Главная страница
Навигация по странице:

  • Виды искусственного освещения

  • Расчет искусственного освещения производственных помещений

  • Метод коэффициента использования светового потока

  • Лекция 11 Освещение. Лекция 11 Искусственное освещение


    Скачать 230.01 Kb.
    НазваниеЛекция 11 Искусственное освещение
    АнкорЛекция 11 Освещение.docx
    Дата26.07.2017
    Размер230.01 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛекция 11 Освещение.docx
    ТипЛекция
    #14800

    Лекция 11

    Искусственное освещение
    Искусственное освещение применяют в часы суток, когда естественный свет не достаточен, или в помещениях, где он отсутствует. По принципу организации искусственное освещение делят на два вида: общее (равномерное и локализованное) и комбинированное
    свет_р20
    Виды искусственного освещения
    Общее освещение предназначено не только для освещения рабочих поверхностей, но и всего помещения в целом, в связи с чем светильники общего освещения обычно размещаются под потолком помещения на достаточно большом расстоянии от рабочих поверхностей. Общее освещение может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работ в любом месте освещаемого помещения. Для равномерного освещения расстояния между источниками света в каждом ряду и расстояния между рядами выдерживаются неизменными. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что обеспечивает повышенную освещенность на рабочих местах. При комбинированном освещении к общему добавляется местное освещение от светильников, концентрирующих световой поток непосредственно на рабочих местах.

    Преимуществами системы общего равномерного освещения в сравнении с системой комбинированного освещения являются:

    1) меньшие первоначальные затраты на устройство осветительной установки;

    2) равномерное распределение яркости по всему помещению.

    Наряду с этими достоинствами, система общего равномерного освещения из-за значительного удаления светильников от рабочих мест не позволяет экономически приемлемым путем обеспечить высокие уровни освещенности рабочих поверхностей. Одновременно с этим при наличии системы общего равномерного освещения не представляется возможным управлять световым потоком светильников, что необходимо для создания качественного освещения рабочих мест при точной работе.

    Система общего равномерного освещения применяется обычно в следующих случаях:

    а) при небольших уровнях нормированной освещенности (300 лк и ниже);

    б) при высокой плотности расположения рабочих мест и в производственных помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы, места которых не могут быть заранее определены;

    в) в непроизводственных помещениях (вспомогательных, бытовых, конторских, складских, проходных и тому подобных помещениях);

    г) при невозможности устройства местного освещения по технологическим условиям (сотрясение, возможность механического повреждения).

    Применяя локализованное размещение светильников общего освещения, можно наиболее просто добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без значительных экономических затрат.

    Систему одного общего локализованного освещения рекомендуется применять:

    а) для крупных поверхностей, требующих по сравнению с остальной площадью помещения повышенной освещенности;

    б) в цехах, рабочие места в которых расположены сосредоточенными отдельными группами;

    в) в цехах, различные участки которых предназначены для выполнения работ, требующих разной освещенности;

    г) в цехах с крупным оборудованием, создающим затемнения, затрудняющим осуществить равномерное расположение светильников, или в цехах, где требуется освещать различно ориентированные поверхности.

    При необходимости освещения точных работ, нуждающихся в создании высоких уровней освещенности, целесообразно применять систему комбинированного освещения. Светильники местного освещения, расположенные вблизи рабочей поверхности, позволяют:

    1) управлять световым потоком и благодаря этому создавать лучшие условия видения;

    2) создавать высокие уровни освещенности не только на горизонтальных, но также на вертикальных и наклонных поверхностях при относительно небольшой мощности лампы;

    3) экономить электроэнергию, выключая местное освещение, когда станок не работает.

    Указанные преимущества системы комбинированного освещения обеспечили ей широкое распространение на промышленных предприятиях в тех цехах, где работа связана с большим напряжением зрения.

    При выполнении системы комбинированного освещения соблюдается определенное соотношение между освещенностью рабочих поверхностей, создаваемой одновременно светильниками местного и общего освещения, и освещенностью, создаваемой только лишь светильниками общего освещения. Это соотношение, как правило, должно находиться в пределах 10 : 2  10 : 5 и лишь в исключительных случаях 10 : 1.

    При меньших соотношениях неравномерное распределение яркости в поле зрения вызывает повышенное утомление зрения. По этой же причине применение одного местного освещения в производственных помещениях не допускается.

    По функциональному назначению различают следующие виды искусственного освещения: рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное и сигнальное.

    Рабочее освещение устраивается во всех помещениях и создает на рабочих поверхностях нормируемую освещенность.

    Аварийное освещение позволяет не прекращать работу в случае аварии в сети обычного освещения. Аварийное освещение устраивается в очень ответственных помещениях и, как правило, в зданиях управления не применяется, за исключением гардеробов с числом мест хранения 300 и более, помещениях диспетчерских, узлов связи и некоторых других. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять 5% освещенности, нормируемой для рабочего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территории предприятий.

    Эвакуационное освещение дает возможность людям легко и уверенно выйти из здания при аварии в сети обычного освещения. Его следует предусматривать в основных проходных помещениях, коридорах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из административных зданий, где работают или пребывают одновременно более 50 человек, а также из здравпунктов, книго- и архивохранилищ независимо от числа лиц, пребывающих там; в актовых залах, гардеробных, в помещениях, где одновременно могут находиться более 100 человек (большие аудитории, обеденные, актовые залы, конференц-залы). Это освещение должно обеспечивать на полу основных проходов и на ступенях лестниц освещенность не менее 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк на открытой территории.

    Охранное освещение предусматривается вдоль границ территории, охраняемой в ночное время. Охранное освещение должно обеспечивать освещенность не менее 0,5 лк на уровне земли.

    Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности либо на безопасный путь эвакуации.

    Кроме того, условно к производственному освещению относят бактерицидное и эритемное облучение помещений.

    Бактерицидное облучение (“освещение”) создается для обеззараживания воздуха, питьевой воды, продуктов питания.

    Эритемное облучение создается в производственных помещениях, где недостаточно солнечного света (северные районы, подземные сооружения). Максимальное эритемное воздействие оказывают электромагнитное излучение с длиной волны 297 нм. Они стимулируют обмен веществ, кровообращение, дыхание и другие функции организма человека.


    Расчет искусственного освещения производственных помещений
    Цель расчета искусственного освещения – определение оптимальной освещенности рабочих мест производственного помещения с минимальным расходом электроэнергии. Светотехническим расчетом определяют мощность ламп, необходимую для получения заданной освещенности при выбранном типе, расположении и числе светильников.

    При проектировании искусственного освещения необходимо учитывать условия зрительной работы:

    • систему освещения – (общая или комбинированная);

    • наименьший объект различия, мм;

    • разряд зрительной работы;

    • подразряд зрительной работы;

    • контраст объекта с фоном;

    • характеристику фона.

    Для создания общего равномерного освещения применяют обычно два метода расчета искусственного освещения: коэффициента использования светового потока и удельной мощности.
    Метод коэффициента использования светового потока
    Метод коэффициента использования светового потока применяют для точного расчета освещенности помещений со светлыми потолками и стенами, так как в методике расчета учитывается отраженный свет. Этот метод широко используется при проектировании осветительных установок с люминесцентными лампами.

    Методика расчета сводится прежде всего к определению высоты подвеса светильника над освещаемой поверхностью и размещения светильников. На рисунке приведена схема расположения светильников по высоте помещения.


    Расположение светильников по высоте помещения: H – высота помещения; HР – расчетная высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью; hС – высота свеса светильника от потолка; hР – расстояние от пола до рабочей поверхности
    Высоту подвеса светильника (м) над освещаемой поверхностью определяют по формуле

    Высота подвеса светильника от уровня рабочей поверхности должна быть не ниже 2 м. Для улучшения архитектурного восприятия помещений с относительно невысокими потолками применяют при люминесцентном освещении потолочными светильниками ШЛП. В этом случае hC = 0.

    Поскольку СНиП предписывает соблюдение определенной нормы освещенности, то расположение светильников в пространстве должно быть таким, чтобы на всех рабочих местах заданная освещенность обеспечивалась при наименьшей мощности установленных ламп. Для равномерного освещения светильники обычно располагают рядами, ориентируя ряды параллельно стенам с окнами или продольным осям помещения

    Схемы размещения светильников в помещении: а  с лампами накаливания; б  с люминесцентными лампами
    Это достигается выбором наивыгоднейшего соотношения между высотой подвеса НР светильника над освещаемой плоскостью и расстоянием L между светильниками. Для различных светильников такие соотношения могут быть вычислены в зависимости от их кривой светораспределения и расположения светильников (однорядное, квадратное, шахматное и т. п.) и приводятся обычно в светотехнических справочниках. Для некоторых средних условий применительно к общественным зданиям обычно принимают L/HР равным 1,42,6. Кроме расстояния L между светильниками необходимо выбрать и расстояние l между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l=0,25  0,3 L, а если у стен расположены проходы, то l = 0,4  0,5 L.

    Светильники с люминесцентными лампами чаще всего размещают линиями. Наиболее рациональное расстояние между рядами светильников принимают равными 1,2  1,5 НР в зависимости от типа светильников. Так как освещенность под концом линии получается обычно в 1,5  2 раза ниже, чем под её серединой, то в случае надобности рекомендуется устанавливать на концах линий дополнительные светильники или применять светильники с большим числом ламп. Белая чистая покраска стен может существенно сгладить указанную неравномерность.

    Необходимое число ламп накаливания




    где S – площадь помещения, м2.

    Число светильников в одном ряду может быть определено по формуле





    где А – длина помещения, lСВ – длина светильника.

    В условиях промышленного производства, когда в помещении устанавливается большое количество оборудования, число ламп в каждом светильнике принимают кратным 3 при трехфазной электрической сети и кратным 2 при двухфазной сети.

    Общее число светильников равно



    где КР – число рядов светильников по ширине помещения.

    Далее определяют показатель помещения, который характеризует геометрические соотношения в помещении

    где А – длина помещения, В – ширина помещения, HР – высота подвеса светильника над освещаемой рабочей поверхностью.

    По показателю i и степени отражения светового потока от стен, потолка и рабочей поверхности устанавливают коэффициент использования светового потока . Этот коэффициент указывает, какая часть полезного светового потока падает непосредственно на рабочую поверхность. Значения коэффициента использования в зависимости от указанных выше параметров приведены в таблицах 9-15 для типовых кривых силы света светильников, световой поток которых равен 1000 лм (считается ηсв=1). Ввиду того, что число типов светильников очень большое и нужно иметь огромное количество таблиц для коэффициента использования, в настоящее время используются таблицы лишь для типовых кривых силы света. Зная КПД конкретного светильника и определив его типовую кривую силы света, можно по таблицам 9-15 найти для соответствующих кривых силы света, коэффициентов отражения потолка ρП, стенρС, рабочей поверхности ρР и индекса помещения i значение . Коэффициент использования для конкретного светильника находится как произведение Н, где Н – КПД светильника в нижнюю полусферу, определяемый как отношение потока, направляемого светильником в верхнюю полусферу ФВ к общему потоку света Ф, создаваемого светильником. Для большинства промышленных светильников небольшим потоком света, направляемым в верхнюю полусферу можно пренебречь. Это нельзя делать для светильников с кривой света типа М, если учитывать поток в обеих полусферах, поскольку в табл. Приведены значения потока для этого типа только в нижнюю полусферу ФН = 1000 лм.

    Далее определяют световой поток лампы

    где ЕН – нормируемая освещенность, лк; S – площадь помещения, м2; КЗ – коэффициент запаса (для ламп накаливания КЗ = 1,2 … 1,5; для люминесцентных ламп КЗ = 1,5 … 2); Z – коэффициент неравномерности освещения (для ламп накаливания рекомендуется Z = 1,15, для люминесцентных ламп при равномерном расположении светильников Z = 1,1); Nчисло светильников; n – количество ламп в светильнике; η - коэффициент использования светового потока.

    По найденной величине подбирают тип и мощность лампы из числа стандартных ламп (при напряжении U = 220В). Световой поток выбранной лампы не должен отличаться от расчетного более чем на +20 или – 10 %. При большем расхождении корректируется намеченное число светильников.

    Общий расход электроэнергии для освещения производственного помещения определяют по формуле

    где РЛ – мощность одной лампы, Вт.

    Метод удельной мощности применим для приближенного расчета общего равномерного освещения производственного помещения, когда заранее заданы тип и мощность лампы.

    написать администратору сайта