Нормирование, виды и системы освещения

При выполнении расчёта электроосвещения придерживаются следующей последовательности:

Выбирают источник света, систему и вид освещения, нормируемую освещенность Е_н _, коэффициент запаса К_з, тип светового прибора, размещают светильники в освещаемом помещении, рассчитывают мощность осветительной установки, проверяют фактическую освещенность в контрольных точках и составляют светотехническую ведомость.

Тип источника излучения выбирают в зависимости от нормируемой освещенности и характеристики источников света, которые должны соответствовать условиям освещаемого объекта (техническим требованиям, особенностям эксплуатации, стоимостным показателям и др.).

Лампы накаливания в сельском хозяйстве предпочтительны при низких и средних уровнях освещенности (не более 50 лк), в светильниках местного освещения при общем освещении люминесцентными лампами, переносных светильниках, в помещениях с частыми включениями и отключениями ламп.

Высокие эксплуатационные показатели ламп накаливания особенно важны для надежной работы осветительных установок в тяжелых условиях сельскохозяйственного производства, при значительных снижениях напряжения, высокой влажности и пониженных температурах воздуха, в среде агрессивных газов.

Люминесцентные лампы сохраняют номинальные параметры, при температуре окружающего воздуха 20... 25°С.

Учитывая благоприятный спектр излучения, высокую световую отдачу и срок службы, люминесцентные лампы следует использовать в помещениях с напряженной зрительной работой, при недостатке или полном отсутствии естественного излучения, в общественных и административных зданиях, а в сельском хозяйстве также при благоприятном влиянии их излучения на продуктивность животных, птицы и урожайность растений.

В производственных условиях при отсутствии повышенных требований к правильной цветопередаче, а также для наружного освещения целесообразно применять лампы высокого давления ДРЛ, ДнаТ, ДРИ, ДРВ.

Учитывая, что разрядные лампы (РЛ) имеют более высокую световую отдачу и больший срок службы СНиП 11-4-79 «Естественное и искусственное освещение» и «Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений» рекомендуют использовать эти источники для общего освещения производственных помещений и только в тех случаях, когда это невозможно или нецелесообразно, допускается использовать лампы накаливания (ЛН). ЛН рекомендуется использовать для освещения вспомогательных помещений (коридоры, лестницы, санузлы и др.), а также складских помещений.

Также следует учитывать, что расход электрической энергии РЛ по сравнению с ЛН меньше на 40-70%.

Светильник выбирают в зависимости от характера окружающей среды, требований к светораспределению, ограничению слепящего действия, их стоимости и экономичности.

К светильникам, устанавливаемым в сухие отапливаемые помещениях не предъявляют специальных требований. Сельскохозяйственные помещения могут относится к сухим, влажным, сырым, особо сырым, пыльным, с химически активной средой, жарким, пожароопасным. Поэтому при выборе светильников нужно учитывать степень защиты светильников от окружающей среды помещения.

Светораспределение потока и форма кривой силы света (КСС) являются основными показателями качества освещения и энергетической экономичности установки. Для освещения помещений, стены и потолок которых имеют невысокие отражающие свойства, целесообразно использовать светильники прямого света (П), при высоких отражающих свойствах стен и потолков — светильники преимущественно прямого света (Н). Для такого типа помещений используются сетильники с типовыми КСС К, Г или Д. Для дминистративных, общественных и жилых помещений используются светильники рассеянного, преимущественно отраженного или отраженного светораспределения с типовыми КСС М, Л, или Ш. Для высоких помещений с точки зрения минимальной установленной мощности источников света наиболее выгодны светильники с типом КСС К, а по мере уменьшения высоты КСС типа Г и Д, но применение светильников с такими типами КСС приводит к уменьшению расстояния между ними и к увеличению капитальных затрат.

Для сельскохозяйственных помещений чаще всего выбират светильники с типом КСС Ш, Д, М, реже Г. Для освещения территорий ферм, выгульных площадок и дорог применяют светильники с типом КСС Ш.

СНиП различают две системы освещения – общее и комбинированное (местное и общее освещение). При любой системе освещения допускаются отклонения расчетной освещенности от нормированной в любой точке поверхности не более чем на +20…-10%.

В сельскохозяйственных и животноводческих помещениях, где нормированная освещенность, как правило, не превышает 50 лк для ЛН и 150 лк для РЛ, рекомендуется использовать общее освещение. При выборе общего освещения предпочтение отдают локализованному, которое обеспечивает повышенную освещенность в главных точках рабочей поверхности, таких как кормовые и навозные проходы, кормушки, стеллажи, верстаки и др. На остальных участках рабочей поверхности помещения освещенность не должна быть меньше 75% от средней. Светильники местного освещения устанавливают на рабочем месте или применяют переносной светильник. Применение только местного освещения в помещениях недопустимо.

В сельскохозяйственных помещениях предусматриваются следующие виды освещения: рабочее освещение двух разновидностей – технологическое и дежурное, а также аварийное и ремонтное.

Технологическое освещение обеспечивает нужную продуктивность животных, птицы, а также условия видения для выполнения обслуживающим персоналом производственных операций. Технологическое освещение располагают в зоне расположения животных.

Рабочее освещение обеспечивает нормированную освещенность во всех точках рабочей поверхности, соответствующее качество, которое определяется отклонениями питающего напряжения, пульсацией светового потока, направлением и спектральным составом света, равномерность освещения и др. Включается только при выполнении персоналом работ в данном помещение.

Дежурное освещение предназначено для наблюдения на объекте в ночное время с минимальной освещенностью. Светильники дежурного освещения выделяются из числа светильников общего освещения. В помещениях для содержания животных они составляют 10%, а в родильных отделениях 15% от общего числа светильников в помещении. Дежурное освещение располагается, как правило, равномерно по проходам производственных помещений. К дежурному освещению может относится наружное освещение входов в помещение.

Аварийное освещение предназначено для продолжения работ или эвакуации. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей для продолжения работ принимается в пределах 5% от рабочей освещенности, но не менее 2 лк внутри помещения и 1 лк для наружных площадок. Аварийное освещение для продолжения работ устанавливают в том случае, если отключение освещения может привести к травматизму, нарушению технологического процесса или работы жизненно важных объектов (пожарная, медицинская службы и др.).

В сельскохозяйственном производстве аварийное освещение для продолжения работ необходимо проектировать на следующих объектах: инкубаторы, электрические станции и подстанции, ветеринарные пункты, зернопункты, имеющие протравливатели, сушильные установки.

Для эвакуации должна обеспечиваться освещенность на полу в основных проходах и на ступеньках помещений не менее 0, 5 лк и 0, 2 лк на открытых площадках. Для аварийного освещения можно использовать только лампы накаливания. Люминесцентные лампы допускается использовать при питании переменным током напряжением не ниже 90% номинального.

Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильника рабочего освещения окраской или типом.

Аварийное освещение допускается выполнять от постоянного источника применением переносных электрических фонарей.

Выбор нормированной освещенности. Нормированная освещенность – это наименьшая допустимая освещенность в «наихудших» точках рабочей поверхности перед очередной чисткой светильников. Значение нормируемой освещенности выбирается в зависимости от характера зрительной работы, размеров объекта различия, фона и контраста объекта с фоном, вида и системы освещения, типа источника света. Нормы освещенности приведены в СНиП 11-4-79, в отраслевых нормах освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий, сооружений.

При выборе нормированной освещенности необходимо иметь в виду, что в общем случае при освещенности внутри помещения до 50 лк в качестве источников света следует использовать лампы накаливания, а свыше 50 лк – люминесцентные. Нормы освещенности для люминесцентного освещения из-за его специфики превышают нормы, установленные для ламп накаливания.

Выбор коэффициента запаса и дополнительной освещенности. Снижение светового потока осветительной установки из-за загрязнения светильников и источников света и их старения при расчетах учитывают коэффициентом запаса К_з. Для ламп накаливания принимают К_з=1, 15 –1, 7, для газоразрядных К_з=1, 3 – 2, 1. Для сельскохозяйственных производственных помещений рекомендуется принимать для ламп накаливания К_з =1, 15, для газоразрядных К_з=1, 3. При расчете освещенности в любой точке помещения учитывают световые потоки только ближайших светильников. Для учета действия удаленных светильников и отраженных потоков при расчете используют коэффициент дополнительной освещенности m. Обычно его принимают равным 1, 1 – 1, 2.

2.2. Выбор типа светильников и их размещение

Существуют два вида размещения светильников: равномерное и локализованное. При локализованном способе размещения светильников выбор их места расположения решается в каждом случае индивидуально и зависит от технологического процесса и плана размещения освещаемых объектов.

Наиболее рациональным является равномерное размещение светильников по вершинам квадратов, прямоугольников или ромбов. Оптимальное расстояние между светильниками определяется по формуле:

(3.1)

где l_с, l_э – относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками;

Н_р – расчетная высота подвеса светильника, м.

Численные значения l_си l_э зависят от типа кривой силы света и определяются по таблице 5.

Таблица 5

Рекомендуемые значения l_с и l_э.

Типовая кривая l_с l_э

Концентрированная (К) 0, 4 - 0, 7 0, 6 - 0, 9

Глубокая (Г) 0, 8 - 1, 2 1, 0 - 1, 4

Косинусная (Д) 1, 2 - 1, 6 1, 6 - 2, 1

Полуширокая (Л) 1, 4 - 2, 0 1, 8 - 2, 3

Равномерная (М) 1, 8 – 2, 6 2, 6 - 3, 4

Расчетная высота подвеса светильника определяется по формуле:

(3.2)

где Н_о – высота помещения, м;

h_св=0…0, 5 – высота свеса светильника, м;

h_раб – высота освещаемой рабочей поверхности от пола, м.

Высота свеса подвесных светильников h_св=0, 3…0, 5 м, а для плафонов и встроенных светильников до h_св=0, 2 м. Высота свеса может быть и больше 0, 5 м, но в этом случае светильники необходимо устанавливать на жестких подвесках, не допускающих их раскачивания.

Крайние светильники устанавливают на расстоянии l_AB = (0, 3...0, 5)´ L от стены. Если рабочие поверхности расположены у стен, то расстояние между стеной и крайним рядом светильников рекомендуется брать 0, 3L. Светильники с люминесцентными лампами располагают рядами параллельно стенам с окнами или длинной стороне помещения. В зависимости от уровня нормированной освещенности светильники располагают непрерывными рядами или рядами с разрывами. Расстояние между рядами определяется так же, как и расстояние между светильниками в ряду (3.1). Светильники с четырьмя и более люминесцентными лампами могут располагаться также, как и светильники с точечными источниками света (лампы накаливания, ДРЛ, ДнаТ, ДРИ).

При определении расстояния между светильниками с газоразрядными лампами l_э не учитывается.

По рассчитанному значению L, длине А и ширине В помещения определяют число светильников по длине помещения:

(3.3)

Число светильников по ширине помещения:

(3.4)

И общее количество светильников в помещении:

(3.5)

Если расчет расстояния между светильниками в ряду и между рядами производился с учетом только l_с_, то полученные значения N_A и N_B округляют в сторону наименьшего значения, если с учетом l_э в сторону большего значения.

После чего размещают светильники на плане помещения и определяют действительное расстояние между светильниками и рядами:

(3.6)

(3.7)

где а = 0, 4 при l_AB = 0, 3 и а = 0 при l_AB = 0, 5.

2.3. Методы расчёта освещения

Задача светотехнического расчета – определить потребную мощность источников света для обеспечения нормированной освещенности. В результате расчета находят световой поток источника света, устанавливаемого в светильнике. По рассчитанному световому потоку выбирают стандартную лампу. Отклонение светового потока выбранной лампы от расчетного значения допускается в пределах –10…+20%. Если расхождение больше, то необходимо изменить число светильников, их размещение, тип и выполнить перерасчет, чтобы это расхождение укладывалось в допустимые пределы.

В практике светотехнических расчетов наиболее широко применяют точечный метод, метод коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.

Точечный метод

Точечный метод используют для расчета неравномерного освещения: общего локализованного, местного, наклонных поверхностей, наружного. Необходимый световой поток осветительной установки определяют исходя из условия, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность должна быть не менее нормированной, даже в конце срока службы источника света. Отражение от стен, потолка и рабочей поверхности не играет существенной роли.

Расчет ведется следующим образом:

1. По справочным данным определяют минимальную нормированную освещенность для данной категории помещений.

2. Выбирают тип источника света и светильник.

3. Рассчитывают размещение светильников в помещении.

4. На плане помещения с размещением выбранных светильников намечают контрольные точки. В качестве них на освещаемой поверхности, в пределах которой должна быть обеспечена нормированная освещенность, берут точки с минимальной освещенностью. Такие точки следует брать в центре между светильниками или посередине одной из крайних сторон.(рис.3.1а). Не следует брать точки с минимальной освещенностью у стены или в углах. Если в таких точках есть рабочие места, то освещенность в них можно довести до нормы путем местного освещения или увеличения мощности источников ближайших светильников.

5. Вычисляют условную освещенность в каждой контрольной точке и точку с наименьшей условной освещенностью принимают за расчетную.

6. По справочным данным устанавливают коэффициенты запаса и дополнительной освещенности.

7. Рассчитывают световой поток лампы.

8. Из справочных таблиц выбирают ближайшую стандартную лампу, световой поток которой отличается от полученного расчетного не более чем на - 10…+20%, и определяют ее мощность.

9. Подсчитываю электрическую мощность всей осветительной установки.

На рис.3.1 приведены примеры выбора контрольных точек на плане помещения (а) и в вертикальной плоскости (б).

a)
б)
Рис.3.1. Схемы к выбору и расчёту освещения в контрольных точках.

Если размеры источника меньше 0, 5Н_р (точечный источник света), то в начале рассчитывают условную освещенность в каждой контрольной точке:

(3.8)

где e_i - условная освещенность в контрольной точке от i -го источника света с условным световым потоком 1000 лм, которую определяют по кривым изолюкс или по формуле:

(3.9)

где a_i- угол между вертикалью и направление силы света i -го светильника в расчетную точку (рис. 3.1.б);

1000 - сила света i -го источника света с условной лампой, световой поток которой равен 1000лм, в направлении расчетной точки.

Численные значения I_a_i¹⁰⁰⁰ определяются по силе света типовых КСС. Точка, в которой суммарная условная освещенность минимальная, принимается за расчетную.

Световой поток источника света в каждом светильнике рассчитывают по формуле:

(3.10)

где m = 1, 1…1, 2 - коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отражения от ограждающих конструкций;

1000 - световой поток условной лампы, лм.

По рассчитанному значению светового потока и табличным данным выбирают тип, размеры лампы и её номинальную мощность Р_лн, рассчитывают отклонение табличного светового потока от расчетного:

(3.11)

Если длина светового прибора больше 0, 5× Н_р (рис.3.2), то это линейный источник света и в начале определяют относительную условную освещенность e. При этом необходимо определить, как считать светильники: как сплошную линию или как точечные источники света. Если длина разрыва между светильниками в ряду меньше 0, 5× Н_р, то ряд светильников считают как одну сплошную (светящую) линию и под L понимается габаритная длина линии. Если длина разрыва больше 0, 5× Н_р, то каждый светильник считается точечным и рассчитывается по отдельности. Численные значения относительной условной освещенности e_i определяют по кривым изолюкс в зависимости от приведенной длины L¢ и удаленности точки от светящей линии P¢ (рис.3.2.а).

Графики линейных изолюкс дают возможность определять относительную освещенность, создаваемую светящей линией в точке, расположенной против конца линии. При общем равномерном освещении контрольные точки, как правило, выбираются в середине между рядами светильников.

Когда точка, в которой определяется освещенность, не лежит против конца линии, поступают следующим образом:

1. Если контрольная точка расположена в пределах светящей линии (рис.3.2.б), то линию условно разбивают на две части. Контрольная точка А оказывается расположена против концов обеих частей линии, и относительная освещенность в ней равна сумме освещенностей, создаваемой каждой частью линии. Эти частичные освещенности определяются по графику линейных изолюкс.

2. Если контрольная точка расположена за пределами светящей линии (рис.3.2.в), то линию условно продлевают так, чтобы точка оказалась против её конца. Относительную освещенность в точк вычисляют как разность освещенностей, создаваемой в точке всей линией, включая условную часть и создаваемой условной частью линии.

Рис. 3.2. К расчету относительной условной освещенности от линейного источника.

Световой поток, приходящийся на 1 метр длины лампы, определяется по формуле:

(3.12)

Поток лампы или светящей линии равен:

(3.13)

По значению потока светящей линии и светового потока стандартного источника света определяем количество светильников в ряду:

(3.14)

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒