Розділ 4 розрахунок штучного освітлення

Організація раціонального освітлення робочих місць є одним з основних питань охорони праці. Від улаштування освітленості в значній мірі залежить продуктивність і безпека праці, а також якість виконуваних робіт.

Для освітленості використовують декілька видів джерел штучного світла: лампи розжарювання, люмінесцентні лампи, спеціальні лампи з підвищеною світловою віддачею (ртутні лампи, електричні дуги) та ін.

Для кращого розподілу світлового потоку від джерела світла, захисту його від механічних пошкоджень і забруднень, захисту очей від надмірної яскравості, а також для закріплення джерела світла й підведення до нього електричного струму, у приміщеннях використовують освітлювальні прилади обмеженої дії, які називають світильниками. Основні типи світильників та їх призначення приведені в табл. 4.1.

Вибір джерела світла й освітлювального приладу є основним питанням організації освітлення робочого місця, від правильного вирішення якого залежить економічність і надійність освітлення. При виборі освітлювального приладу необхідно враховувати умови середовища, вимоги до світлорозподілу й економічності світильників.

Основні типи освітлювальних приладів і області їх застосування в залежності від умов оточуючого середовища приведені в таблиці 4.2.

Мінімально допустимий рівень освітленості визначається точністю робіт, що виконуюються, коефіцієнтом відбиття світла від деталей, оточуючого їх фону, контрастністю розрізнення деталей та ступенем небезпеки виробничих процесів.

Норми освітленості робочих місць приведені в таблиці 4.3.

У виробничих приміщеннях застосовують загальну, місцеву і комбіновану системи освітлення.

Розміщення освітлювальних приладів в приміщенні вибирається на основі детального знайомства з характером виробничого процесу, освітлюваними робочими місцями й вибору найбільш вигідного напрямку світлового потоку на робочу поверхню. У практиці при загальній системі освітлення прийнято застосовувати два способи розміщення світильників: рівномірний і локалізований.

Система загального освітлення рекомендується:

• при виконанні робіт, які не вимагають великого й довготривалого напруження зору (IV розряд), а також у допоміжних, адміністративно-конторських і складських приміщеннях;

• при виконанні на всій площі приміщення однотипових по точності робіт (вантажно-розвантажувальні, транспортні, такелажні, розбірно-збірні та ін.);

• якщо на робочих поверхнях не створюються тіні і не виникає необхідність у зміні напрямку світлового потоку.

Локальне розміщення світильників у системі загального освітлення доречне в тому випадку, якщо на різних ділянках виробничого приміщення виконуються роботи різної точності, які вимагають різних умов освітленості.

Штучне освітлення робочих місць приміщень розраховують трьома методами:

1. Метод використання світлового потоку.

2. Метод питомої потужності.

3. Точковий метод.

4.1. Метод використання світлового потоку

Цей метод використовується для розрахунку загального рівномірного освітлення приміщень при відсутності суттєвого затінення робочої поверхні.

 Порядок розрахунку:

1. Виходячи з особливостей технологічного процесу і безпеки праці у приміщенні, визначити:

1. клас вибухонебезпечності приміщення (таблиця 4.4);

2. клас пожежонебезпечності приміщення (таблиця 4.5);

3. характеристику середовища приміщення.

2. Виходячи з даних пункту 1, вибрати за табл. 4.2 тип світильника.

3. По характеру зорової роботи в приміщенні по таблиці 4.3 визначити розряд зорової роботи і норми освітленості Е_н в лк для системи.

а) паралельне розташування б) шахове розташування

Рис. 4.1. Схеми розміщення світильників у плані

4. Визначити висоту підвісу світильників над підлогою за формулою:

Н_п = 0,8Н, м (4.1)

де: Н - висота приміщення, м.

5. Прийняти схему розміщення світильників у плані (див. рис.4.1):

6. Визначити відстань між світильниками:

а) при паралельному розташуванні

L = (1,4…1,8)Н_п, м (4.2)

б) при шаховому розташуванні

L = (1,9…2,5) Н_п, м (4.3)

7. Визначити кількість світильників у приміщенні:

по довжині: N_д = , (4.4)

де: А- довжина приміщення, м

L – прийнята відстань між світильниками, м

по ширині: N_ш = , (4.5)

де: В – ширина приміщення, м.

8. Визначити загальну кількість світильників

N = N_д х N_ш (4.6)

9. Визначити індекс приміщення за формулою:

і = (4.7)

10. По таблиці 4.6 визначити коефіцієнти відбиття світла від стін ₁ і стелі ₂.

11. По індексу приміщення, коефіцієнтах відбиття світла від стін та стелі, прийнятому типові світильника по таблиці 4.7 визначити коефіцієнт використання світлового потоку .

12. По таблиці 4.8 визначити коефіцієнт запасу k, який враховує зниження освітленості за рахунок зменшення світлового потоку джерела світла через забруднення освітлювальної арматури, стін та стелі, а також завдяки запиленості приміщення.

13. Визначити світловий потік одного світильника за формуллю:

Ф = , (4.8)

де: Е_н – нормативна освітленість, лк (табл. 4.3);

S – площа підлоги освітлюваного приміщення, м²

S = AB, м² (4.9)

k – коефіцієнт запасу (табл. 4.8);

Z – коефіцієнт нерівномірності освітленості

Z = (4.10)

N – кількість світильників,

 - коефіцієнт використання світлового потоку (табл.4.7)

14. По отриманому значенню світлового потоку Ф з табл.4.9 або 4.10 визначити потужність одного світильника Р_св, враховуючи, що світловий потік підібраного світильника Ф_св може відрізнятись від розрахункового Ф на ± 20%.

З конструктивних міркувань вибрати тип і потужність однієї лампи в світильнику , користуючись табл..4.9 та 4.10 і визначити загальну кількість ламп:

(4.11)

Отриманий результат заокруглюють до цілого числа в більшу сторону.

14. Визначити загальну потужність світильників у приміщені за формулою:

Р_заг = Р_лп_заг, (4.12)

де: Р_л – потужність однієї лампи, Вт (табл. 4.9 , 4.10)

п_заг – кількість ламп в приміщенні.

14. Визначити силу струму, на який повинен бути розрахований плавкий запобіжник, за формулою:

, (4.13)

де: Р_заг - загальна потужність світильників у приміщенні, Вт;

U_л – напруга в електромережі, В.

По отриманому значенню I_зап підібрати стандартний запобіжник, дотримуючись умови, що I_ст.зап.>I_зап. (табл.4.12).

14. Визначити загальну довжину електропроводки в освітлювальній мережі

L _пр = 1,3NL, (4.14)

де: N – кількість світильників;

L – відстань між світильниками, м.

14. Визначити площу поперечного перерізу електропроводів за формулою:

, мм² (4.15)

де: Р_заг – загальна потужність світильників у приміщенні, Вт;

L _пр – загальна довжина електропроводки в освітлювальній мережі, м;

 U – допустима втрата напруги на подолання опору електропроводки;

U = 5%;

С – коефіцієнт для підрахунку втрати напруги в проводах (табл. 4.11).

14. Визначити діаметр дроту за формулою:

. (4.16)