Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


ОЦЕНКА УРОВНЯ ШУМА В ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКЕ



Задание

I.Познакомиться с общими положениями и кратко ответить на основные теоретические вопросы:

1.1.Что такое шум, инфразвук, слышимый звук, ультразвук, гиперзвук.

1.2.Охарактеризуйте негативное влияние шума на организм.

1.3. Укажите нормативные документы, регламентирующие уровень шума в условиях производства и в быту.

1.4.Чему равен порог слышимости, уровень вредного воздействия (превышение ПДУ), болевой порог, уровень шума, опасный для здоровья.

1.5 Что такое предельный спектр шума? Какие значения ПС установлены для территории городов?

II. Получить вариант задания с указанием основных характеристик, позволяющих оценить уровень шума в городской застройке.

2.1. Начертить в самостоятельно избранном масштабе план-схему, указав расстояния и размеры объектов в соответствии с вариантом задания.

2.2.Выполнить задание. Сравнить полученнй результат со значениями ПС-40 и ПС-50.

2.3.Сделать выводы о степени снижения уровня шума в городской застройке.

Общие положения

Шум – совокупность звуков различной интенсивности и частоты. Шумами являются только акустические колебания, находящиеся в слышимом диапазоне и воспринимаемые человеческим ухом. Шум – это волнообразное движение частиц упругой среды (газовой, жидкой или твердой), характеризующихся амплитудой колебаний, частотой, скоростью распространения и длиной волны.

   Негативное воздействие на организм человека зависит от уровня звукового давления (дБ) и громкости. Звуковое давление равно разности мгновенных полного (фактического) и среднего (атмосферного) давления в расчетной точке звукового поля.

Для частотного анализа шума используются его спектры. Спектр шума – это зависимость уровня звукового давления от частоты. Спектр разбивается на октановые полосы. Слышимый диапазон звука охватывает 10 октановых полос со среднегеометрическими частотами 31, 5 Гц, 63 Гц, 125 Гц, 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц, 8000 Гц, 16000 Гц.

Спектры шума делятся по характеру на:

- широкополосные с непрерывным спектром;

- тональные с дискретными тонами.

Звуки классифицируются по частотному диапазону колебаний. Выделяют следующие диапазоны звука:

Инфразвук (f 0 – 20 Гц). Звуковые колебания не слышны человеку, но оказывают воздействие на организм.

Слышимый звук (f 20 – 20.000 Гц). Воспринимаются органами слуха человека.

Ультразвук (f 20.000 – 1.000.000 Гц). Не воспринимается человеческим слухом, но поглощаемая организмом энергия вызывает физиологические реакции.

Гиперзвук (f 106 – 1012 Гц). Звуковые волны распространяются исключительно в твердых и жидких средах. Гиперзвуковой диапазон составляет контактный ультразвук, который относится к вибрациям.

Порог слышимости – 20 дБ

Предельно допустимый уровень – 80 дБ – шум как вредный фактор, при длительном воздействии вызывающий снижение остроты слуха.

120 дБ – болевой порог

140 дБ – порог переносимости интенсивных звуков

145 дБ и выше – шум как опасный фактор, способный вызвать разрыв барабанной перепонки

Влияние шума на организм

Степень влияния шума на условия жизни населения зависит от его интенсивности, звукового спектра, характера, времени и индивидуальных особенностей человека (пола, возраста). Городской шум воспринимается человеком, прежде всего, субъективно. Первыми показателями неблагоприятного действия являются жалобы на раздражительность, беспокойство, нарушение сна. Наиболее чувствительны к действию шума дети, пожилые, мужчины, больные люди, особенно с заболеваниями нервной и сердечно-сосудистой систем, а также тяжелые больные в послеоперационном периоде. Жалобы на жилищно-бытовой шум появляются при уровне шума 35дБА.

При воздействии шума в организме человека возникают изменения функций слухового и зрительного анализаторов, центральной нервной, сердечно-сосудистой и других систем.

Основной точкой приложения при действии шума является центральная нервная система. В нервной системе происходит изменение подвижности корковых процессов - наблюдается увеличение латентного времени рефлекторной реакции на свет и звук. Кроме того, человека беспокоит нарушение сна (засыпание с большим трудом, прерывистый сон, бессонница), быстрая утомляемость, раздражительность.

Воздействие шума на сердечно-сосудистую систему проявляется в изменении артериального давления. При постоянном длительном воздействии интенсивного шума у человека возникает гипертоническая болезнь. Постоянное действие шума может способствовать возникновению гастрита и язвенной болезни.

 При воздействии шума интенсивностью более 40 дБА наблюдается снижение слуховой чувствительности, которая восстанавливается через определенное время в зависимости от уровня шума.

Отмечается рост общей заболеваемости среди населения, проживающего при высоком уровне шума.

                                                          Шкала шумов (уровни звука, дБА)

Децибел, дБА Характеристика Источники звука
0 Ничего не слышно
5 Почти не слышно
10 Почти не слышно тихий шелест листьев
15 Едва слышно шелест листвы
20 Едва слышно шепот человека (на расстоянии 1 метр).
25 Тихо шепот человека (1м)
30 Тихо шепот, тиканье настенных часов. Допустимый максимум по нормам для жилых помещений ночью, с 23 до 7 ч. (СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»).
35 Довольно слышно приглушенный разговор
40 Довольно слышно обычная речь. Норма для жилых помещений днём, с 7 до 23 ч.
45 Довольно слышно обычный разговор
50 Отчётливо слышно разговор, пишущая машинка
55 Отчётливо слышно Верхняя норма для офисных помещений класса А (по европейским нормам)
60 Шумно Норма для контор
65 Шумно громкий разговор (1м)
70 Шумно громкие разговоры (1м)
75 Шумно крик, смех (1м)
80 Очень шумно крик, мотоцикл с глушителем, шум пылесоса (с большой мощностью двигателя - 2 киловатта).
85 Очень шумно громкий крик, мотоцикл с глушителем
90 Очень шумно громкие крики, грузовой железнодорожный вагон (в семи метрах)
95 Очень шумно вагон метро (в 7 метрах снаружи или внутри вагона)
100 Крайне шумно оркестр, вагон метро (прерывисто), раскаты грома, визг работающей бензопилы Максимально допустимое звуковое давление для наушников плеера (по европейским нормам)
105 Крайне шумно в самолёте (до 80-х годов ХХ столетия)
110 Крайне шумно вертолёт
115 Крайне шумно пескоструйный аппарат (1м)
120 Почти невыносимо отбойный молоток (1м)
125 Почти невыносимо
130 Болевой порог самолёт на старте
135 Контузия
140 Контузия звук взлетающего реактивного самолета
145 Контузия старт ракеты
150 Контузия, травмы
155 Контузия, травмы
160 Шок, травмы ударная волна от сверхзвукового самолёта

При уровнях звука свыше 160 децибел - возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких,
больше 200 - смерть (шумовое оружие)

 

ПДУ шума на территории городской застройки и в жилых помещениях

 

СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.


Предельные спектпы шума

F средн. Гц 31, 5      63   125 250    500  1000   2000  4000   8000

ПС-25 дБ    72       55    44   35      29      25       22      20       18

 

ПС-35 дБ    79       63    52   45      39      35       32      30       28

 

ПС-40 дБ    83       67    57   49      44      40       37      35       33

 

ПС-50 дБ    90       75    66   59      54      50       47      45       44

ПС – предельные спектры шума в зависимости от диапазона частот.

 

ПС-25 применяется для нормирования шума в жилых комнатах квартир в ночное время с 23.00 до 07.00

ПС-35 применяется для нормирования шума в жилых комнатах квартир в дневное время с 07.00 до 23.00

ПС-40 применяется для нормирования шума на территории городской застройки, в непосредственной близости от жилых домов, поликлиник, пансионатов, библиотек в ночное время с 23.00 до 07.00

ПС-50 применяется для нормирования шума на территории городской застройки, в непосредственной близости от жилых домов, поликлиник, пансионатов, библиотек в дневное время с 07.00 до 23.00

 

Мероприятия по снижению уровня шума

1. Архитектурно-планировочные

- функциональное зонирование территории населенного пункта;

-рациональная планировка территории селитебной зоны - использование экранирующего эффекта жилых и общественных зданий, расположенных в непосредственной близости к источнику шума. При этом внутренняя планировка здания должна обеспечить ориентацию спальных и других помещений жилой зоны квартиры на бесшумную сторону, а в сторону магистрали должны быть ориентированы помещения, в которых человек находится непродолжительное время - кухни, санузлы, лестничные клетки;

- создание условий для непрерывного движения автотранспорта путем организации бессветофорного движения (транспортные развязки на разных уровнях, подземные пешеходные переходы, выделение улиц с односторонним движением);

- создание объездных дорог для транзитного транспорта;

- озеленение селитебной зоны.

2. Технологические

- модернизация транспортных средств (уменьшение шумности двигателя, ходовой части и т.д.);

- использование инженерных экранов – прокладка автомагистрали или железной дороги в выемке, создание стенок-экранов из различных стеновых конструкций;

- уменьшение проникновения шума через оконные проемы жилых и общественных зданий (использование звукоизолирующих материалов – уплотняющие прокладки из губчатой резины в притворах окон, установка окон с тройными переплетами).

3. Административно-организационные

- государственный надзор за техническим состоянием транспортных средств (контроль соблюдения сроков технического обслуживания, обязательность регулярных техосмотров);

- контроль состояния дорожного полотна.

 

ОЦЕНКА УРОВНЯ ШУМА В ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКЕ

 

1. Общие сведения

В процессе разработки проектов генеральных планов городов и детальной планировки их районов предусматривают градостроительные меры по снижению транспортного шума в жилой застройке. При этом учитывают расположение транспортных магистралей, жилых и нежилых зданий, возможное наличие зелёных насаждений. Учёт этих факторов помогает в одних случаях обойтись без специальных строительно-акустических мероприятий по защите от шума, а в других – снизить затраты на их осуществление.

Нормативное значение уровня шума на детской площадке в дневное время – не более 45 дБА

 

2. Методика расчета

 

Цель   практического занятия – определение уровня звука в заданной точке в условиях городской застройки

 

Задача данного практического занятия – определить уровень звука в расчётной точке (площадка для отдыха в жилой застройке, см. рис. 1) от источника шума – автотранспорта, движущегося по уличной магистрали.

 

   Нормируемый уровень звука в расчётной точке на детской площадке – не более 45 (дБА)

 

Lрт = L и.ш. - D Lрас - D Lвоз - D Lзел - D Lэ – D Lзд  

    L и.ш. – уровень звука от источника шума (автотранспорта);

D Lрас  – снижение уровня звука из-за его рассеивания в пространстве;

   D Lвоз – снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе;

  D Lзел – снижение уровня звука зелёными насаждениями;

  D Lэ – снижение уровня звука экраном (зданием).

  D Lзд -     снижение шума зданием (преградой), обусловленое отражением звуковой энергии от

               верхней части здания               

В формуле влияние травяного покрытия и ветра на снижение уровня звука не учитывается.

 

 

 
   
Площадка для отдыха
 
Корпус № 1
Корпус №2
Корпус № 3

 

Рис. 1 Расположение площадки для отдыха в жилой застройке.

 

1. Снижение уровня звука от его рассеивания в пространстве

                                         DLрас = 10 lg (r n / r o)  

rn – кратчайшее расстояние от источника шума до расчётной точки (м);

ro – кратчайшее расстояние между точкой, в которой определяется звуковая характеристика источника шума, и источники шума ( ro =7, 5 м).

 

2.Снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе

 

DLвоз  = (aвоз rn)/100  

где a воз – коэффициент затухания звука в воздухе (a воз = 0, 5 дБА/м).

 

3.Снижение уровня звука зелёными насаждениями

DLзел = aзел ·В  

где a зел – постоянная затухания шума (a зел = 0, 1 дБА); В – ширина полосы зелёных насаждений;

В = 10м.

 

4. Снижение уровня звука экраном (зданием)   D Lвоз   зависит от разности длин путей звукового луча d ( м).

Таблица 1. Зависимость снижение уровня звука экраном (зданием) от разности звукового луча.

d 1 2 5 10 15 20 30 50 60
DL воз  14 16, 2 18, 4 21, 2 22, 4 22, 5 23, 1 23, 7 24, 2

 

Расстоянием от источника шума и от расчётной точки до поверхности земли можно пренебречь.

Снижение шума за экраном (зданием) происходит в результате образования звуковой тени в расчётной точке и огибания экрана звуковым лучом.

 

5. Снижение шума зданием (преградой) обусловленое отражением звуковой энергии от верхней части здания:

DL  зд = K·W  

где К – коэффициент, дБА/м; К = 0, 8…0, 9; W – толщина (ширина) здания, м.

 

6.По формуле находим уровень звука в расчётной точке, подставив все вычисленные данные:

                             Lрт = L и.ш. - DLрас - DLвоз - DLзел - DLэ –DLзд (1)

 

Допустимый уровень звука на площадке для отдыха – не более 45 дБА.

 

3. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ лабораторной работы «расчёт уровня шума в жилой застройке» по заданному варианту

1. Исходные данные (по заданному варианту)

 

Вариант rn ( м) кратчайшее расстояние от источника шума до  расчетной точки d (м) снижение уровня звука экраном (зданием) в зависимости от разности длин путей звукового луча W (м) толщина (ширина) здания Lи. ш (дБа) уровень шума в источнике В(м) ширина полосы зеленых насаждений
№   75 м 50 м 12 м 80 дБа 10 м

 

2. Цель работы: определить уровень звука в расчётной точке (площадка для отдыха в жилой застройке) от источника шума – автотранспорта, движущегося по уличной магистрали и сравнить с допустимым значениями ПДУ.

 

Ход работы:

 

Рассчитаем уровень звука в расчетной точке по формуле

                             Lрт = L и.ш. - DLрас - DLвоз - DLзел - DLэ –DLзд                             (1)

где L и.ш. – уровень звука от источника шума (автотранспорта);

D Lрас  – снижение уровня звука из-за его рассеивания в пространстве; дБА;

DLвоз – снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе, дБА;  

D Lзел – снижение уровня звука зелёными насаждениями, дБА;

D Lэ – снижение уровня звука экраном (зданием), дБА;     

D Lзд - снижение шума зданием (преградой), обусловленое отражением звуковой энергии от верхней части здания.               

         

 

Необходимо рассчитать:

1. Снижение уровня звука из-за рассеивания в пространстве:

DLрас = 10 · lg (rn/ro)

DLрас = 10 · lg (75/7, 5) = 10 · lg10 = 10 дБА,

где rn – кратчайшее расстояние от источника шума до расчетной точки, м; ro – кратчайшее расстояние между точкой, в которой определяется звуковая характеристика источника шума, и источником шума ro =7, 5м.

 

2. Снижение уровня звука из-за его затухания в воздухе:

DLвоз = (Lвоз · rn) / 100

DLвоз = (0, 5× 75)/100 = 0, 375 дБА

 

3. Снижение уровня шума зелёными насаждениями

DLзел =  aзел · В

DLзел = 0, 1× 10 = 1 дБА,

где L зел – постоянная затухания шума, L зел = 0, 1дБА/м; В – ширина полосы зелёных насаждений, В = 10м

4.Снижение уровня шума экраном D Lвоз  зависит от разности длин путей звукового луча d, м.

Находим из таблицы 1. по данному варианту задания:

 

d 1 2 5 10 15 20 30 50 60
DLвоз  14 16, 2 18, 4 21, 2 22, 4 22, 5 23, 1 23, 7 24, 2

Следовательно:

DLвоз = 23, 7 дБа

5. Снижение шума зданием (преградой) обусловлено отражением звуковой энергии от верхней части здания:

DLзд = K·W

DLзд = 0, 85 х 12 = 10.2 дБА

где К – коэффициент снижения уровня шума, К = 0, 8…0, 9 дБА/м (среднее значение 0, 85 дБА/м)

6. По формуле (1) находим уровень звука в расчётной точке, подставив все вычисленные данные:

Lрт = 80 дБА – 10дБА – 0, 375дБА – 1дБА – 23, 7дБА – 10, 2дБА = 34, 725 дБА.

Выводы:

1.Рассчитанный уровень звука на площадке отдыха в жилой застройке равен 34, 725 дБА, что меньше допустимого, равного 45 дБА. Следовательно, уровень звука соответствует нормам.

2.В ночное время данный уровень шума, возникающий в непосредственной близи от жилых зданий, превышает допустимую норму, если источник шума имеет частоту в диапазоне от 4.000 до 8.000 Гц. (см. ПС-40).

 

Таблица 2. Варианты заданий к лабораторной работе по теме «Расчет уровня шума в жилой застройке».

  Вариант   rn ( м) кратчайшее расстояние от источника шума до  расчетной точки d (м) снижение уровня звука экраном (зданием) в зависимости от разности длин путей звукового луча W (м) толщина (ширина) здания Lи. ш (дБа) уровень шума в источнике В(м) ширина полосы зеленых насаждений
1   2 3 4 5     6
01 70 5 10 70 5
02 80 10 10 70 10
03 85 15 12 70 15
04 90 20 12 70 20
05 100 30 14 70 5
06 105 50 14 75 10
07 110 60 16 75 15
08 115 5 16 75 20
09 125 10 18 75 25
10 135 15 18 75 30

 

литература

 

СНиП 23-03-2003. Защита от шума.

СП 51.13330.2011. ЗаЩита от шума. Актуализированная редакция

СНиП 23-103-2003.

ГОСТ 31295-2-2005. Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 2. Общий метод расчета.

Гост ССБТ 12.1.050-86. Методы измерения шума на рабочих местах.

ГОСТ 23337-78. Шум. Методы измерения шума на селитебной территории и в помещениях жилых и общественных зданий.

ГОСТ 20444-85. Шум транспортных потоков. Методы измерения шумовых характеристик.

ГОСТ 31296.2 – 2006. шум. Описание, измерение и оценка шума на местности. Часть 2. Определение уровней звукового давления.

ГОСТ 31297 – 2005. щум. Технический метод определения уровней звуковой мощности промышленных предприятий с множественными источниками шума для оценки уровней звукового давления в окружающей среде.

СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки.

СанПин 2.1.2.2645-10. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях (СанПин 2.1.2.2801-10. Изменения и дополнения №1 к СанПин 2.1.2.2645-10).

Методические указания МУК 4.3.2194-07. Контроль шума на территории жилой застройки, в жилых и общественных зданиях и помещениях.

СанПин 2.2.1./2.1.1.1.1200 – 03. Санитарно защитные зоны и санитарная класификация предприятий, сооружений и иных объектов.

 

 

Практическая работа 3.

РАСЧЁТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

 

Порядок выполнения практической работы

 

1. Ознакомиться с общими сведениями, кратко законспектировать термины и определения.

2.Ознакомиться с методикой расчёта.

3. Выбрать вариант работы, согласно которого вы будете выполнять расчет общего освещения.

Примечание: вариант выбирается в соответствии с порядковым номером студента в списочном составе учебной группы.

4.Выполнить контрольную работу по образцу:

- определить разряд и подразряд зрительной работы, нормы освещённости на рабочем месте, используя данные варианта (табл. 4.) и нормы освещённости;

- рассчитать число светильников для избранного помещения;

- распределить светильники общего освещения с люминисцентными лампами (ЛЛ) по площади производственного помещения;

- определить световой поток группы ламп в системе общего освещения, используя данные варианта и формулу ( 3.);

- подобрать лампу по данным табл. 3. и проверить выполнение условия соответствия

Ф л.расч. и Ф л. табл. 

- определить мощность, потребляемую осветительной установкой.

- сделать выводы по работе

5. Подписать работу и сдать преподавателю (оформляется в соответствии с требованиями стандартов).

 

Виды освещения:

- естественное;

- искусственное;

-  комбинированное (совмещённое).

Качественной характеристикой является освещённость рабочих поверхностей, представляет собой поверхность светлого потока в данной точке, измеряется в ЛК.

 Естественное освещение

При естественном освещении какой-либо точки горизонтальной плоскости, за основу при нормировании принимается минимально допустимая величина коэффициента естественной освещенности.

 Коэффициент естественного освещения(КЕО):

где Евн - освещенность какой-либо точки горизонтальной поверхности, находящейся внутри помещения (лк); Есн - освещенность какой-либо точки, находящейся снаружи помещения на расстоянии 1 м от здания (лк).

Системы естественного освещения:

-  боковое освещение;

-  верхнее освещение;

-  комбинированное освещение;

 

Для выбора естественного освещения необходимо учитывать следующие факторы:

- характеристика зрительной работы;

-  минимальный размер объекта различения с фоном;

- разряд зрительной работы;

-  система освещения;

 

В зависимости от величины объекта различения с фоном все зрительные работы подразделяются на 8 разрядов. Разряд зрительной работы - отношение минимального размера объекта различения с фоном к расстоянию от органов зрения до объекта различения.

 

Искусственное освещение

Искусственное освещение - это освещение помещений прямым или отраженным светом искусств. источника света. За основу при нормировании принимается минимально допустимая величина освещенности какой-либо точки.

Системы искусственного освещения:

общее, местное (локальное), комбинированное,

аварийное (автономное);

дежурное;

охранное;

эвакуационное (пути отхода, эвакуации).

 

Требования к освещению:

освещение должно быть оптимально по величине;

 спектр должен быть приближен к солнечному;

 освещение должно быть равномерно распределено по площади;

 нежелательна пульсация величины освещения во времени.

 

Недостатки искусственного освещения:

желтизна света;

краснота в спектре.

 

Факторы, учитываемые при нормировании искусственного освещения:
1. характеристика зрительной работы
2. минимальный размер объекта различения с фоном
3. разряд зрительной работы
4. контраст объекта с фоном
5. светлость фона
6. система освещения
7. тип источника света

В настоящее время 90 % информации человек получает с помощью органов зрения. Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы, производительность, качество труда и безопасность в производственных условиях в значительной мере зависят от условий освещения.

Нерациональное освещение на рабочем месте в цехе, в лаборатории, помещении ВЦ, офисе, дома при чтении приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности, перенапряжению органов зрения и снижению его остроты.

По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем: общее – осуществляемое расположением светильников на потолке помещения; комбинированное – совокупность общего освещения и местных светильников, расположенных непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения внутри зданий не допускается.

 

                     Источники искусственного освещения

 

В качестве источников света в настоящее время применяются электрические лампы накаливания и газоразрядные лампы.

 

Лампы накаливания (рис. 1) относятся к источникам света теплового излучения. Они удобны в эксплуатации, легко монтируются, дешевы, работают в широком диапазоне температур окружающей среды, но обладают низкой световой отдачей 10-20 лм/Вт (при идеальных условиях 1Вт соответствует 683 лм), сравнительно небольшим сроком службы до 2500 ч; их спектральный состав сильно отличается от естественного света, нарушается правильная светопередача.

 

Газоразрядные лампы (рис. 1) – это приборы, в которых излучение света возникает в результате электрического разряда в атмосфере паров металлов (ртуть, натрий), галогенов (йод, фтор) и инертных газов, а также явления люминесценции. Наиболее широкое применение для целей освещения помещений и открытых площадок получили люминесцентные; ксеноновые лампы в форме светящихся трубок, а также лампы ДРЛ (дуговые, ртутные, люминесцентные) и натриевые, по форме напоминающие вытянутые лампы накаливания.

Основные преимущества газоразрядных ламп: высокая светоотдача (ДРЛ – до 65 лм/Вт, люминесцентные – до 90 лм/Вт, ксеноновые и натриевые – до 110 - 200 лм/Вт); большой срок службы 5000 - 20 000 ч, близкий к естественному, солнечному спектру вид излучения.

К недостаткам газоразрядных ламп следует отнести наличие вредных для биосферы и человека паров ртути и натрия при их разгерметизации, радиопомехи; сложную и дорогостоящую пускорегулирующую аппаратуру, включающую в некоторых случаях стартер, дроссели, конденсаторы; длительный период выхода отдельных типов ламп на номинальный режим (для ламп ДРЛ 3 – 5 минут), невозможность быстрого вторичного включения лампы при кратковременном отключении питающего напряжения.

Основным существенным недостатком всех газоразрядных ламп является пульсация светового потока, т.е. непостоянство во времени, излучение света, вызванное переменным током в питающей сети и малой инерционностью процессов, сопровождающих работу этих ламп.

Электропромышленность изготавливает ЛЛ, отличающиеся цветностью излучения светового потока: белого света (ЛБ), холодно-белого света (ЛХБ), тепло-белого света (ЛТБ), дневного света (ЛД). Для высококачественной цветопередачи выпускают лампы с маркировкой Ц: ЛДЦ, ЛТБЦ, ЛХБЦ или ЛЕЦ. Их применяют тогда, когда при искусственном освещении требуется точное различение цветов и оттенков.

Для зажигания ЛЛ и нормальной работы требуется стартер (зажигатель), дроссель, конденсаторы:

стартер служит для автоматического включения и выключения предварительного накала электродов и представляет собой тепловое реле;

дроссель облегчает зажигание лампы, ограничивает ток и обеспечивает ее устойчивую работу.

для повышения коэффициента мощности в схеме ЛЛ предусматривается конденсатор.

 

Рис. 1. Некоторые типы светильников: а — лампы накаливания; б — люминесцентные лампы

Для оценки искусственного освещения в соответствии с действующими строительными нормами и правилами (СНиП) предусмотрены светотехнические параметры количественного и качественного характера.

К количественным параметрам относится освещенность Е в люксах (лк) на рабочем месте, которая легко рассчитывается или измеряется с помощью люксметра.

К качественным параметрам относится коэффициент пульсации КП в %, измеряемый с помощью прибора пульсометра. Эти параметры для действующих осветительных установок должны соответствовать значениям, указанным в нормах.

Принято раздельное нормирование параметров освещения в зависимости от применяемых источников света и системы освещения. Величина параметров устанавливается согласно характеру зрительной работы, который зависит от размеров объектов различения, характеристики фона и контраста объекта с фоном.

Объект различения в мм – размер наименьшего элемента, который необходимо увидеть в процессе работы (точка на экране ПЭВМ, самая тонкая линия на чертеже или приборной шкале и т.п.).

Фон – поверхность, на которой рассматривается объект различения, характеризуется коэффициентом отражения r. При r менее 0, 2 фон считается темным, от 0, 2 до 0, 4 – средним и более 0, 4 – светлым.

Контраст объекта с фоном – характеризует соотношение яркости рассматриваемого объекта и фона. При слабом различении объекта на фоне контраст считается малым, объект заметен на фоне – средним; четко различается на фоне – большим.

При выборе нормируемой освещенности размер объекта различения регламентирует выбор зрительного разряда от 1 до 7 в таблице норм (в данной лабораторной работе применяем разряды от 1 до 3), которая содержит минимально допустимые значения освещенности на рабочих местах при использовании газоразрядных ламп.

При проектировании осветительных установок стремятся обеспечить требования норм при минимальных затратах электроэнергии с сохранением равномерного распределения яркостей в поле зрения, исключающих слепящее действие самих ламп. Для этого применяют светильники с рассеивающими экранами, матовыми стеклами, что приводит к частичной потере световой энергии (на 10 – 15%).

По конструкции различают светильники прямого света, концентрирующие световой поток в нижнюю полусферу с помощью белого или зеркального отражателя; рассеянного света (при равномерном распределении света в пространстве) и отраженного света (световой поток направлен в верхнюю полусферу).

Светлая окраска потолка, стен, мебели, оборудования способствует увеличению освещенности на рабочих местах за счет лучшего отражения и созданию более равномерного распределения яркостей в поле зрения.

Рациональное освещение должно быть спроектировано в соответствии с нормами, приведенными в СНиП 23-05-95, а также рекомендациями, изложенными в литературе.

Задачей светотехнического расчета является определение светотехнических параметров осветительной остановки, необходимых для обеспечения нормируемых характеристик освещения. Обеспечение нормируемой освещенности осуществляется путем выбора количества источников света (кол-во светильников), необходимых для создания требуемого уровня освещенности.

Существуют три метода расчета освещенности: метод коэффициента использования, метод расчета по удельной мощности и точечный метод.

Метод коэффициента использования Ки применяют при равномерном размещении светильников по потолку при большой плотности технологического оборудования и равномерном его расположении по площади цеха;

Точечный метод следует использовать при системе освещения при малой плотности технологического оборудования, при наличии высокого технологического оборудования или его концентрации в центре помещения. Этот метод позволяет определить освещенность в выбранных точках помещения.

Метод расчета по удельной мощности применим для приблизительной оценки правильности произведенного светотехнического расчета. 

 

 

2. Методика расчета

Учитывая заданные по варианту характеристики зрительной работы (наименьший размер объекта различения, характеристика фона и контраст объекта различения с фоном), с помощью табл. 1. определяют разряд и подразряд зрительной работы, а также нормируемый уровень минимальности освещённости на рабочем месте.

 

Таблица 1. Нормы проектирования искусственного освещения

Характеристика зрительной работы

Наименьший размер объекта различения, мм

Разряд зрительной работы

Подразряд зрительной работы

Контраст объекта с фоном

Характеристика фона

Искусственное освещение (освещенность, лк)

При системе комбинированного освещения

При системе общего освещения  
всего в т.ч. от общего

 

 

Наивысшей точности

Менее 0, 15

     I

А       малый     темный     5000   5000

500

500

  

 

 

 

Б

 

 

малый средний   средний темный   4000    

400

 

1250

 

 

малый средний    средний темный   3500    

400

1000

 

 

 

В

 

 

малый средний большой   светлый средний темный   2500

300

 

750

малый средний большой светлый средний темный 2000

200

600

 

Г

 

средний большой большой светлый светлый средний   1500

200

400

средний большой большой светлый светлый средний   1250

200

300

Очень высокой точности

0, 15 –0, 3

II

А     малый     темный     4000   3500

400

400

  

 

 

Б

 

малый средний   средний темный   3000    

300

 

750

 

 

малый средний    средний темный   2500    

300

600

 

 

В

 

 

малый средний большой   светлый средний темный   2000

200

 

500

малый средний большой светлый средний темный 1500

200

400

Г

средний большой большой светлый светлый средний   1000

200

300

средний большой большой светлый светлый средний   750

200

200

Высокой точности

0, 3 –0, 5

III

А малый     темный     2000   1500

200

200

500

 

400

 

Б

 

 

малый средний   средний темный   1000    

200

 

300

 

 

малый средний    средний темный   750    

200

200

 

 

В

 

малый средний большой   светлый средний темный   750

200

 

300

малый средний большой светлый средний темный   600

200

200

Г

средний большой большой светлый светлый средний   500

200

300

      средний большой большой светлый светлый средний   400

200

200

                     

Распределяют светильники и определяют их число.

Равномерное освещение горизонтальной рабочей поверхности достигается при определённых отношениях расстояния между центрами светильников L, м (L = 1, 75·Н) к высоте их подвеса над рабочей поверхностью Нр, м.

Число светильников с люминесцентными лампами (ЛЛ), которые приняты во всех вариантах в качестве источника света,

 

N = S / LM, ( 1.)

где S – площадь помещения, м2; М – расстояние между параллельными рядами, м.

 

В соответствии с рекомендациями

М ³ 0, 6 Нр ( 2.)

 

Оптимальное значение М = 2…3 м.

                                                               

Для достижения равномерной горизонтальной освещённости светильники с ЛЛ рекомендуется располагать сплошными рядами, параллельными стенам с окнами или длинным сторонам помещения.

Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности используют метод светового потока, учитывающий световой поток, отражённый от потолка и стен.

 

Расчётный световой поток, лм, группы светильников с ЛЛ.

 

Ф л . расч . = Ен ·S·Z·K / N· h, ( 3.)

 

где Ен – нормированная минимальная освещённость, лк; Z – коэффициент минимальной освещённости; Z = Eср / Eмин, для ЛЛ Z = 1, 1; К – коэффициент запаса; h - коэффициент использования светового потока ламп.

Показатель помещения

 

i = A·B/ Hp· (A+B), ( 4.)

где А и В – длина и ширина помещения, м.

Значения коэффициента запаса зависят от характеристики помещения: для помещений с большим выделением тепла К = 2, со средним К = 1.8, с малым К = 1, 5.

Значения коэффициента использования светового потока приведены в табл. 2.

 

 

Таблица 2. Значения коэффициента использования светового потока

 

 Показатель помещения 1 2 3 4 5
Коэффициент использования светового потока h 0, 28…0, 46 0, 34…0, 57 0, 37…0, 62 0, 39…0, 65 0, 40…0, 66

 

По полученному значению светового потока с помощью табл. 3. подбирают лампы, учитывая, что в светильнике с ЛЛ может быть больше одной лампы, т. е. n может быть равно 2 или 4. В этом случае световой поток группы ЛЛ необходимо уменьшить в 2 или 4 раза.

                   Таблица 3. Характеристика люминесцентных ламп

Тип лампы Мощность, ВТ Номинальный световой поток, лм
ЛБ 20 20 1200
ЛХБ 20 20 935
ЛТБ 20 20 975
ЛД 20 20 920
ЛДЦ 20 20 820
ЛЕЦ 20 20 865
ЛБ 30 30 2100
ЛХБ 30 30 1720
ЛТБ 30 30 1720
ЛД 30 30 1640
ЛДЦ 30 30 1450
ЛЕЦ 30 30 1400
 
ЛБ 40 40 3200
ЛБ 36 36 3050
ЛХБ 40 40 2600
ЛТБ 40 40 2580
ЛД 40 40 2340
ЛДЦ 40 40 2200
ЛДЦ 36 36 2200
ЛЕЦ 40 40 2190
ЛЕЦ 36 36 2150
ЛБ 65 65 4800
ЛХБ 65 65 3820
ЛТБ 65 65 3980
ЛД 65 65 3570
ЛДЦ 65 65 3050
ЛЕЦ 65 65 3400
ЛБ 80 80 5220
ЛХБ 80 80 440
ЛТБ 80 80 4440
ЛД 80 80 4070
ЛДЦ 80 80 3560

 

Световой поток выбранной лампы должен соответствовать соотношению

Ф л.расч. = (0, 9…1, 2)· Ф л..табл,,    ( 5.)

где Ф л.расч. – расчётный световой поток, лм.; Ф л.табл. – световой поток, определённый по табл. 3., лм.

 

Потребляемая мощность, Вт, осветительной установки

P = p·N·n, ( 6.)

где р – мощность лампы, Вт; N – число светильников, шт; n – число ламп в светильнике, для ЛЛ n = 2, 4.

4.Таблица 4. Варианты заданий к контрольной работе по теме “Расчёт общего освещения”

Вариант Производственное помещение

Габаритные размеры помещения, м:








Длина А (3)

ШиринаВ (4)

Высота Н (5)

Наименьший объект различения Контраст объекта с фоном Характеристика фона Характеристика помещения по условиям среды
1 2 3 4 5 6 7 8 9
01 Вычислительный центр, машинный зал 60 30 5 0, 4 малый светлый Небольшая запылённость
02 Вычислительный центр, машинный зал 40 20 5 0, 45 средний средний Небольшая запылённость
03 Дисплейный зал 35 20 5 0, 35 малый средний Небольшая запылённость
04 Дисплейный зал 20 15 5 0, 32 большой тёмный Небольшая запылённость
05 Архив хранения носителей информации 25 10 5 0, 5 средний светлый Небольшая запылённость
06 Лаборатория технического обслуживания ЭВМ 25 12 5 0, 31 средний средний Небольшая запылённость
07 Аналитическая лаборатория 20 10 5 0, 48 средний средний Небольшая запылённость
08 Оптическое производство; участок подготовки шихты 36 12 5 0, 49 большой средний Большая запылённость
09 Участок варки стекла 60 24 8 0, 5 средний светлый Небольшая запылённость
10 Механизированный участок получения заготовок 46 24 8 0, 5 средний светлый Небольшая запылённость
11 Участок шлифовальных станков 40 18 6 0, 4 большой светлый Небольшая запылённость, высокая влажность
12 Участок полировальных станков 50 24 6 0, 38 средний светлый Небольшая запылённость, высокая влажность
13 Механический цех, металлорежущие станки 90 24 6 0, 28 средний светлый Небольшая запылённость
14 Прецизионные металлообрабатывающие станки 36 18 5 0, 3 средний светлый Небольшая запылённость
15 Прецизионные металлообрабатывающие станки 54 12 5 0, 35 большой средний Небольшая запылённость
16 Станки с ЧПУ 60 24 5 0, 2 средний светлый Небольшая запылённость
17 Автоматические линии 80 36 5 0, 34 большой светлый Небольшая запылённость
18 Инструментальный цех 60 18 5 0, 18 средний светлый Небольшая запылённость

Продолжение табл..4.

19 Инструментальный цех 76 24 6 0, 23 большой средний Небольшая запылённость
20 Участок сборки 50 18 6 0, 25 большой светлый Небольшая запылённость
21 Участок сборки 56 24 5 0, 28 большой светлый Небольшая запылённость
22 Производство печатных плат, гальванический цех: ванны (травление, мойка, металлопокрытие) 65 18 8 0, 45 большой средний Высокая влажность, небольшая запылённость
23 Автоматические линии металлопокрытий 60 24 8 0, 48 средний средний Высокая влажность, небольшая запылённость
24 Участок контрольно-измерительных приборов 24 12 5 0, 46 средний светлый Небольшая запылённость
25 Рабочие места ОТК с визуальным контролем качества изделий 30 12 5 0, 2 большой светлый Небольшая запылённость
26 Участок сварки 40 12 7 0, 4 средний светлый Средняя запылённость
27 Участок контроля сварных соединений 66 18 5 0, 35 большой средний Небольшая запылённость
28 Участок импульсно-дуговой сварки 56 18 8 0, 4 средний светлый Средняя запылённость
29 Участок автоматизированных установок 90 24 8 0, 45 большой средний Средняя запылённость
30 Лаборатория для металлографических исследований 36 12 5 0, 49 средний средний Небольшая запылённость

Пример выполнения контрольной работы «расчёт общего освещения»

 

1. Исходные данные:


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-04; Просмотров: 552; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.353 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь