2.5. Проектирование искуственного освещения судовых помещений и помещений предприятия

Выбор системы освещения с учетом характера зрительной работы

При проектировании рабочего искусственною освещении производственных помещений следует отдавать предпочтение более экономичным в эксплуатации газоразрядным лампам низкого и высокого давлений (люминесцентным, ДРЛ, металлогалогенным, натриевым и др.). В случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности применения газоразрядных источников света допускается использование ламп накаливания. Выбор источника света целесообразно проводить с учетом характера зрительной работы, качества цветопередачи, эстетики и других факторов. При выполнении в помещении работ I-IV разрядов следует применять, как правило систему комбинированного освещения (общее + местное). В остальных случаях допускается применение общей системы освещения.

Искуственное освещение нормируется в соответствии с таблицей 1.9. При этом значения освещенности в люксах (лк) соответствует следующей шкале стандартизованных значений: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500: 5000.

Тип светильника выбирается по техническим условиям с учетом требований предъявляемых к распределению светового потока. На рисунке 1.10 приведены некоторые типы светильников использующихся в системах общею освещения.

Рисунок 1.10 – Светильники с лампами накаливания и ДРЛ для производственных зданий верфи и помещений судна

а – ППД2 «Астра-32»; б – УПД, Гс-М, ГсУ-М, CУ-M, «Астра-1», «Астра-11», «Астра-12»; в – УПС. «Астра-2», «Астра-22», «Астра-23»; г – УПМ-15; д – У-15; е – УП-24; ж – НСП07; з – ППД-500; и – ППР-500; к – ППД-100, ППД-200; л – НСПОЗ: м – НСП02, ППР-100, ППР-200; н – НСР01, НСП09; о – НПП01; п – артикул 135(ПСХ)

Для помещений с плохо отражающими свет потолком и стенами (переборками), с большим выделением пыли, дыма и копоти рекомендуются светильники прямого света. Там же, где необходимо создавать высокие уровни освещенности и высокую равномерность освещения, применяют светильники рассеянного света. В помещениях, в которых по характеру работы нежелательны даже незначительные тени, следует применять светильники отраженного света.

При размещении светильников учитывается удобство обслуживания, необходимую равномерность освещения и другие факторы. Высота подвески светильника над рабочей поверхностью выбирается в зависимости от типа и высоты здания, размеров оборудования и характера технологических процессов. В помещениях верфи она принимается обычно 5-8м, а расстояние межлу светильниками в зависимости от конкретных условий 4 15м.

Размеры, определяющие размещение светильников в пемешении:

Н – высота помещения, м;

h_c =0,5-0,7 м, свес светильника (расстояние от потолка до поверхности светильника). При наличии ферм h_c = 1,5 м.

h = 0.8-1,0 м. – высота от рабочей поверхности до пола

Высота от подвеса светильника до рабочей поверхности рассчитывают по формуле, м

(1.29)

Для люминесцентных ламп расстояние между светильниками L рекомендуется принимать равным, м

(1.30)

Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены у стен, то расстояние от крайнего ряда светильников до стен, м

(1.31)

Если около стен находятся проходы, то расстояние от крайнего ряда светильников до стен, м

(1.32)

Методы расчета освещения

Существует несколько методов расчета искуственного освещения:

1.Метод коэффициента использования светового потока (для расчета общего равномерного освещения горизонтальной поверхности при светильниках любого типа).

2.Точечный метод (для расчета равномерного общего, локализованного и местного освещения помещений при светильниках прямого света и наружного освещения).

3.Метод "удельных мощностей" (при приближенных расчетах).

Метод коэффициента использования светового потока

При принятом количестве светильников искомой величиной является необходимый световой поток одной лампы (лм), определяемый по формуле

(1.33)

По найденному значению производится выбор типа и мощности ламп. Либо, задаваясь известной номинальной величиной светового потока одной лампы . по формуле (1.33) определяется минимально необходимое число ламп, обеспечивающих требуемый уровень освещенности

(1.34)

– нормируемая минимальная освещенность, лк определяется по таблицам;

– площадь освещаемого помещения, м ;

– число светильников, принятое в соответствии с вышеприведенными рекомендациями (как правило, принимается до расчета);

– число ламп в светильнике;

– коэффициента запаса (принимается в пределах от 1,3 до 2,0 в зависимости от содержания пыли в производственных помещениях с учетом регулярной очистки светильников и вида источника света);

– коэффициент неравномерности освещения (принимается равным 1,1 – 1,25);

– коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от индекса помещения и значений коэффициента отражения стен и потолка и . Индекс помещения определяется по формуле

(1.35)

А и В – соответственно длина и ширина помещения, м;

– расчетная высота подвеса светильника, м.

Таблица 1.17 – Значения коэффициента использования светового потока

Тип светильника	Коэффициент отражения		Коэффициент использования светового потока (%) при индексе помещения
	%	%	0,5	0,8	1,0	1,5	2,0	2,5	4,0	5,0
Светильники с люминесцентными лампами
ОД	70	50	30	42	47	57	62	65	70	72
	50	30	25	36	42	52	57	60	66	69
	30	10	20	33	38	47	54	57	64	66
ОДР и ПВЛ	70	50	28	38	44	52	56	60	64	65
	50	30	24	33	38	47	52	55	61	62
	30	10	21	29	34	43	49	52	58	60
ОДОР	70	50	26	37	42	51	56	59	64	66
	50	30	20	31	35	43	48	51	56	58
	30	10	17	26	30	38	43	46	51	53
Светильники с лампами ДРЛ
СД ДРЛ	70	50	34	44	49	58	63	67	71	72
	50	30	30	38	43	53	59	62	68	70
	30	10	21	34	40	49	55	59	65	67
СЗ 4ДРЛ	70	50	35	51	56	64	68	70	74	76
	50	30	31	46	51	60	65	67	72	73
	30	10	28	43	48	57	62	65	69	71
Гс Р ГС хР	70	50	37	52	59	68	73	76	80	82
	50	30	32	47	54	63	69	72	77	79
	30	10	28	44	50	60	65	69	75	77
Светильники с лампами накаливания
У УПМ-15 Астра – 1,11,12	70	50	22	44	49	55	60	64	70	73
	50	30	20	38	43	50	55	59	66	69
	30	10	17	34	39	46	51	55	62	64
Гэ	70	50	26	40	45	54	59	62	67	69
	50	30	22	34	40	49	55	58	64	66
	30	10	19	31	37	46	52	55	61	63
Гс	70	50	38	56	63	72	76	79	84	85
	50	30	34	51	58	67	73	76	80	82
	30	10	31	48	55	64	69	73	78	79
Гк	70	50	42	59	64	71	74	77	80	81
	50	30	39	55	60	67	71	73	77	78
	30	10	37	52	57	65	69	71	75	76

Пример 1.7. В производственном помещении с размерами А = 15м, В = 25м требуется обеспечить освещенность рабочей поверхности Е_н=100 лк. Коэффициенты отражения; потолка - 0,7; стен - 0,5, Расстояние от ветильников до рабочей поверхности h = Зм. Намечается использовать 20 светильников люминесцентного типа. Для данного помещения принимаем: коэффициент запаса = 1,3; коэффициент неравномерности освещения z = 1,1. Необходимо определить тип лампы и суммарную потребляемую мощность.

Решение .Для имеющихся данных по формуле (1.35) определяем индекс помещения

и по таблице определяем примерное значение коэффициента использования светового потока .

Далее по формуле (1.33) рассчитываем величину светового потока одной лампы

4062 лм

и по справочным данным таблицы выбираем лампу люминесцентную с подходяшими светотехническими характеристиками =4200лм марки ЛД80. Мощность потребляемая одной лампой в соответствии с маркировкой составляет 80 вт. Тогда суммарная потребляемая мощность системы освещения составит Р = 80 вт * 20 = 1600 Вт = 1,6 кВт.

Точечный метод

При использовании ламп накаливания и ДРЛ расчет освещения помещения производят точечным методом. Этот метод позволяет оценить освещенность рабочей поверхности при известном расположении выбранных световых приборов и заданной мощности ламп.

В основе метода лежит определение условной горизонтальной освещенности при помощи пространственных изолюкс светильников. Пространственные изолюксы представляют собой кривые, проходящие через геометрические места точек, имеющих одинаковую освещенность. Для некоторых типов светильников пространственные изолюксы приведены в методических указаниях по выполнению расчетной части раздела «Охрана труда» в дипломных проектах «Расчет естественного и искусственного освещения» для чстудентов технических специальностей СевНТУ. 2005 г.

Перед началом расчета вычерчивают план помещения и намечают положение контрольной точки, в качестве которой выбирает наименее освещенную точку в пределах освещаемой площади. При этом точки, лежащие непосредственно у стен, обычно во внимание не принимают. Если положение контрольной точки не очевидно, то производят сопоставление для нескольких точек. Для выбранной точки по масштабному плану определяют расстояние d от данной контрольной точки до проекции ближайших освещающих ее светильников. По графикам изолюкс в зависимости от d и высоты светильников над уровнем освещаемой поверхности h находят значения условной освещенности (для выбранного типа светильника), т.е. освещенность, которая создавалась бы светильником при установке в нем лампы с величиной светового потока в 1000 лм. Просуммировав эти значения, находят общую освещенность в данной точке от нескольких светильников, т.е. .

После этого определяют световой поток ламп, которые необходимо установить в светильниках для обеспечения по формуле

(1.36)

где - коэффициент, учитывающий влияние удаленных светильников (не вошедших ) и света, отражаемого стенами и потолком помещения (принимается в пределах от 1,0 до 1,2):

– нормируемая освещенность (лк), принимается по таблице;

– коэффициент запаса (принимается в пределах от 1,3 до 2,0):

- суммарная условная освещенность, лк.

Выбор стандартной лампы производится по вычисленному значению F.

Пример 1.8. В производственном помещении, (рисунок 1.11.) требуется обеспечить. освещенность рабочей поверхности =10 лк, =3. Используемые в помещении светильники типа "Астра-1", (рисунок 1.10). Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью h = 4 м. Необходимо определить тип и мощность ламп.

Решение. На рисунке 1.11 выбираем контрольные точки А и Б, в которых предположительно может оказаться наименьшая освещенность. Расстояния от светильников a.b,c,d,f,k до контрольных точек измеряются на плане, вычерченном в масштабе. Условная освещенность е, создаваемая в точках А и Б каждым источником света, определяется по графику пространственных изолюкс, построенного для данного типа светильника (рисунок 1.12). Эта освещенность устанавливается в зависимости от расстояния d от светильника до контрольной точки, измеренного в горизонтальной плоскости, проходящей через контрольную точку, и высоты h подвеса светильника над рабочей зоной.

Исходные величины и результаты определения освещенности для каждой точки по графику изолюкс приведены в таблице ниже.

4000 4000

Рисунок 1.11 - Схема расположения светилыников и контрольных точек

Контрольная точка	Число влияющих светильников n	Индексы светильников	Расстояние от точки до светильника d, м	Условная освещенность создаваемая i-ым светильником е , лк	Суммарная освещенность данной точки ne , лк	Общая освещенность от всех светильников , лк
А	4 2	b c d f a k	3.2 6.5	5.5 1.3	22 2.6	24.6
Б	2 2 2	c d b f a k	2.5 4.7 8.4	8 2.8 0.6	16 5.6 1.2	22.8

Из таблицы следует, что минимальная освещенность будет в точке Б. Для получения заданной освещенности в точке Б, по формуле (1.36) определяем величину светового потока лампы

лм

По расчетному значению F подбираем лампу с требуемым световым потоком (таблица 1.18).

Таблица 1.18 – Типы и основные параметры люминесцентных ламп

Типы ламп	Габаритные размеры, мм		Номинальный световой поток, лм
	L	D
1	2	3	4
ЛБ18	604	26-1	1100
ЛД18	604	26-1	880
ЛДЦ18	604	26-1	800
ЛЕЦ18	604	26-1	820
ЛТБЦ18	604	26-1	800
ЛД20	604	38,5-1,5	880
ЛЕЦ20	604	38,5-1,5	850
ЛТБЦ20	604	38,5-1,5	820
ЛТБЦЦ20	604	38,5-1,5	700
ЛБ20	604	38,5-1,5	1100
ЛДЦ20	604	38,5-1,5	800
ЛБ36	1213,6	26-1	2800
ЛДЦ36	1213,6	26-1	2100
ЛЕЦ36	1213,6	26-1	2150
ЛД36	1213,6	26-1	2300
ЛБ40	1213,6	38,5-1,5	2900
ЛД40	1213,6	38,5-1,5	2400
ЛДЦ40	1213,6	38,5-1,5	2150
ЛТБЦЦ40	1213,6	38,5-1,5	2000
ЛЕЦ40	1213,6	38,5-1,5	2200
ЛБ80	1514,2	38,5-1,5	5300
ЛД80	1514,2	38,5-1,5	4200
ЛДЦ80	1514,2	38,5-1,5	3700

Примечание – В условном обозначении ламп буквы цифры обозначают:

Л – люминесцентная; Д – дневная; Е – естественной цветности; Б – белой цветности; Ц – с улучшенной цветпередачей; ТБ – тепло-белая; ЦЦ – очень хорошей цветопередачей; 18, 20, 36, 40, 80 – номинальная мощность в ваттах

О 1 г 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13м

Рисунок 1.12 – Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности. Светильники У, УПМ15, УП24, «Астра 1,11,12»