Организация естественного освещения

Естественное освещение организуется через разного рода световые проемы.

Оно оценивается коэффициентом естественной освещенности (КЕО):

где Е_вн – освещенность, создаваемая внутри помещения, лк; Е_нар - освещенность земной поверхности от небосвода, лк.

В БЖД в производственных условиях нормируется минимальное значение КЕО в зависимости от следующих факторов:

- вида выполняемой работы (помещения);

- расположения световых проемов;

- конструктивных особенностей световых проемов и расположенных рядом строений.

При боковом естественном освещении минимальное значение КЕО нормируется:

- при одностороннем - в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов;

- при двустороннем – в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола.

Под условной поверхностью понимается условно принятая горизонтальная поверх­ность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

При верхнем и совмещенном освещении нормируется среднее значение КЕО:

,

где N - числе точек определения (первая и последняя точки выбираются на расстоя­нии 1 м от поверхности наружных стен или перегородок), - значения КЕО при верхнем и совмещенном освещении в точках характерного разреза помещения.

При совмещенном освещении КЕО определяется по формуле: е_;= е_б+е_в, где е_б и е_в -

КЕО при боковом и верхнем освещении.

Для обеспечения нормативного значения КЕО площадь световых проемов при боко­вом освещении определяется по формуле:

при верхнем:

где е_н – нормированное значение КЕО; S₀ и S_ф – площадь окон и фонарей, м²; S_п –площадь пола, м²; r₁ и r₂ - коэффициенты, учитывающие повышение КЕО от отраженного света (r₁=1,5 - при боковом двустороннем освещении, r₁=3,0 - при боковом одностороннем освещении, r₂ =1,1-1,4); и - свето­вая характеристика окна и фонаря ( = 8-15, =3-5); К_зд =1,0-1,5 - характеризует затем­нение окна от противостоящих зданий; К₃ = 1,5-2,0 - коэффициент запаса.

Расчет искусственной освещенности.

Для выбора источников света и расчета потребного их количества разработано 3 ме­тода расчета.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной поверхности ос­новным является метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от, потолка и стен.

Световой поток лампы F (лм) при лампах накаливания или световой поток группы люминесцентных ламп:

где Е_н - нормированная минимальная освещенность, лк; S - площадь помещения, м², z - коэффициент минимальной освещенности, (z=1,15 - для ламп накали­вания и дуговых ртутных люминесцентных ламп; z=1,1 - для люминесцентных ламп); К₃ - коэффициент запаса (К₃=1,4-1,5 - для механических цехов; К=1,7 - для литейных и за­готовительных цехов; К₃=1,6-1,7 - для гальванических; К₃=1,8 - для малярных и свароч­ных работ; Кз—1,5 - для операторских пунктов), N - число светильников в помещении; n – число ламп в светильнике; η -коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю общего светово­го потока, приходящуюся на расчетную плоскость, и зависящий от типа светильника, ко­эффициента отражения потолка р_п и стен р_с, высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью h_с и размеров помещения (а - длина, в - ширина), определяемых индексом I помещения.

Индекс помещения определяется по формуле: .

Коэффициент использования светового потока г] определяется по таблицам, приве­денным в СНиП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, р_п и р_с, индекса i.

По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239-79 и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют её необходимую мощ­ность. Умножив, электрическую мощность лампы на количество светильников N, опре­деляют мощность всего освещения помещения.

При выборе лампы допускается отклонение от расчетного светового потока лампы F до -10% и +20%. Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают другую схему рас­положения светильников, их тип и повторяют расчет.

Расчет освещения от светильников люминесцентных ламп целесообразно выпол­нять, предварительно задавшись типом, электрической мощностью и величиной светово­го потока ламп. С использованием этих данных число светильников определяют по фор­муле:

.

Для расчета локализованного местного освещения применяют точечный метод. Он используется в следующих случаях:

- при отсутствии необходимости учета отраженной освещенности, падающей на расчетную поверхность в результате многократных отражений от стен, пола, потолка, оборудования;

- при определении освещенности наклонных поверхностей;

- при повышенной неравномерности распределения освещенности по помещению;

- при использовании концентрированного светораспределения;

- при необходимости учета возможных затемнений.

В основу метода положено уравнение:

,

где I_α - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхно­сти, кд; r - расстояние от светильника до расстояния точки, м; α - угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.

Для практического использования в вышеупомянутую формулу вводят коэффициент запаса К₃ и заменяют r на h_с/ соsα,

откуда:

.

При необходимости расчета освещенности в точке, создаваемой несколькими све­тильниками, подсчитывают освещенность от каждого из них, а затем полученные значе­ния складывают.

Рассчитанное значение Е сравнивают с нормативными значениями или наоборот, задавшись Е_н, подсчитывают I_α и по этой характеристике подбирают подходящий све­тильник.

Наиболее простым, но наименее точным, поэтому применяющимся при ориентиро­вочных расчетах, является метод удельной мощности. Этот метод позволяет определить мощность каждой лампы Р_л (Вт) для создания в помещении нормируемой освещенности Е_н:

,

где р - удельная мощность, Вт/м²; S - площадь помещения, м²; n - число ламп в ос­ветительной установке.