2. Производственное освещение Задача 2.1. Расчёт искусственного освещения производственного помещения

Требуется рассчитать общее освещение цеха механической обработки деталей. Работы относятся к высокой точности (III разряд, подразряд б). Размеры помещения: длина А, м, ширина В, м, высота H, м (по варианту). Чтобы предотвратить стробоскопический эффект при токарных работах, предполагается применить лампы накаливания или каждый ряд люминесцентных светильников подключить на свою фазу. Рассмотреть варианты, когда стены и потолок окрашены в светлые тона и тёмные.

Исходные данные по варианту приведены в табл. П.1.3. прил. 1.

Решение

1. Высота подвеса светильников, м,

, (2.1)

где H – высота помещения, м; h_c – расстояние от потолка до нижней кромки светильника (свес), м, рекомендуется принимать с учётом расположения технологического оборудования в верхней части помещения; h_р – высота рабочей поверхности от пола, м; для рабочих столов, верстаков принимают 0,8 м.

2. Наибольшее расстояние между светильниками вычисляем после принятия решения о схеме их размещения, которое рекомендуется сопроводить графическим изображением, м,

а) при расположении по прямоугольной сетке

, (2.2)

б) при расположении в шахматном порядке

. (2.3)

Учитывая, что в одном люминесцентном светильнике ЛДОР содержатся две лампы, а также размеры ламп, расстояние может быть уменьшено в 1,5–2 раза.

3. Минимально необходимое количество светильников, шт,

, (2.4)

где S – площадь освещаемой поверхности, м² .

Количество светильников принимается близким к рассчитанному, исходя из целесообразности их размещения.

4. Необходимый световой поток одной лампы, лм,

, (2.5)

где Е_н – минимальная нормируемая освещённость (табл. 2.1), лк; K_з – коэффициент запаса, учитывающий снижение эксплуатационных характеристик ламп (табл. 2.2); Z – коэффициент неравномерности освещения поверхностей, расположенных между светильниками (принимают 1,15 – 1,3); η – коэффициент использования светового потока в зависимости от коэффициентов отражения светового потока от стен и потолка и индекса помещения (табл. 2.3).

5. Индекс помещения:

для прямоугольных помещений

, (2.6)

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

для квадратных помещений

; (2.7)

для помещений большой длины

. (2.8)

В случае превышения индекса помещения 5 его принимают равным 5, а при значениях меньше 0,5 – равным 0,5.

Таблица 2.1

Нормы освещенности рабочих мест по характеру зрительных работ

Характеристика зритель-ной работы	Разряд зритель-ной работы	Подразряд зритель-ной работы	Контраст объекта с фоном	Характе-ристика фона	Система искусственного освещения
					Комби-нированное	Общее в комбиниро-ванном	Общее
Высокой точности	III	а	Малый	Темный	2000 1500	200 200	500 400
		б	Малый Средний	Средний Темный	1000 750	200 200	300 200
		в	Малый Средний Большой	Светлый Средний Темный	750 600	200 200	300
		г	Средний Большой Большой	Светлый Светлый Средний			200

6. Задаем тип светильника для нахождения коэффициента светового потока.

7. Коэффициенты отражения стен и потолка принимаем субъективно: для помещений со светлыми стенами и потолками – большие (50, 70 соответственно), с тёмными – меньшие (0, 10, 30). Так, для светлой окраски стен и потолка с учётом запылённости помещения коэффициенты отражения светового потока от стен и потолка соответственно _с = 30, _п = 50, для тёмной окраски оба показателя равны нулю.

Таблица 2.2

Коэффициенты запаса

Тип помещений	Коэффициенты запаса для ламп
	накаливания	газоразрядных
Цехи кузнечные, литейные, сварочные	1,8	1,5
Цехи инструментальные, сборочные, механические	1,5	1,3
Кабинеты, лаборатории, рабочие, учебные помещения	1,5	1,3

Таблица 2.3

Коэффициенты использования светового потока

Тип светильника	п	с	Индекс помещения
			1	1,1	1,25	1,5	1,75	2	2,25	2,5	3	3,5	4	5
«Астра»	50	30	43	45	47	50	53	55	57	59	62	64	66	69
	0	0	37	39	41	44	46	49	51	53	56	59	60	62
«Универсаль»	50	30	42	44	46	48	50	52	54	55	57	58	59	60
	0	0	40	42	44	46	48	50	52	54	55	56	57	58
ЛДОР	50	30	36	38	40	44	47	49	51	53	55	56	58	60
	0	0	28	30	32	35	38	40	42	43	45	46	48	50

8. Коэффициент использования светового потока принимаем по табл. 2.3 в долях единицы.

9. После вычисления светового потока подбирают тип лампы с фактическим световым потоком F_ф (табл. 2.4). Определяем процент отклонения от необходимого светового потока:

, (2.9)

В случае непревышения отклонения 15 % по модулю выбор считается допустимым, в противном случае необходимо выбрать другой тип лампы и произвести перерасчет по вышеприведённой формуле или, изменив количество светильников, произвести выбор для вновь вычисленного светового потока.

Таблица 2.4

Свето-технические характеристики ламп для напряжения

осветительной сети 220 В

Лампы накаливания			Люминесцентные лампы
Тип лампы	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Тип лампы	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт	Длина, мм
НВ-15	105	7	ЛДЦ-20	820	41,0	-
НВ-25	220	8,8	ЛД-20	920	46,0	-
НБ-40	400	10	ЛБ-20	1180	59,0	604
НБ-40	460	11,5	ЛДЦ-30	1450	48,2	908
НБ-60	715	11,9	ЛД-30	1640	54,5	908
НБ-100	1450	14,5	ЛБ-30	2100	70,0	908
НГ-150	2000	13,3	ЛДЦ-40	2100	52,5	1213
НГ-200	2800	14	ЛД-40	2340	58,5	1213
НГ-300	4600	15,4	ЛБ-40	3000	75,0	1213
НГ-500	8300	16,6	ЛДЦ-80	3560	44,5	1514
НГ-750	13100	17,5	ЛД-80	4070	50,8	1514
НГ-1000	18600	18,6	ЛБ-80	5200	65,0	1514

10. Затраты электроэнергии на освещение, Вт, находим умножением количества ламп на мощность одной лампы, указанную в её обозначении (табл. 2.4).

При использовании люминесцентных ламп каждый ряд светильников для исключения стробоскопического эффекта подключают на свою фазу.