Искусственное освещение

Искусственное освещение предусматривается во всех помещениях зданий, а так-же на открытых рабочих участках, местах прохода людей и движения транспорта. От качества принятой системы освещения зависит производительность и безопас-ность и здоровья работников. Рационально выполнено искусственное освещение помещений при одной и той же затрате электроэнергии может повысить произво-дительность труда на 15-20%.
Искусственное освещение проектируется для двух систем: общее (равномерное или локализованное) и комбинированное (к общему добавляется местное).
При искусственном освещении нормативной величиною абсолютное значение ос-вещенности, которое зависит от характеристики зрительной работы и системы осве-щения (общее, комбинированное). Всего определено восемь разрядов (в зависимос-ти от размера объекта распознавания), в свою очередь разряда (IV) содержат четыре подразряда (а, б, в, г) - в зависимости от контраста между объектом и фоном и ха-рактеристики фона (коэффициента отражения). Самая нормируемая освещенность составляет 5000 лк (разряд и а), а наименьшая - 30 лк (разряд VIII в). Выдержка из "Строительных норм и правил" (СНиП II-4-79) нормативных значений освещения приводится в таблице 7.10

Т а б л и ц я 7.10

Нормативные значения освещенности

Характеристика та розряд зорової роботи	Найменший лінійний розмір об’єкта розпізнавання, мм	Штучне освітлення, лк	Природне освіт­лення, КПО^III, %
комбіноване	загальне	верхнє	бокове
Найвищої точності — I	менше 0,15	5000 —1500	1500 — 400		3,5
Дуже високої точності — II	0,15 — 0,3	4000 — 1000	1250 — 300		2,5
Високої точності — III	0,3 — 0,5	2000 — 400	500 — 200
Середньої точності — IV	0,5 – 1	750 — 300	300 — 150		1,5
Малої точності — V	1 – 5	300 — 200	200—100
Груба — VI	більше 5	—			0,5
Робота з матеріалами, що світяться — VII	більше 0,5	—
Загальне спостереження за ходом технологічного процесу — VIII	—	—	75 - 30		0,3

В качестве источников света при искусственном освещении используются лампы накаливания и газоразрядные лампы. Основными характеристиками источников света является номинальное напряжение, потребляемая мощность, световой поток, удельный световая отдача и срок службы.
В лампе накаливания видимый свет излучает нагретая до высокой температуры нить из тугоплавкого материала. Световой поток зависит от потребляемой мощнос-ти и температуры нити. Лампы накаливания просты в изготовлении, надежные в эксплуатации. Их недостатки: малая световая отдача (10-15 лм / Вт), небольшой срок службы (около 1000 ч) и неблагоприятный спектральный состав света, в кото-ром преобладают желтый и красный цвета при недостатке синего и фиолетового по сравнению с естественным светом, что затрудняет распознавание цвета.
Разновидностью ламп накаливания являются галогенные лампы, колбы которых наполнены парами галогена (йода или брома). Это повышает температуру нити на-каливания и практически исключает ее испарение. Галогенные лампы имеют срок службы (2000 - 5000 ч) и повышенную светоотдачу (20 лм / Вт).
В газоразрядных лампах баллон наполняется парами ртути и инертным газом, на внутреннюю поверхность баллона наносят люминофор. Газоразрядные лампы бы-вают низкого (люминесцентные) и высокого давления. Люминесцентные лампы имеют великий срок службы (10000 часов), большую световую отдачу (50-80 лм / Вт), малую яркость поверхности светится, лучший спектральный состав света – бли-же к дневному. К недостаткам люминесцентных ламп относятся: пульсация свето-вого потока, неустойчивая работа при низких температурах и пониженном напряже-нии и более сложная схема включения. Пульсация светового потока отрицательно влияет на состояние зрения, а также может вызвать стробоскопический эффект, ко-торый заключается в том, что части оборудования, вращающихся кажутся непо-движными или вращающимися в противоположном направлении. Стробоскопи-ческий эффект можно снизить включением соседних ламп в разные фазы сети, но полностью устранить его не удается. Снижение негативного воздействия пульси-рующего светового потока осуществляют повышением частоты (до 1 кГц) тока пи-тания, что связано с инерционной характеристикой формирование зрительного образа.

Различают несколько типов люминесцентных ламп в зависимости от спектраль-ного состава дневного света правильной цветовой¾ белые, ЛД ¾ лампы дневные, ЛБ ¾ белые, ЛДК ¾ дневного света правильной цветовой передачи ЛТВ ¾ тепло-белые, ЛХБ ¾ холодно-белые.
Лампы дуговые ртутные (ДРЛ) и натриевые лампы (ДНаТ) имеют срок -высокого давления службы более 10000 часов и светоотдачу соответственно 50 и 130 лм / Вт.
Источник света (лампы) вместе с освещаемой арматурой составляет светильник. Он обеспечивает крепление лампы, подачу к ней электрической энергии, предотвра-щение загрязнения, механическому воздействию, а также взрывной - и пожаробезо-пасность, электробезопасность и рациональное распределение светового потока. Способность светильника защищать глаза работающего от чрезмерной яркости ис-точника характеризуется защитным углом.
При проектировании осветительных установок необходимо, соблюдая норм и правил освещения, определить потребность в осветительных устройствах, учреди-тельных материалах и конструкциях, а также в электрической энергии. Проект, как правило, состоит из четырех частей: светотехнической, электрической, конструк-торской и сметно-финансовой. Поток света F, должны излучать лампы в каждом светильнике, определяют по формуле:

F = EkSz / (Nhg), (7.16)

где E - нормированная минимальная освещенность, лк;
k - коэффициент запаса (принимают по СНиП II-4-79/86 в пределах от 1,2 до 2,0 в зависимости от содержания пыли в воздухе, типа источника света и расчетных сро-ков очистки светильников - 2-18 раз в год);
S- площадь, освещаемая, м²;
z=E_ср/E_мін коэффициент, характеризующий неравномерность освещения

E_ср, E_мін - средняя и минимальная освещенность), принимают равным 1,0 при расчете на для ламп накаливания¾среднюю освещенность или для отраженного освещения, 1,15 и ДРЛ, для линий, светящиеся выполненных светильниками с люминесцентными¾1,1 лампами;
N - количество светильников, предусмотрена еще до расчета согласно выгодного

L: h;
h - коэффициент использования излучаемого светильниками потока света на расчетной¾ плоскости (определяют по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка и индекса помещения и, который рассчитывается по формуле і=АВ/(h(A+B)), тут А и В размеры¾ помещения в плане, м;
h - расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м);
g - коэффициент затенения (может вводиться для помещений с фиксированным положением работников и принимается равным 0,8).
Разновидностью метода коэффициента использования потока света является ме-тод удельной мощности, который иногда называют методом ватт. Потребляемая мощность есть мощность установки освещения помещения, в отношении площади его пола. Этот метод применяют только для ориентировочных расчетов. Он позволяет определить мощность каждой лампы Р (Вт) для создания нормированного освещения:

P = wS/N, (7.17)

где ¾ w удельная мощность лампы, Вт/м2;

S ¾ площадь помещения, м2;
N - количество ламп установки освещения.

Значение удельной мощности находят по специальным таблицам в зависимости от нормируемой освещенности, плоскости помещения, высоты подвеса и типов свети-льников, используемых, а также коэффициента запаса.
Точечный метод дает наиболее правильные результаты и используется для расче-та локализованного и местного освещения, а также освещение горизонтальных плоскостей и больших территорий. Он позволяет определить освещенность в любой точке от любого числа осветительных приборов. К недостаткам метода следует отнести тяжесть учета отраженных составляющих потока света.
Расчетное уравнение точечного метода имеет вид:

E_A = I_A cos a / r² (7.18)

где ¾E_A освещенность горизонтальной плоскости в данной точке А, лк;

I_A ¾ сила света в направлении точки А, кд (значение силы света находят по кри-вым светораспределения данного осветительного прибора)

a- угол между нормалью к рабочей плоскости и направлением вектора силы света в точку А; ¾

r - расстояние от светильника до расчетной точки, г.
Для удобства расчетов, особенно на ЭВМ, уравнение может быть преобразовано. Принимая r = h / acos (где ¾h расчетная высота подвеса светильника, м) и вводя коэффициент запаса k, имеем:

E_A = (I_Acos³a)/(kh²). (7.19)

В том случае, когда расчетная точка А содержится в любой негоризонтальные плоскости, освещенность ее EH можно найти из уравнения E_H = YE_A,

где Y ¾ переходный коэффициент, определяемый по специальным номограммам.
При расчетах освещения, образуется несколькими светильниками, расчитывают освещенность в данной точке от каждого из этих приборов и конечные результаты добавляют.
Разновидностью точечного метода расчета является метод изолюксы (изолюксы кривая, представляет собой геометрическое место точек данной плоскости с одина-ковыми освещенности-ностями). В этом случае точечным методом рассчитывают освещенность в горизонтальных плоскости от одного светильника или компактной их группы. Получают семейство изолюксы, выполненных в масштабе, в котором на-чертана та или иная территория, подлежащая освещению. Изолюксы при проекти-ровании накладывают на план таким образом, чтобы они заполнили всю террито-рию. Этот прием позволяет графически рассчитать на только освещение, но и ко-ординаты мест установки опор светильников.

Дата добавления: 2014-01-07