Архітектурні конструкції та архітектурна фізика

Дані для проектування електрообладнання об`єктів цивільного призначення (ДБН В. 2.5-23-2003)

Загальні положення

При проектуванні електрообладнання будинків та споруд окрім положень цих Норм керувались вимогами відповідних розділів ПУЕ, розділів 2,3,9 ДНАОП 0.00-1.32 та вимогами інших чинних нормативних документів.

До електрообладнання унікальних будинків та споруд ставляться також додаткові вимоги.

Обладнання і матеріали, які використовуються в електротехнічних установках об'єктів цивільного призначення, у випадках, передбачених чинним законодавством, повинні супроводжуватись гігієнічним висновком МОЗ України, декларацією про відповідність або свідоцтвом про визнання чи сертифікатом відповідності продукції.

Електротехнічні вироби повинні відповідати вимогам безпеки згідно з ГОСТ 12.2.007.0.

Конструкція, виконання, клас ізоляції і ступінь захисту електрообладнання та світильників повинні відповідати номінальній напрузі мережі й умовам навколишнього середовища.

У громадських будинках та спорудах, адміністративних і побутових будинках підприємств за кількості світильників понад 300 шт. для зберігання і ремонту світильників, технічних засобів для обслуговування електрообладнання необхідно передбачати окремі приміщення з розрахунку 10 м2 на кожну тисячу світильників, але, як правило, не менше 15 м2.

Канали, ніші, замонолічені труби і закладні деталі для електропроводок повинні бути передбачені в архітектурно-будівельних кресленнях і кресленнях будівельних виробів згідно з завданням, виданим проектувальниками електротехнічної частини проекту.

Електропостачання та заходи з енергозбереження

У споруджуваних, а також тих, що підлягають реконструкції і капітальному ремонту, будинках та спорудах живлення електроприймачів належить здійснювати від мережі 380/220 В із системою заземлення TN-S або TN-C-S.

В мережах із системою заземлення TN-C-S розділення PEN-провідника на РЕ- і N-провідники рекомендується виконувати у ВП, ВРП, ГРЩ на вводах у будинок (споруду).

У будинках та спорудах з вбудованими і прибудованими ТП перевагу треба віддавати мережам із системою заземлення TN-S.

Штучне освітлення

Види та системи освітлення

Штучне освітлення підрозділяється на робоче, аварійне, охоронне та чергове. Робоче освітлення - освітлення, яке забезпечує необхідні умови праці при нормальному режимі роботи освітлювальної установки в приміщеннях і в місцях виконання робіт на відкритих просторах.

Аварійне освітлення підрозділяється на освітлення безпеки і евакуаційне.

Освітлення безпеки - освітлення для продовження роботи при аварійному відключенні робочого освітлення.

Евакуаційне освітлення - освітлення, призначене для евакуації людей з приміщень при аварійному відключенні робочого освітлення.

Охоронне освітлення - освітлення уздовж межі території, що охороняється в нічний період.

Чергове освітлення - освітлення в неробочі години.

Таблиця 2

Категорія вулиць, доріг та площ	Вулиці, дороги, площі	Середня вертикальна освітленість, лк
А	Магістральні вулиці загальноміського значення, площі: головні, вокзальні, транспортні, передмос­тові та багатофункціональних транспортних вузлів	300
В	Магістральні вулиці районного значення, площі перед великими (крупними) громадськими бу­динками та спорудами: стадіонами, театрами, виставками, торговими центрами, сільськогоспо­дарськими ринками та іншими місцями масового відвідування	200
С	Вулиці та дороги місцевого значення, селищні вулиці, площі перед громадськими будинками і спорудами селищного значення	100

У будинках, що розташовані на вулицях, дорогах і майданах категорії А та Б, повинна передбачатись можливість приєднання установки ілюмінації потужністю 10 кВт. У столиці, великих містах, містах-курортах та портових містах за архітектурно-планувальним завданням потужність установки ілюмінації може бути збільшена.

Захисні заходи електробезпеки

Забезпечення безпеки і захист від ураження електричним струмом необхідно виконувати згідно з вимогами цього розділу, ГОСТ 30331.3, а також вимогами глави 1.7 ПУЕ до електроустановок напругою до 1 кВ з глухозаземленою нейтраллю у тій мірі, у якій вони не змінені цим розділом.

На всіх об'єктах цивільного призначення необхідно виконувати захисне заземлення (занулення) електроустаткування:

а) при номінальній напрузі вище ніж 50 В змінного струму (середньоквадратичне значення) і вище ніж 120 В постійного (випрямленого) струму у всіх електроустановках;

б) при номінальній напрузі вище ніж 25 В змінного струму (середньоквадратичне значення) і вище ніж 60 В постійного (випрямленого) струму тільки в приміщеннях з підвищеною небезпекою, особливо небезпечних і в зовнішніх електроустановках;

в) при номінальній напрузі до 25В змінного струму (діюче значення) і до 60В постійного (випрямленого) струму - тільки у вибухонебезпечних зонах і електрозварювальних установках.

Примітка. Під напругою постійного (випрямленого) струму розуміють напругу постійного або випрямленого струму з вмістом пульсації не більше ніж 10 % від середньоквадратичного значення.

Кліматологічні дані, які впливають на тривалість світлового дня

Протягом року на Україні полуденні висоти стояння сонця змінюються в широких межах: взимку від 250 на півночі, до 230 на півдні; влітку від 600 на півночі, до 680 на півдні. Тривалість дня відповідно коливається взимку від 7,4 до 8,6 годин, влітку від 15,3 до 16,5.

Важливим показником радіаційного режиму є тривалість сонячного опромінення, тобто часу, протягом якого прямі сонячні промені потрапляють на земну поверхню. За багаторічними спостереженнями загальна річна тривалість сонячного опромінення в зоні Лісостепу перевищує 2000 годин. При цьому взимку місячні суми становлять 15 - 30 відсотків, а влітку - 60 відсотків можливої суми.

Найменша хмарність спостерігається в серпні, найбільша – у грудні.

Загальна хмарність, (бали)

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Рік
7,4	7,6	7,0	6,7	6,4	6,3	6,1	5,5	5,9	6,2	7,7	8,0	6,7

• 0 балів - ясно.

• Менше 5 балів нижнього ярусу, або хмар середнього ярусу, що просвічують, або будь-яка кількість хмар верхнього ярусу - невелика хмарність.

• Від 1-3 до 6-9 балів або 3-8 балів хмар нижнього ярусу або щільних хмар середнього ярусу - мінлива хмарність.

• Від 8-10 до 0-3 балів хмар нижнього ярусу - хмарно з проясненнями.

• 7-10 балів хмар нижнього ярусу - хмарно.

• 10 балів хмар нижнього ярусу - похмуро.

Вечірнє освітлення архітектурних об`єктів та вулиць слід вмикати після закінчення світлового дня. Взимку світловий день закінчується о 17-18 годині (найменше значення в грудні), влітку о 20-21 годині (з максимумом у липні). Якщо не стоїть завдання економії електроенергії, то ілюмінація триває на протязі темної пори доби до 5-6 години взимку і 6-7 влітку. Зазвичай же з метою економії електроенергії, архітектурна ілюмінація, на відміну від утилітарної вуличної, вимикається після першої години ночі, крім святкових днів. Це загальноєвропейська практика.

Для подальшої економії використовуються системи керування освітленням. Система керування міським освітленням виконує дві основні функції: вона вимикає освітлення тоді, коли воно не потрібне, і регулює його рівень таким чином, що не випромінюється більше світла ніж необхідно, і відповідно не витрачається зайва електроенергія. Для досягнення цих функцій використовується устаткування різної складності: від простого реле часу до складного електронного редуктора потужності. Кожна з цих технологій може бути застосована індивідуально з достатньою вигодою, але творчо комбінуючи різні способи економії, проектувальники можуть отримати ще більший ефект від їх застосування.

Нові методи контролю за вуличним освітленням, засновані на мережевихтехнологіях, дозволяють науково-обгрунтовано і динамічно здійснювати конфігурацію вуличного освітлення в реальному часі. Таке рішення може не тільки зберегти багато електроенергії, але і зменшити забруднення середовища, пов’язане із виробленням електроенергії. Застосовуючи високоефективні цифрові електронні баласти, дане рішення, крім того, може гарантувати і збільшення ресурсу газорозрядних джерел світла високого тиску.

Рішення для економії електроенергії в освітленні з використанням принципу редукції потужності

Рішення поділяються на 2 групи і відрізняються принципом редукції потужності:

- редукція потужності за допомогою обрізання електронними засобами певної частини форми напруги живлення, що призводить до зменшення освітленості газорозрядних ламп на 7% та зменшення споживання електроенергії при цьому на 32% завдяки обрізанню спадаючого фронту змінної напруги живлення, при відсутності якого газорозрядна лампа світить завдяки інерціїї газу, що наповнює колби ламп.

- редукція потужності за допомогою автотрансформаторів з багатьма відводами для пропорційного зменшення напруги живлення ламп і споживаної ними електроенергії.

Система контролю дозволяє керувати освітлювальною мережею і моніторувати її, даючи можливість отримання негайної інформації про її стан (в т.ч. аварійний), завдяки використанню зв’язку через мережу GSM. Окрім того, за побажанням клієнта можливим є використання передачі даних через інтерфейси RS232, RS485.

Одним з альтернативних джерел електричної енергії потенційно є енергія сонця. Вона вже знайшла свою нішу саме у парковому і садовому освітленні. В Україні виготовляють і встановлюють автономні системи паркового освітлення, що складаються з сонячної батареї, акумулятора та пристрою управління (тіньове реле з датчиком руху) як з електролюмінісцентною лампою, так і з OLED-світлодіодами. Такий світильник працює автономно, вмикається таймером, після монтажу не потребує додаткового обслуговування. Діаметр світлової плями становить до 8-10 метрів, період світіння – до 10 годин на добу. Сонячний модуль (батарея) виготовлений з монокристалічного кремнію, захищений двостороннім ламінатом і загартованим склом. Розміри – 1205х535х35 мм, вага – 6,9 кг. Потужність батареї дорівнює 75 Вт, робоча напруга 17 V. Термін служби – 30 років. Українські модулі відповідають міжнародним нормам CETECOM, BVQI, TUV NORD. Перетворення енергії в сонячних елементах засноване на фотовольтаїчному ефекті в неоднорідних напівпровідникових структурах при дії на них сонячного випромінювання. Використовувати енергію сонячних елементів можна також як і енергію інших джерел енергопостачання, з тою різницею, що сонячні елементи не бояться короткого замикання. Кожен з них призначений для підтримання визначеної сили при заданій напрузі. Але на відміну від інших джерел току характеристики сонячного елементу залежать від кількості падаючого на його поверхню світла.

Важливим моментом роботи сонячних елементів є їх температурний режим. При нагріві елементу на один градус вище 25оС він втрачає в напрузі 0,002 В.

В яскравий сонячний день елементи нагріваються до 60-70оС втрачаючи 0,07-0,09 В кожен. Це і є основною причиною зниження ККД сонячних елементів, призводячи до падіння напруги, яка виробляється елементом. ККД звичайного сонячного элементу в даний час коливається в межах 10-16 %. Це значить, що елемент 100*100 мм при стандартних умовах може генерувати 1-1,6 Вт. Світильники та ліхтарі на сонячних батареях зручні та практичні, вони не вимагають догляду, економлять електроенергію. ри установці світильників з сонячним елементом немає необхідності виконувати земляні роботи, прокладати траншеї, протягувати електрокабель. Єдиним нюансом при монтажу таких освітлювальних приладів, є розміщеннях їх в місцях, де попадають прямі сонячні промені.