ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Методические рекомендации к практическим занятиям

и самостоятельной работе студентов

 

 

Омск 2007

Составитель Вязигин В.Л., канд. техн. наук

 

 

Изложены вопросы проектирования осветительных установок: выбор источников света, систем освещения, норм освещённости и коэффициентов запаса, светильников и их расположения. Рассмотрены методы светотехнических расчётов. Приведены рекомендации по выполнению электрической части проекта: определение расчётных осветительных нагрузок, размещение компенсирующих устройств, выбор сечения проводников и др. Дано большое количество примеров выполнения расчётов. Приведены блок-схемы для решения различных вопрсоы проектирования.

Методические рекомендации предназначены в первую очередь для студентов 5-го и 6-го курсов всех форм обучения, включая дистанционную.

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Омского государственного технического университета.

 

 

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВРУ – вводное распределительное устройство;

ВУ – вводное устройство;

ГЛН – галогенная лампа накаливания;

ГРЩ – главный распределительный щит;

ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная лампа (с исправленной цветностью);

ИЗУ – импульсное зажигающее устройство;

ИЛЛ – безэлектродные индукционные люминесцентные лампы;

ИП – источник питания;

ИС – источник света;

КЕО – коэффициент естественной освещённости;

КЛЛ – компактная люминесцентная лампа;

КОУ – комплектное осветительное устройство со щелевым световодом;

КСС – кривая силы света;

КПД – коэффициент полезного действия;

КТП – комплектная трансформаторная подстанция;

КУ – компенсирующие устройства;

ЛЛ – люминесцентная лампа;

ЛН – лампа накаливания;

МГЛ – металлогалогенная лампа;

НЛВД – натриевая лампа высокого давления;

НЛНД – натриевая лампа низкого давления;

НН – низшее напряжение;

ОП – осветительный прибор;

ОУ – осветительная установка;

ПВХ – поливинилхлоридные;

ПРА – пускорегулирующий аппарат;

ПУЭ – Правила устройства электроустановок;

РЛ – разрядная лампа;

РЛВД – разрядная лампа высокого давления;

РЛНД – разрядная лампа низкого давления;

СНиП – Строительные нормы и правила;

ТП – трансформаторная подстанция;

УЗО – устройство защитного отключения;

ЩСУ – щит со станцией управления;

ЭП – электропроводка;

ЭПРА – электронные ПРА.

Учебный план дисциплины «Электрическое освещение» предусматривает проведение практических занятий и выполнение расчётной работы на тему «Проектирование осветительной установки».

В методических рекомендациях рассмотрены основные этапы проектирования. В заключительной части изложено задание на проектирование, структура его выполнения и даны варианты заданий.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Требования к проекту осветительной установки

Разработчик проекта осветительной установки (ОУ) должен учитывать ряд требований, которые иногда могут противоречить друг другу. Главнейшими из этих требований являются:

– обеспечение заданной [3] освещённости на рабочих местах благодаря правильному выбору мощности, количества и мест расположения светильников;

– достаточно высокий контраст освещаемых объектов с фоном;

– благоприятное распределение яркости в поле зрения;

– создание необходимой освещённости основных проходов и проездов помещения, а также его стен и потолка;

– выравнивание освещённости в поле зрения за счёт равномерного расположения светильников и устранения затенений;

– предотвращение изменения освещённости с течением времени, которое – может быть обеспечено уменьшением пульсации светового потока источников света, стабилизацией питающего напряжения, устранением раскачивания светильников;

– благоприятный для данного помещения спектральный состав светового потока, обеспечивающий при необходимости достоверную цветопередачу;

– ограничение прямой и отражённой ослеплённости;

– экономическая эффективность осветительной установки, близкая к максимальной;

– выполнение норм электробезопасности;

– соблюдение требований пожаробезопасности;

– оптимальный уровень надёжности осветительной установки, который особенно необходимо соблюдать при использовании аварийного освещения;

– возможность применения индустриальных методов монтажа, при которых большая часть работ по заготовке и сборке производится в электромонтажных мастерских;

– эстетичность установки.

Состав проекта осветительной установки

Проект ОУ включает четыре основные части, подразделяющиеся на разделы:

1. Светотехническая часть проекта:

– выбор необходимых видов освещения;

– выбор источников света;

– выбор системы освещения;

– выбор нормированной освещённости и коэффициента запаса;

– выбор нормированных параметров качества ОУ;

– выбор осветительных приборов (ОП);

– выбор мест расположения ОП;

– светотехнические расчёты, позволяющие определить тип, мощность и количество источников света (ИС).

2. Электрическая часть проекта:

– выбор напряжения и источников питания;

– выбор схем питающих, распределительных и групповых осветительных сетей;

– определение расчётных электрических нагрузок ОУ;

– выбор типа проводников осветительных сетей;

– выбор сечения проводников по нагреву, механической прочности и потере напряжения;

– решение вопросов защиты осветительных сетей;

– выбор типов магистральных и групповых щитков и мест их установки;

– повышение коэффициента мощности ОУ;

– решение вопросов управления электрическим освещением и доступа к ОП для обслуживания.

3. Экономическая часть проекта:

– технико-экономический расчёт рассматриваемых вариантов ОУ;

– разработка рекомендаций по снижению электропотребления.

4. Графическая часть проекта:

– планы осветительной установки;

– схемы питающих и распределительных сетей;

– схемы дистанционного управления.

При выполнении учебного расчётного задания некоторые из перечисленных вопросов проекта не рассматриваются, о чём указано в соответствующих разделах.

Светотехническая часть проекта

Выбор видов освещения

В ОУ применяется следующие виды освещения.

1. Рабочее освещение – обязательно предусматривается для любых ОУ и обеспечивает необходимые условия видимости при нормальном режиме работы ОУ.

2. Охранное освещение – является разновидностью рабочего освещения и устраивается по границам требующих охраны территорий производственных объектов и некоторых общественных зданий.

3. Дежурное освещение – остаётся включённым в производственных помещениях с одно- или двухсменным режимом работы в нерабочее время. При необходимости для него может быть использована часть светильников рабочего или аварийного освещения.

4. Аварийное освещение безопасности – необходимо для продолжения работы с целью безаварийного останова производственного процесса и предусматривается в производственных помещениях, в которых при погасании рабочего освещения возможно возникновение пожаро- и взрывоопасных ситуаций, выделение токсичных веществ, длительное нарушение непрерывных технологических процессов, чреватое значительными ущербами в результате брака продукции или поломок оборудования, а также в больницах, детских учреждениях, в жизненно важных городских центрах (например, узлы связи, радио и телевидения, диспетчерские насосных установок водоснабжения, канализации, теплофикации и т.п.).

5. Эвакуационное освещение – разновидность аварийного освещения, которая служит для эвакуации людей из помещения при внезапном отключении рабочего освещения. Оно предусматривается в помещениях или в местах производства работ вне зданий:

– в местах, опасных для прохода людей;

– в проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 человек;

– по основным проходам производственных помещений, в которых работают более 50 человек;

– на лестничных клетках жилых зданий высотой шесть этажей и более;

– в производственных помещениях, выход из которых при погасании рабочего освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования;

– в помещениях общественных и вспомогательных зданий, в которых могут одновременно находиться более 100 человек;

– в производственных помещениях без естественного света.

Если рабочее освещение должно быть в любом помещении, то остальные виды освещения (все или частично) могут отсутствовать. Названия помещений, в которых предусматривается освещение безопасности и эвакуационное освещение, конкретизированы в Своде правил [6].

Задание на выполнение проекта осветительной установки предусматривает проектирование только рабочего освещения для всех вариантов.

1.2. Выбор нормируемых количественных и качественных
параметров освещения и коэффициента запаса

Важнейшей задачей проектирования на первоначальном этапе является определение нормируемых параметров освещения. Для искусственного освещения основным количественным показателем является минимальное значение освещённости на рабочей поверхности. Выбор в качестве нормируемого показателя освещённости, а не яркости, на которую непосредственно реагирует глаз человека, объясняется простотой расчёта и измерения этой характеристики. При необходимости яркость может быть рассчитана при известном значении коэффициента отражения освещаемой поверхности.

Иногда основным количественным показателем может служить среднее значение освещённости или средняя яркость покрытия (для дорог);

Ккачественным параметрам освещения относятся:

– показатель ослеплённости;

– коэффициент пульсации освещённости;

– показатель дискомфорта;

– цилиндрическая освещённость;

– коэффициент естественного освещения.

Основополагающим документом, в котором сосредоточены значения нормируемых параметров освещения, являются СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное освещение [3]. Нормы СНиПа [3] принято называть общими, так как область их применения практически не имеет ограничений. Однако непосредственное применение общих норм при практическом проектировании затруднено по той причине, что исходные данные, лежащие в их основе, обычно разработчику не известны. Нахождение этих данных требует дополнительных исследований, отнимающих немало времени.

Поэтому, как правило, нормируемые значения определяют по отраслевым нормам. Они разрабатываются отраслевыми институтами на основе общих норм после тщательного анализа специфики технологического процесса отрасли и применяемых в ней конструктивных решений зданий и сооружений, и после этого проходят согласование и утверждение в установленном порядке. Главной трудностью применения отраслевых норм для ряда производств является их отсутствие или сложность поиска уже разработанных документов.

Если в распоряжении разработчика нет отраслевых норм для проектируемого предприятия, целесообразно использовать отраслевые нормы по производствам со сходными зрительными работами и только при их отсутствии – прибегать к общим нормам.

ОБЩИЕ НОРМЫ [3] содержат общую часть, в которой изложены основные определения и положения проектирования, и шесть подразделов:

– освещение помещений производственных и складских зданий;

– освещение помещений общественных, жилых и вспомогательных зда­ний;

– освещение площадок предприятий и мест производства работ вне зданий;

– наружное освещение городских и сельских поселений;

– аварийное (освещение безопасности и эвакуационное), охранное и дежурное освещение;

– архитектурное, витринное и рекламное освещение.

Нормы разработаны с учётом условий видимости объектов, которые зависят от угловых размеров объекта, контраста объекта с фоном, яркости фона и длительности наблюдения.

Нормы для помещений промышленных предприятий (табл. 1 СНиП [3]) задают освещённость в зависимости от точности зрительных работ и подразделяются на восемь разрядов. Для первых шести разрядов установлено то или иное значение наименьшего линейного размера объекта различения (царапины, трещины, риски, нити, буквы и т.п.) – от значения менее 0, 15 мм для работ наивысшей точности (I разряд) до значения более
5 мм для грубых работ (VI разряд). Размеры объекта различения от 0, 15 до 5 мм соответствуют работам очень высокой, высокой, средней и малой точности (II – V разряды). Разряд VII соответствует работам со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах, а VIII – общему наблюдению за ходом производственного процесса (для этого разряда размер объекта различения не регламентирован).

Указание линейных (а не угловых) размеров объектов возможно, исходя из предпосылки, что наблюдаемый объект находится на расстоянии в 0, 35…0, 5 м от глаза наблюдателя. При этом можно считать, что 0, 1 мм линейного размера соответствует одной минуте углового. При расстоянии от объекта до глаза наблюдателя более 0, 5 м для определения разряда требуется пересчёт по специальной таблице (приложение Б СниП [3]).

Разряды с I по V разделяются на подразряды – «а», «б», «в» и «г». Чтобы определить подразряд норм необходимо учитывать яркость фона (непосредственно прилегающей к объекту различения поверхности, на которой он рассматривается) и контраст объекта с фоном. Подразряд «а» – соответствует самым тяжёлым условиям зрительной работы (малый контраст при тёмном фоне), а подразряд «г» – самым лёгким (например, большой контраст на светлом или среднем фоне).

Контраст объектаразличенияс фономопределяется как отношение модуля разности яркостей объекта и фона к яркости фона. Если контраст превышает 0, 5, то он считается большим, в пределах от 0, 2 до 0, 5 – средним, менее 0, 2 – малым.

Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности более 0, 4, средним – когда коэффициент отражения в пределах от 0, 2 до 0, 4 и тёмным – если коэффициент отражения менее 0, 2.

При использовании норм (таблица 1 СниП [3]) необходимо учитывать ряд дополнительных обстоятельств.

Во-первых, предусмотрены различные нормы освещённости при применении в одном и том же помещении системы только общего освещения или комбинированной системы освещения (во втором случае отдельно нормируется суммарная освещённость и составляющая, приходящаяся на общее освещение). Причём норма при использовании только общего освещения значительно ниже, так как применение такой системы при высокой освещённости экономически не оправдано.

Во-вторых, значения освещённости в нормах задаются в соответствии со специальной шкалой, начиная со значения 0, 2 лк, и заканчивая значением 5000 лк. Так, например, возможны нормированные значения освещённости в 200 и 300 лк, но нет нормированного значения 250 лк. Всего шкала содержит 34 возможного нормированного значения освещённости.

В-третьих, нормы учитывают сложность зрительной работы при одинаковой её точности: продолжительность и напряжённость работы, степень разрешения зрительной задачи (обнаружение или различение), количество объектов в поле зрения, возраст и квалификацию работников. По этой причине нормы (графа 7 и 9 табл. 1 [3]) следует повышать на одну ступень шкалы освещённости в следующих случаях:

– при зрительных работах I–IV разрядов, если они выполняются более половины рабочего дня;

– при повышенной опасности травматизма, если освещённость от системы общего освещения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах, гильотинных ножницах и т.п.);

– при повышенных санитарных требованиях (химико-фарма­цев­ти­чес­кая, пищевая промышленность), если освещённость от общего освещения – 500 лк и менее;

– при работе или производственном обучении подростков, если освещённость от общего освещения – 300 лк и менее;

– при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании в нём работающего персонала, если освещённость от системы общего освещения – 750 лк и менее (при этом освещённость от общего освещения в системе комбинированного всегда следует повышать на одну ступень);

– при наблюдении деталей, вращающихся со скоростью, равной или более 500 об/мин, или объектов, движущихся со скоростью, равной или более 1, 5 м/мин.;

– при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0, 1 м² и более;

– в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

Если одновременно имеется несколько факторов, требующих повышения нормы, то освещённость может быть повышена не более чем на одну ступень.

В помещениях, где выполняются работы IV–VI разрядов, нормы освещённости (графа 7 и 9 табл. 1 [3]) следует снижать на одну ступень при кратковременном пребывании персонала или при наличии оборудования, не требующего постоянного обслуживания.

Светильники общего освещения, используемые в системе комбинированного, должны обеспечивать на рабочих поверхностях освещённость не менее 10 % от суммарной. При этом общее освещение разрядными лампами должно создавать освещённость не менее 200 лк, а лампами накаливания – не менее 75 лк.

Максимальная освещённость от общего освещения в системе комбинированного ограничивается 500 лк при разрядных лампах и 150 лк – при лампах накаливания (кроме случаев, когда большие значения экономически обоснованы).

В-четвёртых, нормы учитывают, что в помещении будут использованы разрядные лампы. Если по каким-либо причинам предполагается использовать лампынакаливания, то при системе комбинированного освещения нормированная освещённость снижается на одну ступень, если она предполагалась в 750 лк и более. Также на одну ступень снижается нормированная освещённость при применении общего освещения для разрядов I … V, VII. При системе общего освещения для разрядов VI и VIII норма снижается на две ступени.

Таким образом, выбор норм освещённости предполагает одновременный выбор типа источника света и системы освещения, т.е. эти три раздела светотехнической части проекта выполняются во взаимной увязке.

Нормы для помещений жилых, общественных и вспомогательных зданий(табл. 2 СНиП [3]) предусматривают восемь разрядов зрительной работы (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З), подразделяющихся на один или два подразряда. Зависят они от характеристики зрительной работы (от работ очень высокой точности до общей ориентировки в зоне передвижения) и от её продолжительности.

Нормы освещённости для этих помещений также могут быть иногда снижены или повышены.

Нормы повышаются на одну ступень шкалы освещённости в следующих случаях:

– при работах разрядов А, Б, В и специальных повышенных санитарных требованиях (общественное питание, торговля);

– при отсутствии естественного света в помещениях с постоянным пребыванием людей;

– при повышенных требованиях к насыщенности помещения светом для зрительных работ разрядов Г, Д, Е (зрительные и концертные залы, фойе уникальных зданий и т.п.);

– при применении в административных зданиях системы комбинированного освещения (кабинеты, рабочие комнаты, читальные залы библиотеки);

– в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

Нормы снижаются на одну ступень для разрядов Г, Д, Е при использовании люминесцентных ламп с улучшенной цветопередачей (типов ЛЕЦ, ЛТБЦЦ, ЛТБЦТ, КЛТБЦ). При использовании в жилых и общественных помещениях ламп накаливания нормы освещённости [3] снижаются на две ступени.

Наряду с нормами освещённости СНиП [3] предусматривают учёт качественных характеристик освещения. Определение этих характеристик производится после выполнения расчётов на основе заданной нормы освещённости с целью проверки соответствия требованиям СНиП.

При проектировании освещения производственных помещений необходимо определять следующие качественные характеристики освещения: показатель ослеплённости, коэффициент пульсации освещённости и коэффициент естественной освещённости.

Показатель ослеплённости P является критерием оценки слепящего действия осветительной установки на человека и определяется выражением:

P = 1000( S – 1),

где S – коэффициент ослеплённости, равный отношению пороговых разностей яркости (минимальных разностей яркости объекта и фона, которые способен различать глаз человека при данных условиях) при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зрения.

Коэффициент пульсации освещённости К_п – критерий оценки относительной глубины колебаний освещённости в результате изменения во времени светового потока ламп при питании их переменным током, который определяется по формуле:

К_п = 50 (Е_МАК – Е_МИН)/Е_СР ,

где Е_мак, Е_мин, Е_ср – максимальная, минимальная и средняя освещённость за период её колебания соответственно, лк.

Коэффициент пульсации, как правило, не должен превышать 20 %.

Коэффициент естественной освещённости (КЕО) – отношение естественной освещённости, создаваемой в расчётной точке внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

К качественным характеристикам освещения для административных, общественных и жилых, зданий относятся: КЕО, коэффициент пульсации освещённости, а также цилиндрическая освещённость и показатель дискомфорта.

Цилиндрическая освещённость характеризует насыщенность помещения светом. Она рассчитывается инженерным методом как средняя плотность светового потока на боковой поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю.

Показатель дискомфорта– количественный критерий оценки субъективного ощущения дискомфорта (неудобства или напряжённости), вызванного неудовлетворительным распределением яркости в освещаемом пространстве, например, попаданием в поле зрения блеского источника. Обычно при проектировании вычисляется упрощенным методом.

Освещение улиц, дорог и площадей с регулярным движением транспорта проектируют исходя из независящей от типа ИС нормы средней яркости дорожного покрытия. Эта норма зависит от категории дороги (от общегородских магистралей до улиц местного значения) и интенсивности движения по ней.

Аварийное освещение безопасности должно создавать на рабочих поверхностях освещённость не менее 5 % от общего рабочего освещения. При этом абсолютные значения наименьшей освещённости должны лежать в пределах от 2 лк внутри зданий и 1 лк вне помещений до 30 лк при применении разрядных ламп и до 10 лк при лампах накаливания.

Аварийное эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещённость на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц не менее 0, 5 лк в помещениях и не менее 0, 2 лк на открытых территориях.

Отраслевые нормы разрабатываются на основе общих после детального изучения зрительных задач на различных технологических операциях и учёта специфики используемого технологического оборудования. Кроме нормируемой освещённости по основным зрительным работам отдельных цехов или участков для проектировщиков приводится норма по помещению в целом. Эта норма обычно бывает выше нормируемой освещённости для операций, выполняемых в помещении, так как учитывает разнообразие по точности работ на отдельных рабочих местах, а также наличие затенений, создаваемых оборудованием и самим работником.

Введённые в действие с 15.07.03 новые «Гигиенические требования к освещению жилых и общественных зданий»[4] являются своеобразными отраслевыми нормами, уточняющими табл.2 СНиП [3]. Эти же нормы повторены во введённом в действие с 01.01.04 Своде правил « Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий» [6]. Ими необходимо пользоваться при проектировании освещения жилых помещений, административных зданий (министерства, ведомства, комитеты, префектуры, муниципалитеты, управления, конструкторские и проектные организации, научно-исследовательские учреждения), банковских, страховых, физкультурно-оздоровительных, детских дошкольных учреждений, санаториев и домов отдыха, учреждений досугового назначения (театры, бильярдные, залы компьютерных игр, кино- и звукоаппаратные и т.п.), образования (общего, начального, среднего, высшего) и здравоохранения (больницы, поликлиники, медицинские центры, санитарно-эпидемиологические службы, станции скорой и неотложной медицинской помощи, аптеки, молочные кухни), предприятий общественного питания и бытового обслуживания населения, магазинов, гостиниц, вокзалов.

Нормируемая освещённость, определённая как по общим, так и по отраслевым нормам, при выполнении светотехнических расчётов умножается на коэффициент запаса, принимающий значения от 1, 2 до 2, 0. Онвводится для компенсации происходящего в процессе эксплуатации ОУ спада освещённости. Причинами этого спада являются:

– уменьшение светового потока источников света вследствие их старения;

– выход из строя источников света и схем их включения;

– снижение отражающих способностей потолка и стен помещения из-за их загрязнения;

– ухудшение у светильников их оптических свойств из-за загрязнения и уменьшения КПД после чисток.

При определении коэффициента запаса (табл. 3 СНиП [3]) учитывается назначение помещения (производственное, общественное, жилое), степень его запылённости и эксплуатационная группа светильников, подразумевающая различное количество чисток светильников за год.

Так как таблица учитывает применение в помещениях только разрядных ИС, предварительно выбранное по таблице значение коэффициента запаса требует корректировки (табличное значение умножается на 0, 85), если в помещениях общественных или жилых зданий предусматривается использование ламп накаливания.

Вторая корректировка табличного значения проводится для производственных помещений, в которых предусмотрен не трёхсменный режим работы, а используемые светильники относятся не более чем к четвёртой эксплуатационной группе. Для них предварительно намеченное значение уменьшается на 0, 1, 0, 15 или 0, 2 в зависимости от числа рабочих смен и степени запылённости помещения.

Для выбора освещённости и коэффициента запаса можно использовать блок-схемы (рис.1 и 2).

Выбор типа источников света

Правильный выбор типов и мощности источников света (ИС) оказывает решающее влияние на эксплуатационные качества и экономичность ОУ, на соответствие искусственного освещения предъявляемым ему требованиям.

Сравнение ИС производится по многим показателям, степень значимости каждого из которых для осветительных установок разного назначения не одинакова: некоторые из этих показателей оказывают на разные установки неоднозначное влияние.

Для ИС, используемых в производственных зданиях, наиболее важны следующие показатели:

– световая отдача (излучаемый световой поток на единицу потребляемой мощности, лм/Вт), характеризующая энергетическую экономичность источника света;

– продолжительность горения лампы (число часов нахождения ИС во включённом состоянии от начала эксплуатации до выхода из строя);

– единичная мощность лампы, оказывающая влияние на количество устанавливаемых светильников, а для многоламповых светильников – и на их размеры;

– цветность излучения (т.е. спектральный состав света), имеющая решающее значение при выборе ИС в помещениях, где требуется правильная цветопередача при искусственном освещении.

ИС обеспечивает тем лучшую цветопередачу, чем ближе спектр его излучения к спектру естественного дневного света. Количественными по­ка­зателями, позволяющими оценивать цветопередачу при применении то­го или иного ИС, являются цветовая температура и индекс цвето­пере­да­чи.

 

Цветовая температура ИС – это температура абсолютно чёрного тела, при которой оно имеет ту же цветность излучения, что и рас­смат­ри­ва­е­мый ИС. Чем выше цветовая температура излучателя, тем в целом бли­же обеспечиваемая им цветопередача к естественной, создаваемой днев­ным светом (Солнцем), для которого цветовая температура составляет 6500 К.

Индекс цветопередачи R – мера соответствия восприятия цвета освещаемого объекта, возникающего у наблюдателя, восприятию, которое будет у того же наблюдателя при освещении того же объекта естественным (эталонным) источником света. Индекс 100 имеет эталонный ИС, индекс 50 – люминесцентная лампа типа ЛТБ с цветовой температурой
3000 К. По качеству цветопередачи ИС разделяются на три класса: высокий ( R 85), средний (85 > R 70) и низкий ( R < 70).

1.3.1. Общие рекомендации по выбору источников света

При выборе ИС для производственных помещений необходимо руководствоваться двумя основными рекомендациями, в большей степени относящимися к общему освещению и к общему освещению в системе комбинированного.

1. Отдавать предпочтение разрядным лампам, как энергетически более экономичным и обладающим большей продолжительностью горения, чем лампы накаливания (ЛН).

2. Для уменьшения первоначальных затрат на ОУ и расходов на их эксплуатацию следует по возможности применять лампы большей мощности, но без ухудшения при этом качества освещения (неравномерность распределения освещённости в помещении не должна выходить за регламентированные пределы). Необходимо также считаться с тем, что в некоторых случаях укрупнение мощности ламп и сокращение числа светильников может приводить к заметным затенениям от высокого производственного оборудования или к резкому понижению освещенности на значительной площади при выходе из строя одного светильника. Кроме того, увеличение номинальной мощности ИС не всегда сопровождается ростом световой отдачи, что может привести к увеличению расхода электроэнергии при эксплуатации.

Рекомендации по выбору разрядных ламп

Разрядными называются ИС, в которых световой поток возникает в результате электрического разряда в газах и (или) парах металлов, а также в их смесях. К наиболее часто применяемым разрядным ИС относятся люминесцентные лампы (ЛЛ), металлогалогенные лампы (МГЛ), дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью (ДРЛ), натриевые лампы высокого давления (НЛВД), ксеноновые лампы (ДКсТ). Группу ИС, в которую входят МГЛ, ДРЛ, НЛВД, часто называют разрядными лампами высокого давления (РЛВД).

Для общего освещения помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей, независимо от принятой системы освещения должны использоваться, как правило, разрядные лампы.

В Своде правил [6] установлены допустимые соотношения (табл. 1) между световой отдачей и индексом цветопередачи разрядных ИС, применяемых для общего освещения общественных и административных зданий. Этими же соотношениями можно руководствоваться при выборе ИС в производственных помещениях. Для этих целей принимаются во внимание основные характеристики ИС (табл. 2).

Таблица 1

Минимально допустимая

световая отдача ИС для общего освещения общественных зданий

Тип источника света	Минимальная световая отдача при минимально допустимых индексах цветопередачи R, лм/Вт
R > 80	R > 60	R > 45	R > 25
ЛЛ			–	–
Компактные ЛЛ		–	–	–
МГЛ		–	–	–
ДРЛ	–	–		–
НЛВД	–		–

Люминесцентные лампы (ртутные лампы низкого давления) обладают высокой световой отдачей, большой продолжительностью горения, малой стоимостью, благоприятным спектром излучения, малым слепящим действием. В то же время они имеют малый диапазон мощности, что сдерживает их использование при больших высотах установки, большие размеры и связанные с ними трудности концентрации или перераспределения светового потока светильниками, непригодны для работы при низких (ниже 5 °С) температурах окружающей среды (в частности, – для наружного освещения).

Характеристики ЛЛ в значительной степени зависят от их мощности и цветности излучения.

Наилучшую цветопередачу обеспечивают лампы, имеющие в обозначении типа буквы Ц (зарубежное обозначение – «делюкс») и ЦЦ (зарубежное обозначение – «суперделюкс»). Наиболее распространённые из них лампы ЛДЦ (дневного света с улучшенной цветопередачей) имеют
R = 90 (цветовая температура 6400 К). У используемых для медицинской диагностики ламп ЛХЕЦ (холодно естественного света с улучшенной цветностью) R = 92. Чуть ниже индекс цветопередачи у ламп ЛДЦ УФ, ЛТБЦ и ЛЕЦ. Однако все перечисленные лампы имеют низкую световую отдачу – от 38 лм/Вт (ЛЕЦ-8) до 55 лм/Вт (ЛДЦ-40), и поэтому применяются только для освещения помещений, где производятся работы с высокими требованиями к цветоразличению. Очень хорошую цветопередачу обеспечивают выпускаемые зарубежными фирмами (Osram, Philips, General Electric) ЛЛ с трёхслойным и пятислойным люминофором (индекс цветопередачи – 85 и 93…98 соответственно).

С позиции требований к цветопередаче принято отличать помещения, где производится:

– сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению и выбору цвета (например, магазины «Ткани», «Одежда») – рекомендуются лампы ЛДЦ, ЛХЕ;

– сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (выставочные залы, кабинеты рисования, парикмахерские) – рекомендуются лампы ЛБЦТ, ЛЕЦ, ЛХЕ;

– различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (универсамы, ателье) – рекомендуются лампы ЛБ, ЛТБЦТ, компактные ЛЛ;

– работа, не требующая различения цвета – рекомендуются лампы ЛБ и другие (не люминесцентные) РЛ.

Наибольшую для ЛЛ световую отдачу (от 55 до 85 лм/Вт) имеют лампы белого света (ЛБ), обладающие к тому же приемлемой для большинства работ цветопередачей. При этом сильное влияние на световую отдачу оказывает мощность ламп: максимальную световую отдачу имеют лампы мощностью 36 Вт – ЛБ-36 (85 лм/Вт). Эта же мощность обеспечивает наибольшую световую отдачу для других цветностей ЛЛ.

Использование в новых ОУ ЛЛ мощностью 80 Вт, как правило, нецелесообразно вследствие их малой световой отдачи.

Новое поколение ЛЛ – лампы серии Т5. Их отличает малый диаметр трубки – 16 мм, и предназначены они для работы с электронными ПРА. Ведущие фирмы разрабатывают всю новую осветительную технику на основе этих ЛЛ. Это объясняется следующими преимуществами ЛЛ серии Т5:

– самая высокая для ЛЛ световая отдача – до 105 лм/Вт;

– пониженный спад светового потока по мере эксплуатации – всего на 5 % через 10000 часов горения вместо 20…30 % у обычных ЛЛ;

– повышенная оптимальная температура среды (35 °С вместо 22…25 °С у стандартных ЛЛ) позволяет использовать эти ЛЛ в жарких помещениях;

– пониженное содержание ртути – 3 мг вместо 30 мг;

– увеличенная средняя продолжительность горения – до 16…20 тыс. часов;

– высокий индекс цветопередачи – от 80 до 90;

123456789Следующая ⇒

Поделиться: