Светильник типа одр. Как устроены светильники с люминесцентными лампами

Для искусственного освещения помещений используются лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания просты в устройстве, дешевы и удобны в эксплуатации. Однако они преобразуют в световой поток лишь 2,5...3 % потребляемой энергии, чувствительны к колебаниям напряжения в электрической сети, искажают цветопередачу, усиливая желтые и красные тона при недостатке синей и фиолетовой частей спектра. Промышленность выпускает различные лампы накаливания: вакуумные НВ (их мощность обычно не превышает 40 Вт), газонаполненные НГ, биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением НБК и др.

Строительные нормы и правила предусматривают применение газоразрядных ламп в качестве основного источника света по причине следующих их преимуществ: значительная световая отдача, в 2...4 раза превышающая аналогичный показатель у ламп накаливания; экономичность; благоприятный состав спектра; больший нормативный срок службы, составляющий 6000... 12 000 ч против 1000 ч у ламп накаливания.

Газоразрядные (люминесцентные) лампы — это трубки или колбы с расположенными внутри электродами, наполненные инертным газом или парами ртути. При пропускании электрического разряда через газ или пары металла возникает ультрафиолетовое излучение, падающее на слой люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность лампы. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая состав люминофора, можно добиться светового потока нужной цветности. Различают газоразрядные лампы низкого давления, внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разрежение, и высокого давления.

Условное обозначение люминесцентных трубчатых ламп низкого давления для общего освещения расшифровывают так: Л — люминесцентная; Б — белая; Д — дневная; Е — естественная; Ц — с улучшенной цветопередачей; ТБЦЦ — тепло-белая с очень хорошей цветопередачей; Т — с трехкомпонентной смесью люминофоров, имеющей узкополосный спектр излучения; Р — рефлекторная; К — красная; Г — голубая; Ж — желтая; 3 — зеленая; Р — розовая; М — модернизированная; 2 и 7 — отличительная особенность ламп от базовой модели; 10, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 — номинальная мощность в ваттах.

Лампы высокого давления позволяют создавать значительные уровни освещенности при сравнительно небольших затратах электроэнергии. Их применяют для наружного освещения и в высоких помещениях при наличии пыли, дыма или копоти в воздухе. Наиболее часто используют лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) или их разновидность — ДРВЛ (дуговые ртутно-вольфрамовые люминесцентные), недостатком которых является усиление зеленых и голубых тонов. Поэтому в случае, когда искажение восприятия цветов недопустимо, предпочтение отдается лампам типа ДРИ (дуговым ртутным с йодидами металлов), обладающим исправленной цветностью.

К недостаткам газоразрядных ламп кроме искажения цвета относятся: наличие стробоскопического эффекта, шум пускорегулирующей аппаратуры и плохая загораемость ламп низкого давления при пониженной температуре воздуха (техническая характеристика предусматривает работу трубчатых люминесцентных ламп низкого давления в диапазоне температур 10...55 °С).

Устройство, состоящее из лампы и осветительной арматуры, называют светильником. В осветительной арматуре устанавливают источник света для распределения светового потока в нужную сторону, защиты глаз от блесткости светящейся поверхности лампы и защиты лампы от загрязнения или влаги, а также с целью обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.

Степень защиты от слепящего действия светильника характеризует защитный угол а между горизонталью и линией, соединяющей нить накаливания с противоположным краем отражателя (рис. 20.2). Как правило, α ≥ 27°.

Промышленность выпускает примерно 25...30 различных типов светильников для ламп накаливания и около 200 для люминесцентных ламп (рис. 20.3). В зависимости от распределения светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отраженного света. В светильниках для люминесцентных ламп преимущественно прямое светораспределение, а в светильниках для ламп накаливания — прямое и рассеянное.

Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока. Их используют в помещениях с темными потолками и стенами, в которых выделяется много пыли, копоти, различных испарений (цехи по производству комбикормов, кузницы и т. п.). Дают довольно резкие тени. Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу 60...90 % всего светового потока, устанавливают в помещениях с потолками и стенами, хорошо отражающими свет. Они дают довольно мягкие тени.

Светильники рассеянного света излучают в каждую полусферу 40...60 % всего светового потока. Их применяют в помещениях, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми стенами и потолками.

Рис. 20.2. Схема к определению защитного угла светильника а:
а — светильник с лампой накаливания; б — светильник с люминесцентными лампами

Светильники преимущественно отраженного света излучают в верхнюю полусферу 60...90 % всего светового потока. Светильники отраженного света излучают в верхнюю полусферу не менее 90 % всего потока.

Светильники с люминесцентными лампами чаще всего выполняют многоламповыми. Они могут быть прямого света (типов ОД, ОДР), преимущественно прямого света (типов ОДО, ОДОР, ШЛД, ШОД) и рассеянного света (типа ПВЛ).

В комбинированных системах используют светильники местного освещения, предназначенные для создания высоких уровней освещенности на ограниченной площади рабочей поверхности. При устройстве таких систем следует соблюдать условие, согласно

Рис. 20.3. Светильники:

а — "Универсаль" (прямого света); б— типа ПУ-200; в — ПУ-100; г —типа ВЗГ (взрывобезопасный, газонаполненный); д — "Глубокоизлучатель" (прямого света); е — "Люцетта" (рассеянного света); ж— "Молочный шар" (рассеянного света); з — потолочный ПСХ; и — типа ОД (подвесной открытый дневного света со сплошными отражателями); /с —типа ПВЛ (пылевлагозащитный, люминесцентный) которому светильники общего освещения должны обеспечивать не менее 10 % освещенности рабочей поверхности, предусмотренной для данного вида работы. Для местного освещения с целью исключения стробоскопического эффекта, как правило, применяют лампы накаливания.

Конструктивное исполнение светильников зависит от их назначения. В открытых светильниках лампа не отделена от внешней среды, а в закрытых лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнения. Применяемые для освещения сырых, насыщенных водяными парами помещений влагонепроницаемые светильники имеют корпус, способный противостоять воздействию влаги, а его конструкция обеспечивает герметичность вводных проводов, патрона и лампы. Во взрывозащищенных светильниках предупреждено возникновение искры. Для освещения помещений с повышенной концентрацией пыли используются пыленепроницаемые светильники.

Тип светильников определяется восемью группами знаков, состоящих из трех букв и цифр. Структура условного обозначения светильников и облучателей выглядит следующим образом:

Здесь 1 — источник света (одна буква); 2 — способ установки светильника (одна буква); 3 — назначение светильника (одна буква); 4 — номер серии (двузначное число в пределах 01...99); 5 — количество ламп (число); 6 — мощность лампы, Вт (число); 7 — модификация (трехзначное число в пределах 001...999); 8 — климатическое исполнение и категория размещения (буква и цифра).

Расшифровка буквенных обозначений светильников приведена в таблице 20.2.

20.2. Буквенные обозначения светильников и облучателей

	Источник света	Обозна- чение	Способ установки	Обозна- чение	Область применения	Обозна- чение
	Лампы накаливания:
	общего назначения		Подвесные		Промыш- ленные предприятия
	светильники (зеркальные и диффузные)		Потолочные		Рудники и шахты
	кварцевые галогенные		Настенные		Общест- венные здания
	Люминесцентные лампы:
	прямые трубчатые		Настольные		Жилые (бытовые)
	фигурные		Напольные и венчающие		Помещения Для наружного освещения
	эритемные		Встраиваемые

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

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

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
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

Таблица 11

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.

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

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

Тип светильника	Количество и мощность ламп, Вт	Напряжение сети, В	КПД, %	Размеры, мм	Мас-са, кг
длина	кш ширина	высота
ОД, ОДР	2 х 40		72 (65)				10,5
2 х 80	то же	то же				13,5
ОДО, ОДОР	2 х 40		75 (68)				10,5
2 х 80	то же	то же				13,0
Примечание. В скобках приведены значения КПД светильников с решеткой

Таблица 15

Коэффициент использования светового потока

Светильник	ОД	ОДОР	НОГЛ	У	УПД-ДРЛ	ПВЛ-1
r п, %
r с, %
Индекс помещения i	Коэффициент использования, h
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

Коэффициент использования осветительной установки представляет собой отношение светового потока, падающего на рабочую поверхность, ко всему световому потоку источников света. Его величина зависит от КПД светильника, кривой силы света, окраски стен и потолка, индекса помещения.

Индекс помещения iопределяют по формуле:

где L и В – соответственно длина и ширина помещения, м;

Н р – расчетная высота подвеса светильника, м.

Во всех случаях iокругляют до ближайшей табличной величины, при i больше 5 принимают i = 5, так как изменение индекса помещения свыше пяти почти не влияет на коэффициент использования.

Количество светильников выбирают исходя из размеров помещения. Расстояние от стены до первого и последнего ряда светильников должно составлять l = (0,3...0,5)l a , где
l a – расстояние между рядами светильников, принимается из условия обеспечения равномерности освещения: l a /H p £ z. Если рабочие поверхности располагаются непосредственно у стен, то
l = 0,3l a , а при отсутствии рабочих поверхностей у стен
l = (0,4…0,5)l a .

Источник света и светильник выбираются из условий экономических и технологических требований с учетом условий среды (таблица 16, рис. 9).

На рис. 9 к открытым светильникам, в которых лампа не отделена от внешней среды, относятся поз. б, в, г, к, л, м, п. В защищенных светильниках (поз. а, о), лампа защищена оболочкой, обеспечивающей воздухообмен с внешней средой. Корпус влагозащищенного светильника (поз. и) обеспечивает надежность электроизоляции проводов. Пыленепроницаемые светильники (д, е, н) защищают лампу и патрон от проникновения пыли. Взрывозащищенные светильники (ж, з) обеспечивают безопасность помещений и наружных установок при высокой концентрации в них горючих паров, газов и пыли.

Светильники размещают рядами параллельно стенам с окнами (для люминесцентных ламп), в шахматном порядке и по углам квадратов, на которые разбивается площадь потолка (для ламп накаливания).

После расчета необходимого светового потока светильника выбирается стандартная лампа. Световой поток лампы может отличаться от рассчитанного значения на 10...20 % (табли-
цы 17, 18, 19).

Таблица 16

Рис. 9 . Виды светильников:

а – Универсаль (Уз-200); б и в – глубокоизлучатели (Гэ, Гс); широкоизлучатель (СО);

д – пыленепроницаемые (ППР ППД); е – пыленепроницаемые (ПСХ-75);

ж – взрывозащищенный (ВЗГ-200АМ); з – повышенной надежности против

взрыва (НЗ-Н4Б); и – для химически активной среды (СХ); люминесцентные к – ОД

и ОДОР; л – ЛД и ЛДОР; м – ЛРП-2Х40; н – ПВЛ-1-2Х40; о – ВЛО;

п – для наружного освещения (спо-200)

Таблица 17

Световые характеристики люминесцентных ламп

Таблица 18

Световые характеристики ламп накаливания общего назначения напряжением 220 В

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,%

i

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.

1. 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)

1. 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.

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%,

1. 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.