4.4. Розрахунок прожекторного освітлення

При виконанні робіт в темну пору доби для освітлення будівельних майданчиків, територій складів та підприємств широко використовують прожекторне освітлення.

Прожектори застосовують двох серій: прожектори заливаючого світла (ПЗС-25, ПЗС-35, ПЗС-45) і прожектори для освітлення фасадів (ПФС-35 і ПФС-45).

За призначенням електричне освітлення будівельних майданчиків поділяють на робоче (включаючи й охоронне освітлення) та аварійне.

Розміщення прожекторів заливаючого світла на освітлюваній території може бути груповим (по 10…15 прожекторів на кожній опорі) або індивідуальним (по 1…2 прожектори на стовпі). По всій території майданчика, де проводяться будівельно-монтажні роботи, освітленість повинна бути не менше 2 лк. В зонах, де за умовами робіт необхідна більш висока освітленість (табл.4.16), вона досягається прожекторами або світильниками системи локалізованого освітлення.

Групове розміщення прожекторів застосовують, як правило, при освітленні великих територій (площею понад 10 000 м²), при високих рівнях нормованої освітленості та у випадках, коли за умовами будівництва, кількість опор для прожекторів на освітлюваній території повинна бути прийнята мінімальною. У цьому випадку відстань між опорами допускається приймати до 500 м.

При освітленні невеликих майданчиків площею до 5000 м² рекоменду­ються наступні типи прожекторів (табл.4.16).

Розміщуються опори прожекторів по периметру будівельного майданчика, а відстань між ними приймається з наступної умови:

L=(6…15)Н, м (4.24)

де: Н – висота опори прожекторів, м.

При визначенні місць встановлення опор для прожекторів, а також кутів нахилу  (рис.4.3) прожекторів у вертикальній площині і кутів  повороту прожекторів в горизонтальній площині використовують спосіб компоновки кривих однакової освітленості.

При груповому встановленні прожекторів, що має місце при влаштуванні загального рівномірного прожекторного освітлення, рекомендується групу прожекторів вважати як єдине джерело світла з певним розподілом світлового потоку.







а)

б)

Рис. 4.3. Схеми до визначення місць встановлення прожекторів, вертикальні (а) та горизонтальні (б) кути між оптичними вісями

 Розрахунок прожекторного освітлення проводиться в наступній послідовності:

1. Необхідну кількість прожекторів визначають по методу світлового потоку за формулою:

(4.25)

де: S – площа майданчика, на якому влаштовується прожекторне освітлення, м²;

E_н – нормативна освітленість на майданчику, лк;

m– коефіцієнт розсіювання світла прожекторами (для площ і майданів m=1,16);

k – коефіцієнт запасу (для прожекторного освітлення k=1,5)

Ф_л- світловий потік ламп для вибраного типу прожектора (табл. 4.16), лм;

u- коефіцієнт використання світлового потоку прожекторів;

при освітлені майданчиків площею понад 5000 м² u=0,9

при площі до 5000 м² u=0,7…0,8;

- коефіцієнт корисної дії прожектора;

для прожекторів типу ПЗС-35, ПЗС-45, ПФС-45-1 =0,35…0,38

2. Визначають мінімальну висоту встановлення прожекторів по формулі:

, м (4.26)

де: I_max – максимальна сила світла від лампи прожектора, кд (приймається з табл.4.16)

3. Знайшовши необхідну кількість прожекторів і мінімальну висоту опор для них, встановлюють кут  нахилу оптичної осі прожектора до горизонту та кут між оптичними осями прожекторів  (Табл. 4.16).

4. Приймають відстань між опорами, користуючись умовою

L=(6…15)H_min (4.27)

5. Визначають загальну потужність прожекторного освітлення по формулі:

, Вт (4.28)

де: Р_л – потужність лампи, Вт (табл. 4.16).

6. Визначають номінальну силу струму в освітлювальній мережі прожекторних установок по формулах:

а) для двохпровідної мережі

, А (4.29)

де U- напруга між проводами, В.

б) для трьохпровідної або чотирьохпровідної мережі

, А (4.30)

де U_л – лінійна напруга, В.

7. Приймають допустиме тривале струмове навантаження з умови:

(4.31)

По прийнятому значенню I_доп (табл. 4.17 і 4.18) вибирають тип електропроводів та їх площу поперечного перерізу,

8. Враховуючи планувальні та світлотехнічні дані освітлюваної території, намічають можливі місця розміщення прожекторних опор. Потім досліджують можливість встановлення прожекторів на висотних спорудах і природних височинах, якщо такі є на освітлюваній території або в безпосередній близькості від неї.

 Задача 4.2

Розрахувати прожекторне освітлення для будівельного майданчика розмірами А=180 м і В=100 м, при будівництві насосної станції.

Розв’язок:

1. Виходячи з характеру основних будівельних робіт, що будуть виконуватись на майданчику у темну пору доби (кладка з крупних бетонних блоків, цегляна кладка, монтаж збірних фундаментів) з (табл.4.15) приймаємо значення нормативної освітленості території Е_н=10 лк.

2. Визначаємо площу будівельного майданчика:

S=18000 м²

3. З табл. 4.16 при ширині будівельного майданчика В=100м, приймаємо для освітлення території прожектори типу ПЗС-45 з дуговими ртутними лампами ДРЛ – 700, які мають світловий потік Ф_л=35000 лм.

4. Визначаємо необхідну кількість прожекторів для освітлення території будівельного майданчика по формулі (4.25)

приймаємо з конструктивних міркувань кількість прожекторів п=28 шт.

5. За формулою (4.26) визначаємо мінімальну висоту встановлення прожекторів:

6. З табл.4.16 вибираємо кут нахилу оптичної осі прожектора до горизонту =20 і кут між оптичними осями прожектора =40.

7. Знаходимо відстань між опорами із співвідношення (4.27), приймаємо:

8. Визначаємо загальну потужність прожекторного освітлення по формулі (4.28). Табл. 4.16 для прожектора ПЗС-45 з лампами ДРЛ при ширині майданчика 100м Р_л=700 Вт.

Р_заг=

9. Приймаємо для влаштування прожекторного освітлення двохпровідну мережу з напругою між проводами U=220 B.

10. Визначаємо мінімальну силу струму в освітлювальній мережі прожекторних установок за формулою:

11. Виходячи з характеристик та призначення електропроводів (табл. 4.18) приймаємо провід марки ШРПС з двома жилами.

12. За табл. 4.17 приймаємо для даної марки проводу допустиме тривале струмове навантаження з умови , тобто для наших умов I_доп=100А для двохжильного мідного проводу марки ШРПС з площею поперечного перерізу S=25 мм².

Рис. 4.4. Схема розташування Рис. 4.5. Схема влаштування батареї

прожекторних опор на прожекторів на опорі

будівельному майданчику

13. Виходячи з розмірів будівельного майданчика, встановлюємо по кутах майданчика 4 опори, на яких розташовуються батареї з 5 прожекторів, а посередині довших сторін майданчика – дві опори, на яких розташовуємо батареї з 4 прожекторів.

Прожектори встановлюємо під кутом =20 до горизонту з кутом між оптичними осями =40 (див рис. 4.4 і 4.5).

Таблиця 4.1

Основні типи світильників та їх призначення

№	Групи світильників	Характеристика світильників	Типи світильників	Призначення світильників
1	Відкриті	Лампа контактує безпосередньо із зовнішнім середовищем	Кільцевий світильник ПМ-15; “Люцетта” Лп; глибоковипромі­нювач емальований ГЭ.	Для адміністративно-конторських,громад­ських і т.п. примі­щень.
2	Захищені	Лампа відокремлена від зовнішнього середовища прозорою або розсіюючою оболонкою	Куля молочного скла Шм; “Універсаль” із затінювачем Ум.	Для адміністративно-конторських,громадських виробничих приміщень.
3	Вологозахищені	Корпус-патрон; світловідбивачі та інші деталі виготовлені з матеріалів, які протистоять – впливу вологи, або захищені спеціальними покриттями, що забезпечують необхідну ізоляцію струмоведучих проводів.	Фарфоровий напівгерметичний Фм; промисловий ущільнений ПУ.	Для промислових приміщень із виділеннями вологи та пилу.
4	Пилонепроникні	Лампа і патрон захищені від потрапляння в них пилу.	“Універсаль” Уп-24, Уп-200; промисловий ущільнений ПУ-300; рудничний нормальний Рн-60.	Для виробничих приміщень із значним виділенням пилу, диму та кіптяви.
5	Вибухозахи­щені	Задовільняють вимогам обмеження температури і не допускають утворення іскор.	Вибухонепроникний ВЗГ-200; НОБ-300	Для виробничих вибухонебезпечних приміщень.
6	Спеціальні			Придатні для роботи під водою.

Таблиця 4.2

Типи і області застосування освітлювальних приладів у залежності від умов оточуючого середовища

№	Характеристика оточуючого середовища (приміщення).	Типи світильників
1	Адміністративно-конторські приміщення, механічні майстерні і сухі приміщення та ін.	Ум, Гэ, Лп, Шм, Ск
2	Приміщення вологі	Ум, Гэ, Лн, Шм, ВПИ, ПУ
3	Приміщення особливо вологі	ПУ, Фм, СПО, ПГТ
4	Приміщення з виділенням пилу (бетонні заводи, кам’янево-щебеневі цехи)	ПУ, Фм, Рн, Гэ, Пн, ВПН
5	Пожежонебезпечні приміщення класу П-І з наявністю горючих газів, П-ІІ з наявністю горючого пилу (деревообробні цехи)	ПУ, Фм, РН, НОБ
6	Пожежонебезпечні приміщення класу П-ІІа для зберігання пального	Фм, ПУ, Ум
7	Вибухонебезпечні приміщення класу В-І з наявністю небезпечних газів та пари.	ВЗГ, ППР, ПОД, БП, ВЧА
8	Вибухонебезпечні приміщення класу В-ІІ при наявності горючого вибухонебезпечного пилу.	НОБ

Таблиця 4.3