|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Цель практического занятия – закрепление полученных при изучении раздела «Освещение» теоретических знаний и формирование практических навыков расчета искусственного освещения.
Общие сведения Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых испытывается недостаток естественного света, а также для освещения помещения в те часы суток, когда естественная освещенность отсутствует. По принципу организации искусственное освещение можно разделить на три вида: общее, местное и комбинированное. Общее освещение – освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). Местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное. Характеристики искусственного освещения основаны на оценке ощущений, возникающих от воздействия светового излучения на человеческий глаз, и подразделяются на количественные и качественные. Количественные характеристики Энергия излучения ( лучистая энергия)- энергия электромагнитного излучения (Дж). Поток излучения (лучистый поток, мощность излучения) – полная энергия, переносимая электромагнитным излучением (в том числе и светом) в единицу времени, Вт. Полная энергия отражает энергию всех электромагнитных волн. Но для светотехники интерес представляют лишь те излучения, которые воспринимаются глазом человека как свет – видимое излучение. Видимое излучение - участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм (1 нанометр = 10-9 м), воспринимаемых человеческим глазом. Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению, люмен (лм). Т.е. световой поток – это часть лучистой энергии, воспринимаемая глазом человека как свет. F – численно равная отношению светового потока, идущего от точечного источника, к телесному углу w, в пределах которого он распространяется. Сила света (Ia) – пространственная плотность светового потока. Единица измерения силы света - кандела (кд) Ia = dF/dw. (1) В системе СИ сила света является одной из основных единиц, а все остальные светотехнические единицы – производными от силы света. Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, люкс (лк). Освещенность измеряется люксметром или рассчитывается E = dF/dS. (2) Яркость(В) - отношение силы света, излучаемой в рассматриваемом направлении, к площади светящейся поверхности нит (нт) B = Ia /( dS∙ cos a). (3) К количественным характеристикам относят также светимость (светность) и некоторые другие. Качественные характеристики Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается (характеризуется коэффициентом отражения p). Коэффициент отражения - отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку. р=Fотр/Fпад. Коэффициент отражения зависит от цвета и фактуры поверхности и колеблется в пределах 0, 02-0, 95.При р < 0, 2 фон считается темным, от 0, 2 до 0, 4 – средним, и более 0, 4 – светлым. Объект различения, мм – размер наименьшего элемента, который необходимо увидеть в процессе работы. Контраст объекта с фоном – характеризует соотношение яркостей рассматриваемого объекта и фона. При слабом различении объекта на фоне контраст считается малым, объект заметен на фоне – средним, четко различается – большим. Коэффициент пульсации, Кп в % - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током. Рассчитывается по формуле:
Требования к исполнению светильников В качестве источников освещения наибольшее распространение получили лампы накаливания и газоразрядные лампы. Лампы накаливания – источник света – раскаленная спираль из тугоплавкого материала (вольфрамовая). Они дают непрерывный спектр излучения с преобладанием желто-красных лучей. По конструкции бывают вакуумные, газонаполненные, бесспиральные (галогенные), бесспиральные с криптоно-ксеоновым наполнением, зеркальные и др. Газоразрядные лампы бывают низкого и высокого давления. Газоразрядные лампы низкого давления – люминесцентные, прямые трубчатые люминесцентные, люминесцентные лампы в виде кольца, компактные (энергосберегающие) люминесцентные лампы. Представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем твердого кристаллического вещества – люминофора. Колба лампы наполнена дозированным количеством паров ртути (30-80мг) и инертным газом (обычно аргоном) при давлении около 400 Па. По обоим концам трубки укреплены электроды. При включении лампы электрический ток, протекающий между электродами, вызывает в парах ртути электрический разряд, сопровождающийся излучением (электролюминесценция). Это излучение, воздействую на люминофор, преобразуется в световое излучение (фотолюминесценция). В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью, в том числе близкой к естественному. Газоразрядные лампы высокого давления можно подразделить на три группы: дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ), металлогалогенные (МГЛ) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Основные элементы устройства всех ламп одинаковы: в горелке из прочного тугоплавкого химически стойкого прозрачного материала в присутствии газов и паров металлов возникает свечение разряда - электролюминесценция. Горелка ламп ДРЛ и МГЛ выполнена из кварца, а НЛВД - из специальной керамики - поликора. Горелки содержат зажигающий газ аргон или ксенон и пары металлов при высоком давлении: ртути (у ДРЛ), ртути и смеси галоидов некоторых металлов (у МГЛ - отсюда название этих ламп), ртути и паров натрия (у НЛВД). Разряд происходит под действием приложенного к электродам горелки напряжения. Для облегчения зажигания в некоторых лампах предусмотрен вспомогательный электрод. Горелка размещена внутри внешней колбы обычно прозрачной у МГЛ и НЛВД или порытой изнутри слоем люминофора (для улучшения цветопередачи) у ДРЛ. Все типы ламп требуют для своего питания, зажигания, разгорания и работы пускорегулирующего аппарата (ПРА), состоящего, по меньшей мере, из ограничивающего ток сопротивления (обычно дросселя). НЛВД, а в некоторых случаях МГЛ и ДРЛ, обязательно требуют для своего включения импульсного зажигающего устройства ИЗУ, подающего в момент зажигания импульс напряжения до 4000 В. Для некоторых типов МГЛ и НЛВД применяются электронные ПРА, повышающие срок службы, надежность работы ламп и качество создаваемого ими освещения. Несмотря на относительную дешевизну ламп накаливания, более экономичными являются газоразрядные лампы, поскольку обладают большей светоотдачей и меньшим потреблением электроэнергии. По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света. Конструкция светильника должна надежно защищать источник света от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электро-, пожаро- и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пылепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные. На рис.1 приведены некоторые наиболее распространенные типы светильников (а – д – для ламп накаливания, е – ж – для газоразрядных ламп).
Рис.1. Основные типы светильников: а – «Универсаль»; б – «Глубокоизлучатель»; в - «Люцета»; г – «Молочный шарик»; д – взрывобезопасный типа ВСГ; е – типа ОД; ж – типа ПВЛП
Обеспечение нормального освещения по принятым нормам освещенности является организационно-техническим мероприятием, призванным обеспечить приемлемые эргономические условия труда и быта человека в процессе жизнедеятельности. Норма освещенности в первую очередь зависит от размера объекта различения, за которым человек наблюдает или с которым работает. Нормы освещенности также зависят от контраста, фона и типа освещения (табл.1). Таблица 1
Расчет общего освещения Наиболее часто используют следующие методы расчета количественных характеристик искусственного освещения: · метод коэффициента использования светового потока, применяемый при расчетах общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности; · метод точечного источника, применяемый при расчетах освещения при любом расположении освещаемых поверхностей (с учетом размещения рабочих мест). Самый распространенный - метод коэффициента использования светового потока, т.к. он учитывает отраженный от стен и потолка световой поток. Данный метод предусматривает равномерное расположение светильников в помещениях со светлым потолком и стенами и дает возможность определить освещенность на горизонтальной поверхности. Исходными данными для расчета являются: · источник света (лампы накаливания, люминесцентные и лампы ДРЛ); · размеры помещения – длина А и ширина Б в метрах; · показатели отражения стен · характер выполняемой работы или минимальный уровень освещенности для данного технологического процесса Ен , лк.
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 497; Нарушение авторского права страницы
, % (4)
с и потолка 
п , %;