как доступ к осветительным приборам может быть осуществлен без занятия путей и снятия напряжения с контактной сети, т. е. без нарушения технологического процесса работы станции. Это, в конечном счете, обеспечит большую безопасность обслуживающего персонала.

Независимость, простота и безопасность доступа делают эксплуатационные качества осветительной установки более предпочтительными при сравнении вариантов. Следует учитывать также количество мест обслуживания, ибо, чем меньше их число, тем удобнее установка в эксплуатации. Местом обслуживания принято считать один светильник на опоре или на гибкой поперечине, доступ к которому возможен с переносных или передвижных средств, .одну жесткую поперечину, одну прожекторную мачту, один портал.

Классификация и выбор способов освещения железнодорожных станций

Способы освещения. Для освещения станций применяют более двадцати вариантов осветительных установок, которые различаются как по назначению, так и конструктивному исполнению. В них могут быть использованы разные опорные конструкции, типы осветительных приборов и способы размещения последних. По конструктивному исполнению установки можно классифицировать но трем основным признакам: на отдельно стоящих опорах, на гибких поперечинах, на жестких поперечинах или порталах.

Осветительные установки на отдельно стоящих опорах выполняют в виде единично устанавливаемых светильников или прожекторов, чаще всего располагаемых группами. Светильники на опорах высотой 6 - 7 м применяют в основном для освещения разъездов, обгонных пунктов, малых промежуточных станций пассажирских платформ, путей надвига, а также вытяжек на сортировочных и участковых станциях. Очень часто на малых раздельных пунктах для подвески светильников применяют опоры воздушных линий электропередачи или консольные опоры контактной сети. Однако такие осветительные установки не позволяют достигать высокого качества освещения, так как из-за сплошного затенения первого же междупутья коэффициент затенения гм составляет от 0,95 до 0,99. Но поскольку зрительные работы на указанных раздельных пунктах и путях выполняют обычно только со стороны осветительной установки, такой высокий гм можно все-таки считать приемлемым. Вместе с тем на путях надвига и вытяжках шаг подвески осветительных приборов приходится определять с учетом коэффициента затенения междувагонного пространства гм.

Наиболее широко в установках на отдельно стоящих опорах применяют подвесные светильники СПП, СППР, СЗПР, СЗП и консольные СКЗР и РКУ с лампами ДРЛ-125 и ДРЛ-250.

Для установки прожекторов используют типовые мачты высотой 15. 21, 28. 35 и 45 м. Такой способ освещения практикуется на опорных промежуточных, участковых и сортировочных станциях неэлектрифицированных участков железных дорог. Основной его недостаток заключается в принципиальной невозможности создания хорошего освещения по условиям затенения междупутий. По этой причине мачты высотой 15 и 21 м для освещения станционных парков в настоящее время не применяют. Приемлемое качество освещения достигается при использовании мачт высотой 28 м, когда гм =0,7ч0,72 (см. рис. 4, а). Еще лучшими в этом отношении являются мачты высотой 35 м с удлиненной площадкой (рис. 4,б), которые позволяют снизить коэффициент затенения междупутий до 0,3--0,35. На эксплуатируемых станциях при отсутствии широких междупутий могут быть применены мачты высотой 45 м. Устанавливают их за пределами путевого развития, но благодаря большой высоте (более чем десятикратной по сравнению с высотой вагона) они обеспечивают некоторое снижение ум.

На мачтах для обслуживания прожекторов устраивают площадки различных типов, а в стволах мачт - лестницы для удобного и безопасного подъема на площадку.



Рис.4. Схемы осветительных установок, применяемых на железнодорожных станциях

Иногда прожекторные осветительные установки на мачтах применяют на станциях электрифицированных линий. Для этого вместо каждой четвертой или пятой опоры гибких поперечин устанавливают мачту высотой 28 м (в том числе с портальным основанием), оборудованную устройствами для подвески гибких поперечин контактной сети (рис. 4, а, пунктир).

Для установки на мачтах чаще всего используют прожекторы ПЗС-35, ПЗС-45, ПСМ-50-1, ПНК-2000-1, ПЗР-250, ПЗР-400. В качестве источников света применяют лампы ДРИ-250, ДРИ-500, ДРИ-700, Г 220-1000, КГ 220-2000-4.

Наилучшим способом освещения территорий путевого развития станций является установка осветительных приборов над каждым междупутьем. Этой цели удовлетворяет подвеска осветительных приборов па гибких конструкциях, аналогичных используемым для подвески контактной сети. Светильники при этом могут быть размещены как поперек парка путей (на гибких поперечинах), так и вдоль над, осями путей или междупутий (на цепной подвеске). В том и другом случаях, как правило, применяют светильники с несимметричным светораспределением при высоте их установки 6 --7 м над уровнем земли (рис. 4, в). Осветительные приборы, подвешенные на гибких поперечинах, обслуживают с передвигающихся по поперечине тележек канатного типа. Цепные подвески обслуживают с телескопической автомобильной вышки или с лейтера.

Несмотря на хорошее качество освещения (гм = 0,28 ч 0,3) применение гибких поперечин со светильниками весьма ограничено из-за неудобства их обслуживания. Поэтому их рекомендуют только для существующих станций, где в парках с числом путей более 10--12 отсутствуют широкие междупутья и нельзя применить другие способы освещения. Цепные подвески применяют, как правило, для освещения пассажирских платформ на электрифицированных участках железных дорог.

Наиболее эффективным способом освещения является установка прожекторов на жестких поперечных конструкциях над каждым междупутьем. К таким конструкциям относят специальные порталы высотой 28 м (рис. 4,д) используемые на неэлектрифицированных станциях или парках, и жесткие поперечины высотой 12 м, применяемые на электрифицированных станциях (рис. 4, г). Жесткая поперечина служит совмещенной опорной конструкцией для подвески контактной сети и установки осветительных приборов. Для удобства обслуживания последних верхнюю часть ригеля жесткой поперечины или портала оборудуют настилом и перилами, а для удобства подъема конструкцию оснащают стационарными лестницами.

Качество освещения по условиям затенения в осветительных установках, расположенных на порталах и жестких поперечинах, оценивают по коэффициенту затенения междупутий (гм = 0,22 ч 0,26). Наиболее широко в этих установках применяют прожекторы ПЗС-35, ПЗС-45, ПСМ-50-1, ПКН-2000-1 с лампами накаливания мощностью от 200 до 1000 Вт, а также лампами ДРЛ-400, ДРЛ-700, ДРИ-250, ДРИ-500, КГ 220-2000-4.

Выбор способа освещения. При выборе способа освещения в первую очередь исходят из технологических характеристик станций. К ним относят назначение парка путей или станции в целом; характер путевого развития, который определяется наличием уширенных (более 5,3 м) междупутий и их взаимным расположением; перспективу введения электрической тяги. На основании анализа технологических характеристик, выбирают вид конструкции для размещения осветительных приборов, которая в свою очередь определяет способ освещения и все основные его показатели - светотехнические и эксплуатационные.

Опыт проектирования и эксплуатации осветительных установок станций подтверждает, что по всем показателям наилучшим способом освещения является ряд прожекторов, установленных на жестких опорах контактной сети (см. рис. 4, г) для электрифицированных станций и на специальных порталах высотой 28 - 30 м для неэлектрифицированных станций (рис. 4,д). Гибкие поперечины для подвески осветительных приборов (рис. 4,в) применяют весьма ограниченно. Этот способ освещения рекомендуется использовать в случаях, когда отсутствуют широкие междупутья и имеется возможность обслуживания светильников с телескопической автомобильной вышки из междупутий (на технических пассажирских станциях). При использовании для осветительных установок мачт с прожекторами наилучшим вариантом, считаются 35-метровые мачты с удлиненными площадками (рис. 4,б). На мачтах высотой.28 м (рис. 4,а), кроме прожекторов, в последнее время устанавливают светильники ИТЖ с. галогенными лампами накаливания и ОЖКс-20 сксеноновыми лампами ДКсТ-20000(Однако последние имеют ряд светотехнических и экономических недостатков. Светильники ИТЖ более экономичны и обладают хорошими, эксплуатационными качествами. Так, светильник ИТЖ-2000 .для обеспечения Енорм = 5 лк можно устанавливать над каждым междупутьем станции на высоте 11 - 12 м с расстоянием между соседними светильниками около 100 м.

Естественное и совмещенное освещение

Естественное освещение предусматривают, как правило, в тех помещениях, в которых пребывание людей постоянно. Допускается проектирование помещении и без естественного света. К ним относят производственные помещения, специально оговоренные санитарными нормами, а из общественных и вспомогательных --. залы заседаний и выставок, некоторые санитарно-гигиенические помещения, а также коридоры, проходы и переходы.

Нормированное значение коэффициента естественной освещенности - енорм для каждого, конкретного помещения устанавливают тс учетом характера зрительной работы системы расположения световых проемов и района, в котором намечено построить проектируемое здание, и определяется по формуле

енорм=еmC,

где е - КЕО, принимаемый по СНиП II-4-79;

m - коэффициент светового климата, без учета прямого солнечного света, принимаемый в зависимости от района (вся территория: СССР разбита на пять поясов светового климата) в пределах от 0,8 до 1,2;

С - коэффициент солнечности светового: климата (от 0,6 до 1,0), определяемый в зависимости от типа, светового проема, и ориентации его по сторонам горизонта (азимуту).

При боковом освещении КЕО нормируют минимальным, а при верхнем или верхнем и боковом - средним.

Для того чтобы то или иное рабочее место, в помещении было обеспечено естественным" светом в светлое время суток, т. е. чтобы; обеспечивался нормированный KEО, необходимо устройство соответствующих световых проемов. В практике проектирования светотехнический расчет сводится к определению площади и конструкции световых проемов по нормативам, предусмотренным строительными нормами и правилами и государственными стандартами.

Требуемая площадь светового проема S0K, например, для бокового освещения, может быть приближенно определена

(8.11)

где SП - площадь пола рассматриваемого помещения, м 2;

енорм - нормируемое значение КЕО, %;

зОК --коэффициент световой активности проема, или так называемая, световая характеристика окна;

кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями:

к - коэффициент запаса, зависящий от концентрации пыли в помещении, расположения стекол в световых проемах (вертикально, горизонтально, наклонно) и от периодичности их чистки;

фобщ - общий коэффициент светопропускания, определяемый в зависимости от коэффициента пропускания стекла, потерь света в переплетах окна, в несущих и солнцезащитных конструкциях перед окном 1;

r1 - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света, который определяют с учетом геометрических размеров помещения и светового проема, а также величин коэффициентов отражения потолка, стен и пола.

1 К эксплуатационным мероприятиям по улучшению естественного освещения следует отнести регулярную промывку всех поверхностей остекления, а также окраску и периодическое ее обновление на стенах противостоящих зданий и внутренних поверхностях помещения. Колеры окрасочных покрытий должны иметь большие коэффициенты отражения.

Рис. 5. Кривые коэффициента естественной освещенности при: а - одностороннем боковом освещении; б - двустороннем боковом освещении; " -- верхнем освещении через зенитный фонарь; г --верхнем и боковом освещении (на рис, б и г итоговые ординаты получены суммированием ординат обеих кривых)

Расчетные значения размеров световых проемов можно конструктивно изменять в пределах от + 5 до - 10 %. С целью рационального использования тепловой энергии в отапливаемых помещениях световые проемы площадью более расчетной делать запрещается.

Полученные значения площади световых проемов обычно проверяют на обеспечение ими того КЕО, который был рассчитан в качестве нормируемого для данного помещения и вида зрительной работы.

Распределение освещенности по глубине помещения, а следовательно, и КЕО неравномерно. Для оценки качества естественного освещения строят кривые (по замерам или расчетам) КЕО в нескольких (обычно не менее пяти) точках, расположенных на плоскости условной, рабочей поверхности, отстоящей от пола на 0,8 м (на рис. 5 - точки 1, 2, 3, 4 и 5). В зависимости от типа световых проемов и их расположения указанные кривые по-разному характеризуют светотехнические показатели помещения. Неравно мерность естественного освещения, т. е. отношение среднего значения КЕО к наименьшему, для бокового освещения не нормирую, а для верхнего или верхнего и бокового она установлена не более 3:1. Методика полного расчета естественного освещения подробно изложена в СНиП II-4-79.

Совмещенное освещение можно применять в производственных помещениях, где выполняются весьма точные зрительные работы, а также в помещения "имеющих большую ширину. Не допускается совмещенное освещение в жилых комнатах, кухнях, в помещениях для детей, учебных помещениях, кабинетах врачей и др. Коэффициент естественной освещенности, который для таких помещений принимают по нормам для совмещенного освещения можно снижать на величину от 0,2 до 3,0 в зависимости от точности зрительной работы. При этом освещенность от системы общего освещения надо повышать на одну ступень по шкале освещенности. Максимальные освещенности от системы общего освещения в этих случаях могут достигать 750 лк. Осветительные установки в помещениях для постоянного пребывания людей следует выполнять с применением газоразрядных: ламп.

Методика расчета показателя ослепленности для железнодорожных станций

Показатель ослепленности расчитывают для машинистов маневровых локомотивов в связи с ответственностью их за безопасность маневровых передвиженийP = [(1+0,4Eзр/иLф)0,5-1]1000,

где Езр освещенность на зрачке машиниста, лк;

и - угол действия блесткого источника, град;

Lф- яркость фона, кд/м 2.

Для каждого конкретного случая определяют Езр, и,Lф.

Угол действия блесткого источника

и = 90°- б,

где б - направление максимальной силы света светильника, град. Освещенность на зрачке машиниста можно измерить или рассчитать, пользуясь кривой силы света светильника, по уравнению

Езр = I sin3б/e2,

где I - максимальная сила света светильника, кд;

е - расстояние от светильника вдоль оси межпутья, на котором сила света максимальная, м;

e = (H-3,5)tga,

где Н - высота установки светильника над уровнем головки рельса, м. Яркость фона

Lф = Еp/р = 0,032E,

где Е - минимальная или нормируемая освещенность на поверхности межпутья, которую обеспечивают осветительные установки;

р - коэффициент отражения.

Расчет экономической эффективности от внедрения рациональных осветительных установок

Правильный выбор эффективных осветительных установок, позволяющих обеспечить нормированную освещенность и требования к качеству освещения при наименьших затратах, возможен только при детальном технико-экономическом анализе различных осветительных установок. Такой анализ необходим как на стадии проектирования, так и в условиях эксплуатации при модернизации осветительных установок.

В зависимости от характера работ по совершенствованию освещения железнодорожных станций изменяется методика технико-экономической оценки осветительных установок. При реконструкции действующих осветительных установок необходимо определять экономическую эффективность от применения осветительных приборов взамен действующих (базовых). При проектировании новых установок, как правило, рассматривается несколько возможных проектных решений с применением различных осветительных приборов. Для экономической оценки вариантов освещения один из них необходимо принять за базовый. В случае если в проекте рекомендован один тип осветительного прибора, эффективность от его использования должна определяться в сравнении с наиболее широко применяемыми для освещения аналогичных территорий световыми приборами, принимаемыми за базовые.

Сравниваемые варианты должны быть приведены к тождественным условиям: в соответствии с действующими нормами на равноценной площади должны быть обеспечены требования к уровню и качеству освещения (ограничение слепящего действия, равномерность распределения освещенности). Для этого весь расчет экономической эффективности осветительных установок следует проводить для одной и той же условной площади. Конфигурация ее выбирается в зависимости от назначения осветительной установки. Например, при освещении не занятых постоянно подвижным составом территорий в качестве условной площади можно принять спускную часть горки. При освещении парков станций условная площадь должна иметь форму вытянутого прямоугольника.

Для выбранной условной площади выполняется светотехнический расчет всех вариантов осветительных установок, как с новыми, так и с базовыми осветительными приборами: определяется число и тип конструкций для крепления осветительных приборов, расстояние между ними, число осветительных приборов на одной конструкции, их мощность и т.д.

В практике проектирования равноценными по светотехническому эффекту принято считать осветительные установки, для которых разница освещенности не превышает значений (+20) -(-10)%.

Для создания нормированной освещенности на условной площади, как правило, требуется разное число новых и базовых осветительных приборов. Вследствие того, что экономическую эффективность рассчитывают на единицу новой техники, в расчет различных видов затрат необходимо ввести коэффициент г, определяющий долю базового осветительного прибора, приходящуюся на один новый.

Коэффициент г определяется отношением числа осветительных приборов базовых к новым на условной площади.

Из этих же соображений введен коэффициент м, учитывающий долю прожекторной мачты или другой конструкции, приходящейся на один осветительный прибор. Он определяется отношением числа конструкций на условной площади к числу осветительных приборов.

Правильная оценка вариантов освещения в значительной степени осложняется одновременным использованием на освещаемой площади разных источников света и осветительных приборов, опор разных типов с разным числом установленных на них осветительных приборов. В этих случаях суммарные затраты складываются из затрат на отдельные виды установок на условной площади.

Экономический эффект рассчитывают на годовой объем производства или на количество эксплуатируемой новой техники в расчетном году. За расчетный год принимают, как правило, второй или третий календарный год серийного выпуска или использования новой техники.

Осветительные приборы относятся к группе новой техники долговременного применения, поэтому экономический эффект от их использования должен определяться с учетом всего срока их службы:

(5.1)

где З 1, З 2 - приведенные затраты на изготовление базового и нового осветительных приборов (или оптовые цены), руб.;

B1, B2 - удельная площадь, на которой обеспечивают нормируемую освещенность базовый и новый осветительные приборы, м 2/кВт;

В 2/ B1 - коэффициент, учитывающий увеличение освещаемой площади новым осветительным прибором мощностью 1 кВт по сравнению с базовым той же мощности, т.е. коэффициент, характеризующий эффективность новых осветительных приборов;

р 1, р 2 - нормы ежегодных отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление (реновацию) базового и нового осветительных приборов, определяемые как величины, обратные их срокам службы, доли ед.;

- коэффициент, учитывающий изменение срока службы нового осветительного прибора по сравнению с базовым;

И 1, И 2 - годовые эксплутационные расходы потребителя с учетом изменения издержек других отраслей народного хозяйства без отчисления на реновацию базового и нового осветительных приборов, руб.;

К 1, К 2 - капитальные вложения потребителя (железнодорожного транспорта), необходимые для обеспечения нормальной эксплуатации базового и нового осветительных приборов, руб.;

-

снижение приведенных затрат в сфере эксплуатации осветительных установок за весь срок службы новых осветительных приборов по сравнению с базовыми, руб.;

Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, принимается равным 0,15;

А 2 - число новых осветительных приборов па данном объекте, шт.

В случае если срок службы базовых и новых осветительных приборов одинаков, то

и формула (5.1) примет вид

(5.2)

Для определения экономической эффективности, прежде всего, составляют основные исходные данные, необходимые для дальнейшего расчета отдельных элементов формул.

Затем определяют приведенные затраты на изготовление осветительных приборов и коэффициент, учитывающий эффективность новых осветительных приборов. Далее рассчитывают капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Порядок расчета экономической эффективности.

Основными исходными данными при проектировании или монтаже новой осветительной установки являются следующие:

1.Число новых, осветительных приборов на данном объекте А 2, шт.

2. Оптовые цены на осветительные приборы Б, руб.

3. Цена одной лампы Д, руб.

4. Мощность лампы Рл, кВт.

5. Срок службы лампы ф, ч.

6. Число осветительных приборов, базовых и новых, на условной площади N1 и N2, шт.

7. Доля базового осветительного прибора, приходящаяся на один новый г, определяемая отношением N1 к N2.

8. Число прожекторных матч, жестких поперечин и других конструкций для крепления осветительных приборов на условной площади Nм, шт.

9. Доля прожекторной мачты или другой конструкции, приходящаяся на один осветительный прибор и, определяемая отношением Nм к N1 или N2.

10. Стоимость изготовления и установки одной мачты или другой конструкции Мм, руб.

11. Стоимость монтажа на мачте одного осветительного прибора Мпр, включая стоимость монтажа металлоконструкций, пускорегулирующих устройств т.п., руб.

12. Число часов использования установки в год Т, ч.

13. Число ревизий (чисток) осветительных приборов в год m.

14. Тариф на электроэнергию q за 1 кВтч, руб.

15. Нормо-часы на замену одной лампы а, чел-ч.

16. Нормо-часы на ревизию (чистку) осветительного прибора н, чел-ч.

17. Средняя ставка работников с. обслуживающих осветительную установку, с учетом премии 40%, руб.

18. Средняя месячная норма рабочего времени t, ч.

При реконструкции осветительной установки учитывают показатели 1-7 и 11-18, а также стоимость демонтажа на мачте базового осветительного прибора, включая стоимость демонтажа металлоконструкций и пускорегулирующих устройств.

Целесообразно исходные данные составлять в виде следующей таблицы:

Приведенные затраты на изготовление осветительных приборов:

Новых З 2 = Б + Д;

Базовых З 1=(Б + Д) г (5.3)

Коэффициент B2/B1, учитывающий эффективность новых осветительных приборов определяется с помощью следующих выражений:

B1 = S/ Рл 1, B2 = S/ Рл 2, (5.4)

где S - освещаемая площадь, для которой проводился расчет осветительных установок с базовыми и новыми осветительными приборами, м 2;

Рл 1, Рл 2 - суммарная мощность соответственно базовых и новых осветительных приборов на освещаемой (условной) площади, кВт.

Капитальные вложения при проектировании новой осветительной установки включают в себя стоимость конструкций и монтажа на них осветительных приборов.

Капитальные вложения:

на один новый осветительный прибор

К 2=Мм 2+Мпр 2, (5.5)

на один базовый осветительный прибор

К 1=(Мм 1+Мпр 1) г (5.6)

где Мм 1, Мм 2 -стоимость конструкции (поперечины, прожекторной мачты) в расчете на один базовый и новый осветительный прибор, руб.;

Mпp1, Мпр 2 - стоимость монтажа одного базового и нового осветительных приборов на поперечине, прожекторной мачте, руб.

Стоимость конструкций на один осветительный прибор

Мм=Мм м. (5.7)

Стоимость монтажа одного осветительного прибора

Мпр=М 1+М 2+М 3, (5.8)

где М 1 - стоимость монтажа металлоконструкций, руб.4 ;

M2 - стоимость монтажа осветительного прибора, руб.;

M3 - стоимость монтажа шкафа для пускорегулирующего устройства, руб.

Капитальные вложения при реконструкции, действующей осветительной установки состоят из стоимости монтажа новых и демонтажа базовых осветительных приборов. Стоимость монтажа осветительных приборов при проектировании новых и реконструкции действующих установок одинакова и рассчитывается по уравнению (5.8). Стоимость демонтажа осветительных приборов составляет 30% стоимость их монтажа. Таким образом, капитальные вложения

К 2 = 0,3Мпр 1 г + Мпр 2 (5.9)

При реконструкции установок капитальные вложения на базовые осветительные приборы К 2 = 0.

Эксплуатационными расходами являются затраты, необходимые на замену ламп в осветительных приборах, на ревизию (чистку) осветительных приборов, стоимость расходуемой электроэнергии и амортизационные отчисления.

Эксплутационные расходы:

на один новый осветительный прибор

И 2=Сл+С 3+Сч+Сэ+Са+Сст, (5.10)

на базовый осветительный прибор

И 1=(Сл+С 3+Сч+Сэ+Са+Сст) г (5.11)

где Сл стоимость замененных ламп в одном осветительном приборе, руб.;

Сз - стоимость работ по замене ламп в одном осветительном приборе, руб.;

Сч - стоимость ревизий (чисток) одного осветительного прибора, руб.;

Сэ - стоимость расходуемой электроэнергии одним осветительным прибором в год, руб.;

Са - амортизационные отчисления, руб.;

Сст - отчисление на социальные страхования, руб.

Стоимость замененных ламп

Сл=ТД/ф. (5.12)

Стоимость работ по замене ламп

С 3=Тас/ фt (5.13)

Стоимость ревизий (чисток)

Сч=тнс/t (5.14)

Стоимость расходуемой электроэнергии в год

Cэ=qW (5.15)

где q - тариф на электроэнергию за 1 кВтч, руб.;

W - расход электроэнергии в год, кВтч.

Расход электроэнергии в год

W=РлТ. (5.16)

Амортизационные отчисления на замену отдельных частей осветительных приборов, электрооборудования принимают в размере 10% приведенных затрат на их изготовление (что соответствует 10-летнему сроку службы); на замену частей строительных элементов (опор, прожекторных мачт, жестких поперечин) - 2% стоимости их изготовления и установки (что соответствует 50-летнему сроку их службы) с учетом доли строительных элементов, приходящихся на один осветительный прибор,

Cа=0,13 + 0,02Мм м (5.17)

Отчисление на социальное страхование в размере 10%

Сст=(С 3 + Сч)0,1 (5.18)

Готовую экономическую эффективность Э от внедрения одного нового осветительного прибора рассчитывают по формулам (5.1) или (5.2) при А 2= 1.

Готовая экономическая эффективность от внедрения всех новых осветительных приборов на данном объекте

Э = Э А 2 (5.19)

Рис.6. Светильник ЖТРП с лампой ДРЛ 1000

Размещено на Allbest.ru

...