5.2 Расчет освещения
Нормы освещения:
Виды освещения:
Рабочее освещение, обеспечивающее необходимые условия работы при нормальном режиме работы осветительной установки, обязательно во всех помещениях и на открытых пространствах.
Охранное освещение – разновидность рабочего освещения, устраивается по линии охраняемых заводских или иных территорий.
Аварийное освещение, предназначаемое для временного продолжения работы при аварийном погасании рабочего освещения, должно устраиваться в помещениях и на открытых пространствах в случаях, когда прекращение нормального обслуживания оборудования из – за отсутствия рабочего освещения может вызвать взрыв, пожар, отравление, травматизм в местах большого скопления людей, длительное расстройство технологического процесса, а также нарушение работы жизненных центров предприятий и узлов обслуживания массовых потребителей (установки электро-, водо- и теплоснабжения, узлы связи и радиопередачи т.п.). Это освещение необходимо также в операционных блоках, кабинетах неотложной помощи и приёмных покоях лечебных учреждений.
Аварийное освещение, предназначенное для безопасной эвакуации персонала при аварийном погасании рабочего освещения, должно устраиваться:
В производственных помещениях при числе работающих более 50; при наличии мест опасных для прохода; при наличии оборудования, продолжение работы которого в отсутствие рабочего освещения может быть источником опасности.
В основных проходах и на лестницах, служащих для эвакуации людей из зданий, где находится более 50 человек.
В непроизводственных помещениях, где одновременно находится более 100 человек.
В детских учреждениях.
В местах работ на открытых пространствах при повышенной опасности эвакуации.
В случаях, когда аварийное освещение для продолжения работы не обязательно, но желательно, рекомендуется соответственно увеличивать освещённость от эвакуационного аварийного освещения.
Для аварийного освещения могут использоваться лампы накаливания и люминесцентные лампы. Последние применяются только в отапливаемых помещениях при питании их переменным током и напряжении не ниже 90% нормального. Лампы ДРЛ могут использоваться только как дополнительно присоединённые к группам аварийного освещения для усиления освещенности.
Системы освещения:
Различаются системы:
а) Общего равномерного освещения – когда световой поток распределяется без учёта размещения оборудования. Обычными (но не обязательными) признаками равномерного освещения являются одинаковость типа светильников, высоты их подвеса и мощности ламп в пределах всего помещения и симметричное расположение светильников, при котором расстояние между светильниками в каждом направлении одинаковы в пределах всего помещения.
б) Общего локализованного освещения – когда световой поток распределяется с учётом расположения оборудования. Обычным (но не обязательным) признаком локализованного освещения является неодинаковость в пределах помещения данных, указанных в п. «а».
в) Комбинированного освещения – когда к общему освещению (в данном случае обычно равномерному) добавляется местное освещение рабочих мест.
Устройство в помещениях одного только местного освещения запрещено!
Разновидностью местного освещения является переносное освещение, включаемое через штепсельные розетки или подключательные пункты и необходимое в помещениях, имеющих технологическое оборудование, требующее при осмотре или ремонте усиленного освещения или освещения поверхностей, неосвещаемых общим освещением ( в том числе внутренние полости производственных ёмкостей и т.д.), а также в помещениях, где по ходу работы требуется временное увеличение освещённости отдельных мест (например, при ручной формовке в литейных цехах).
Общее равномерное освещение применяется при относительно невысокой точности выполняемых работ: высокой плотности рабочих мест; возможности выполнения работ в любой точке помещения; ограниченности зрительной задачи общим обзором помещения; отсутствии специфических требований к качеству освещения, выполнимых при общем освещении.
Общее локализованное освещение применяется при больших размерах стационарно расположенных рабочих поверхностей или размещения их сосредоточенными группами; наличии крупногабаритного оборудования, затеняющих предметов, трубопроводов и т.п.; наличии специфических, но выполнимых при общем освещении требований к качеству освещения (например, направление света); различном характере работ на разных участках площади помещения.
Комбинированное освещение применяется при выполнении работ высокой точности (разряды I, II, III, IV, Vа и Vб пСНиП); невозможности удовлетворить при общем освещении специфические требования к качеству освещения (направление или спектральных состав света, освещение на просвет и т.п.); малой плотности расположения рабочих мест; наличии в помещении единичных мест, требующих повышенной освещенности.
Требования к качеству освещения.
Необходимые условия работы зрительного аппарата, помимо создания нормируемых уровней освещенности, обеспечиваются соблюдением требований к качеству освещения.
Нормами гл. СНиП II-A.9-71 для производственных помещений предусматривается ограничение слепящего действия светильников общего освещения путём нормирования создаваемого ими показателя ослеплённости, а также ограничение пульсаций освещённости, создаваемых газорязрядными лампами (при питании током промышленной частоты 50 Гц), нормированием коэффициента пульсации. Максимально допустимые значения указанных показателя и коэффициента для разных помещений приводятся в отраслевых нормах искусственного освещения.
Метод коэффициента использования светового потока.
Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчёта общего равномерного освещения помещений при отсутствии существенных затенений рабочей поверхности. При установке в помещении площадью S (м2) N светильников для создания наименьшей освещённости E (лм) с коэффициентом запаса k поток F (лм) лампы в каждом светильнике определяется формулой
(20)
где - коэффициент использования светового потока (в долях единицы); z – коэффициент минимальной освещённости , равный отношению средней освещенности помещения к минимальной. По найденному значению F выбирается ближайшая стандартная лампа, поток которой должен отличаться от расчётного, как правило, не более чем на –10 или +20%. При невозможности выбора F с такой точностью корректируется N. Если по какой – либо причине F задан однозначно, из формулы (20) определяется N. При расчёте освещения, выполненного рядами люминесцентных светильников, под N в формуле (20) следует понимать число рядов, под F – суммарный поток одного ряда. По найденному значению F производится компоновка ряда, т.е. определяется светотехнически и конструктивно подходящее число и мощность светильников, при которых F близко к необходимому. Коэффициент z зависит от многих факторов, из которых основное значение имеет отношение - расстояния между светильниками к их высоте над освещаемой поверхностью. С увеличением сверх рекомендуемых значений z быстро возрастает. Чаще всего при светильниках, расположенных по углам квадратных или прямоугольных полей, принимается z = 1,15, при освещении рядами люминесцентных светильников z = 1,1. Коэффициент является сложной функцией многих переменных. Практически он определяется по таблице 3 в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка п, стен с и расчётной поверхности р (обычно пола), а также индекса помещения i, определяемого из формулы
(21)
где h – расчётная высота, м ; А,В – стороны помещения, м. Коэффициенты использования для наиболее распространённых светильников (во всех случаях учтено р = 10%).
Таблица 3 - Коэффициенты использования для светильников
-
Коэффициенты, %
Тип светильника
Узи У-15
без рассеивателя
Узи У-15
с рассеивателем
УПД
Гс и ГсУ
ППД
ППР
Плафоны:
ПГТХ, ВПЛН.
ВПЛД
«Люцета»,светильники серии ПО открытые
Плафоны бытовые
ОД, ЛД, ОДО, ЛДО
ОДР, ЛДР, ОДОР, ЛДОР
ШОД
СДДРЛ
ГсР, ГсХР, С34ДРЛ
ρп
50
50
50
50
50
50
30
50
30
70
50
70
50
50
50
70
50
50
ρс
30
30
30
30
30
30
10
30
10
50
30
50
30
30
30
50
30
30
i
0,5
20
15
22
34
19
12
9
14
10
22
18
14
9
23
22
22
25
31
0,6
26
22
27
42
22
15
11
17
15
29
22
18
13
27
25
25
30
37
0,7
34
28
31
47
28
19
15
20
16
34
27
22
16
31
29
29
33
42
0,8
38
31
34
51
33
23
18
23
19
38
31
25
18
34
32
32
37
46
0,9
41
33
37
55
35
25
19
25
20
41
34
27
20
37
34
34
40
49
1,0
43
35
40
58
36
26
20
26
22
44
36
28
21
40
36
36
43
51
1,1
45
36
42
60
38
28
22
28
23
46
38
30
23
42
39
39
45
54
1,25
47
38
45
63
39
30
24
30
25
49
40
32
24
46
42
42
48
56
1,5
50
40
49
67
42
32
25
32
28
52
43
35
26
50
45
45
52
60
1,75
53
42
53
70
45
35
27
35
30
54
46
36
28
52
48
48
55
63
2,0
55
44
55
73
47
37
29
37
32
56
48
38
30
55
50
50
58
65
2,25
57
45
57
74
49
39
31
39
34
58
49
40
32
57
52
52
60
66
2,5
59
47
58
76
51
40
32
40
35
60
51
41
33
58
53
53
61
67
3,0
62
49
61
78
53
43
35
43
38
62
53
43
34
61
55
55
64
69
3,5
64
51
63
79
55
45
36
44
40
64
54
45
36
63
57
57
65
70
4,0
66
52
64
80
57
47
38
46
41
66
56
46
38
64
58
58
68
72
5,0
69
53
66
82
59
49
40
48
43
68
58
48
41
67
60
60
69
73
Метод удельной мощности.
Простейший способ светотехнического расчёта – метод удельной мощности – пригоден для расчёта общего равномерного освещения незагромождённых помещений (когда можно пренебречь затенениями), длина которых не более чем в 2,5 превышает ширину, и строго для тех исходных данных, для которых составлены таблицы. Полный комплект таблиц удельной мощности, а также случаи, когда, как исключение, допускается введение коэффициентов, учитывающих несовпадение исходных данных с учтёнными в таблицах.
Для приближённых расчётов приводится таблица 4, составленная для указанных в ней светильников, освещенностей, площадей, расчётных высот, значений п=50% и с и для коэффициента запаса, наименьшего при данных источниках света. При значениях освещённости и коэффициента запаса, отличных от указанных в таблице, допускается пропорциональный перерасчёт значений удельной мощности.
При расчёте по удельной мощности освещения лампами накаливания или лампами типа ДРЛ в помещении площадью S, м2, первоначально намечается число светильников N, затем для соответствующих исходных данных из таблиц находится значение удельной мощности , рассчитывается необходимая мощность каждой лампы p, Вт, по формуле:
(22)
и выбирается ближайшая стандартная мощность лампы. При расчёте освещения выполненного рядами люминесцентных светильник, намечается число рядов N и находится общая необходимая мощность всех ламп ряда p, на основании чего выбирается число и мощность светильников в ряду. Значения удельной мощности (Вт/м2) для приближённых светотехнических расчётов даны в таблице 4.
Таблица 4 - Значения удельной мощности (Вт/м2) для приближённых светотехнических расчётов
Расчётная высота, м |
Е, лм |
Площадь, м2 |
||||
10 – 25 |
25 – 50 |
50 – 150 |
150 – 300 |
Свыше 300 |
||
Светильники Уз и У – 15 с рассеивателями ; УП – 24, п= 50%, с= 30% |
||||||
2 –3 |
10 20 30 50 |
5,5 9,2 12,5 20 |
4,4 7,8 10,5 16,6 |
3,7 6,7 9,1 14,2 |
3,5 6,2 8,3 12,4 |
3,3 5,8 7,8 11,7 |
3 – 4 |
10 20 30 50 |
6,6 12,2 17,2 26 |
4,3 7,6 11 17 |
3,7 6,4 9,4 14,5 |
3,3 5,6 8 12,4 |
3,1 5,2 7,3 11,6 |
Светильники Уз и У – 15 без рассеивателя ; УПД, п= 50%, с= 30% |
||||||
3 – 4 |
10 20 30 50 |
5,4 9,8 13,9 21 |
3,9 6,7 9,6 15 |
3,3 5,5 7,7 12,2 |
2,7 4,6 6,4 10,3 |
2,5 4,4 6 9,5 |
4 – 6 |
10 20 30 50 |
-
- - |
5,2 9,6 13 21 |
3,2 5,9 8,3 12,6 |
2,7 4,8 6,8 10,4 |
2,3 4,2 6 9,1 |
Светильники типов ОДР, ЛДОР, ОДОР, ЛДОР, п = 50%, с= 30%1 |
||||||
2 – 3 |
75 100 150 200 300 400 500 |
7,5 10 15 20 30 40 50 |
6,4 8,5 12,8 17 25 34 42 |
4,8 6,4 9,6 12,8 19 25 32 |
4,3 5,7 8,6 11,4 17 23 28 |
4 5,3 8 10,6 16 21 26 |
3 – 5 |
75 100 150 200 300 400 500 |
10 13 20 26 39 52 65 |
7 9,6 14 19 28 38 47 |
5,5 7,3 11 14,6 22 29 37 |
4,6 6,1 9,2 12,2 18 24 30 |
4,2 5,6 8,4 11,2 17 22 28 |
4 - 6 |
75 100 150 200 300 400 500 |
- - - - - - - |
10 13 20 26 39 52 65 |
6,8 9 13,5 18 27 36 45 |
5,1 6,8 10,2 13,6 20 27 34 |
4,6 6,1 9,2 12,2 18 24 30 |
Светильники типа ШОД , п= 70%, с= 50%1 |
||||||
2 –3 |
75 100 150 200 300 400 500 |
7 9,2 14 18 28 37 46 |
5,3 7,1 10,6 14,2 21 28 35 |
4,4 5,8 8,7 11,6 17 23 29 |
3,8 5,1 7,6 10,2 15,2 20 26 |
3,5 4,7 7 9,4 14 19 23 |
3 - 4 |
75 100 150 200 300 400 500 |
9 12,2 18 24 36 49 61 |
6,6 8,8 13,2 18 26 35 44 |
5 6,6 9,9 13,2 20 26 33 |
4,2 5,6 8,4 11,2 17 22 28 |
3,8 5 7,5 10 15 20 25 |
Светильники для сырых и пыльных помещений с рассеивателями без отражателей , п= 50% , с= 30% |
||||||
2 – 3 |
10 20 30 50 |
5,9 11 15,4 23,5 |
4,7 8,4 11,9 18,3 |
4,2 6,9 10 15,6 |
3,6 5,9 8,4 13,1 |
3,3 5,5 7,6 12,1 |
3 – 4 |
10 20 30 50 |
8,6 15,8 22 34 |
5,4 10 14 21 |
4 7,4 10,3 15 |
3,3 6,1 8,5 13 |
3 5,3 7,6 11,6 |
Плафоны для сырых и пыльных помещений , п= 50% , с= 50% и бытовые плафоны , п= 70% , с= 50% |
||||||
2 – 3 |
10 20 30 |
6 12 18 |
4,7 9,4 14 |
4,1 7,6 11,4 |
3,5 6,4 9,6 |
3,2 5,8 8,7 |
3 – 4 |
10 20 30 |
8,5 17 26 |
5,6 11,2 17 |
4,4 8,8 13,2 |
3,6 7,2 10,8 |
3,2 6,4 9,6 |
1Данные относятся к люминесцентным лампам типов ЛБ, ЛХБ, ЛТБ 40 и 80 Вт. При лампах ЛД вводить поправочный коэффициент 1,2 при лампах ЛДЦ – 1,5. |
||||||
Для определения мощности освещения, необходимо сначала найти площадь цехов. По рисунку 1 с учетом масштаба, определяем, что эти площади соответственно равны:
Таблица 5 -Площадь цехов
№ по плану |
Реальная площадь, м2 |
1 |
32220 |
2 |
13452 |
3 |
13972 |
4 |
24916 |
5 |
30464 |
6 |
42316 |
7 |
57856 |
8 |
5896 |
9 |
6360 |
10 |
11696 |
11 |
1900 |
12 |
5784 |
13 |
3540 |
14 |
1612 |
15 |
1352 |
16 |
728 |
17 |
7564 |
18 |
2832 |
19 |
1300 |
20 |
2036 |
21 |
496 |
22 |
2684 |
23 |
3512 |
Исходя из параметров цехов выберу соответствующие светильники:
Таблица 6 - Выбранные светильники
Номер по плану |
Тип светильника |
Высота цеха, м |
Pn, % |
Pc, % |
E, лм |
Число рядов |
ω, Вт/м2 |
1 |
ОДР |
4-6 |
50 |
30 |
100 |
3 |
30 |
2 |
ОДР |
4-6 |
100 |
2 |
30 |
||
3 |
ОДР |
4-6 |
100 |
2 |
30 |
||
4 |
ОДР |
4-6 |
100 |
2 |
30 |
||
5 |
ОДР |
4-6 |
100 |
3 |
30 |
||
6 |
ОДР |
4-6 |
100 |
2 |
30 |
||
7 |
ОДР |
4-6 |
200 |
3 |
30 |
||
8 |
ОДР |
4-6 |
100 |
2 |
30 |
||
9 |
ОДР |
4-6 |
75 |
2 |
12,2 |
||
10 |
ОДР |
3-5 |
200 |
2 |
28 |
||
11 |
ОДР |
3-4 |
200 |
1 |
25 |
||
12 |
ОДР |
3-4 |
300 |
2 |
15 |
||
13 |
ОДР |
3-4 |
200 |
1 |
25 |
||
14 |
- |
- |
- |
- |
- |
||
15 |
ОДР |
3-4 |
75 |
1 |
25 |
||
16 |
ОДР |
3-4 |
100 |
1 |
20 |
||
17 |
ОДР |
3-4 |
75 |
2 |
2,5 |
||
18 |
ОДР |
3-5 |
300 |
1 |
25 |
||
19 |
ОДР |
3-4 |
75 |
1 |
15 |
||
20 |
ОДР |
3-5 |
100 |
1 |
17 |
||
21 |
ОДР |
3-4 |
100 |
1 |
25 |
||
22 |
ОДР |
3-5 |
200 |
1 |
17 |
||
23 |
ОДР |
3-4 |
75 |
1 |
15 |
Согласно формуле (22) рассчитаем мощность:
Для
1-го цеха количество рядов N
возьмем 3, тогда
кВт. Найдем какой процент мощность
освещения составляет по отношению к
расчетной активной мощности, которая
для данного цеха равна 16936,5 кВт – составим
пропорцию:
.
Для остальных цехов расчет проводим аналогично, результаты сводим в таблицу:
Таблица 7 – Мощность освещения цехов
-
Номер по плану
Расчетная активная мощность
Рр0,4, кВт
Мощность освещения
р, кВт
1
16936,5
322,20
1,90
2
8242,5
134,52
1,63
3
4924,5
139,72
2,84
4
20517
249,16
1,21
5
10248
304,64
2,97
6
10710
423,16
3,95
7
8095,5
578,56
7,15
8
2278,5
58,96
2,59
9
168
19,40
11,55
10
3265,5
109,16
3,34
11
787,5
15,83
2,01
12
840
28,92
3,44
13
2016
29,50
1,46
14
-
-
-
15
441
11,27
2,55
16
126
4,85
3,85
17
42
4,73
11,26
18
1344
23,60
1,76
19
84
6,50
7,74
20
262,5
11,54
4,40
21
367,5
4,13
1,12
22
504
15,21
3,02
23
241,5
17,56
7,27
В завершении раздела составлю итоговую таблицу по расчету электрических нагрузок:
Таблица 8 – Расчетные нагрузки по цехам и заводу в целом
№ цеха |
Установленная мощность Рн, кВт, 0,4/6 кВ |
Категории потребителей |
Метод расчета |
Расчетная мощность 0,4 кВ Ррас(0,4), кВт |
Расчетная мощность 6 кВ Ррас(6), кВт |
Мощность освещения р, кВт |
|
1 |
16130 |
1 |
Метод технологического графика |
16936,5 |
|
322,20 |
1,90 |
2 |
7850 |
1 |
8242,5 |
|
134,52 |
1,63 |
|
3 |
4690/22025 |
1 |
4924,5 |
23126,25 |
139,72 |
2,84 |
|
4 |
19540/5650 |
1 |
20517 |
5932,5 |
249,16 |
1,21 |
|
5 |
9760 |
1 |
10248 |
|
304,64 |
2,97 |
|
6 |
10200/8920 |
2 |
10710 |
9366 |
423,16 |
3,95 |
|
7 |
7710/700 |
2 |
8095,5 |
735 |
578,56 |
7,15 |
|
8 |
2170 |
3 |
2278,5 |
|
58,96 |
2,59 |
|
9 |
160 |
3 |
168 |
|
19,40 |
11,55 |
|
10 |
3110 |
3 |
3265,5 |
|
109,16 |
3,34 |
|
11 |
750 |
1 |
787,5 |
|
15,83 |
2,01 |
|
12 |
800 |
3 |
840 |
|
28,92 |
3,44 |
|
13 |
1920 |
1 |
2016 |
|
29,50 |
1,46 |
|
14 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
15 |
420 |
1 |
441 |
|
11,27 |
2,55 |
|
16 |
120 |
1 |
126 |
|
4,85 |
3,85 |
|
17 |
40 |
3 |
42 |
|
4,73 |
11,26 |
|
18 |
1280 |
3 |
1344 |
|
23,60 |
1,76 |
|
19 |
80 |
1 |
84 |
|
6,50 |
7,74 |
|
20 |
250 |
1 |
262,5 |
|
11,54 |
4,40 |
|
21 |
350 |
1 |
367,5 |
|
4,13 |
1,12 |
|
22 |
480 |
3 |
504 |
|
15,21 |
3,02 |
|
23 |
230/3125 |
1 |
241,5 |
3281,25 |
17,56 |
7,27 |
|
Р∑пр, кВт |
88040/40420 |
- |
92442 |
42441 |
2513,1 |
- |
|
Q∑пр, квар |
54585/25060 |
- |
57314 |
26313 |
1558 |
- |
|
S∑пр, кВ∙А |
103588/47558 |
- |
108768 |
49936 |
2957 |
- |