Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Светотехнические установки и системы. Учебное пособие для обучающихся образовательных учреждений высшего образования
.pdf
41
где h – расстояние от уровня выходного отверстия арматуры до центра
светящегося тела; R – радиус выходного отверстия арматуры; r – радиус светящегося тела.
Структура условного обозначения светильников по ГОСТ 17677-82.
1 – тип источника света (Л – ЛЛ, Н – ЛН, И – ГЛ, Р – ДРЛ, Г – ДРН, Ж –
натриевые, К – ксеноновые);
2 – основной способ установки (С – подвесной, П – потолочный, Б –
настенный, В – встраиваемый, Н – настольный, Т – напольный, К – консольный
и т.д.);
3 – основное назначение (П – для промышленных предприятий, Р - рудников и шахт, О – общественных зданий, У – наружного освещения и т.д.);
4 - двузначное число (01-99), обозначающее номер серии;
5 - число, обозначающее количество ламп в светильнике (для однолампо-
вых светильников число 1 не указывается и знак "х" не ставится, а мощность
указывается непосредственно после тире);
6 - число, обозначающее мощность ламп в ваттах;
7 - трехзначное число (001-099), обозначающее номер модификации;
8 - обозначение климатического исполнения и категории размещения све-
тильников.
Климатическое исполнение указывается буквами:
У - для районов с умеренным климатом;
Т - для районов с тропическим климатом и т. д.
Категория размещения определяет место размещения светильников при
эксплуатации:
1 - на открытом воздухе;
2 - под навесами и другими полуоткрытыми сооружениями;/li>
3 - в закрытых неотапливаемых помещениях;
4 - в закрытых отапливаемых помещениях;
5 - в сырых помещениях;
По основному назначению ОП делятся на ряд групп:
• ОП для освещения производственных помещений;
• ОП для освещения административных, офисных, культурно-
просветительских и других помещений общественного назначения;
• ОП для освещения бытовых помещений;
• ОП для освещения сельскохозяйственных помещений;
• ОП для освещения спортивных сооружений;
• ОП для функционального наружного освещения;
• ОП для декоративного наружного освещения;
• ОП для внутреннего освещения средств транспорта;
42
• ОП для архитектурно-художественного освещения зданий, памятников,
фонтанов и т. п.;
• ОП аварийного освещения.
Каждая из этих групп, в свою очередь, делится на более мелкие подгруппы. Так, в группе ОП для освещения производственных помещений можно выделить:
• ОП для освещения помещений с нормальной средой;
• ОП для освещения помещений с тяжелой средой (пыльных, влажных, с
агрессивными парами);
• ОП для освещения взрывоопасных помещений;
• ОП для освещения пожароопасных помещений.
В группе осветительных приборов функционального наружного освещения выделяются ОП: для улиц, дорог и площадей; для больших открытых пространств; для автотранспортных туннелей и подземных пешеходных переходов;
для автозаправочных станций и т. п.
Классификация ОП по основному назначению определяет преимущественные области их применения. Однако эта классификация довольно
условна, так как часто один и тот же светильник может использоваться в самых
разных ситуациях.
Классификация осветительных приборов по конструктивному исполне-
нию.
В основу этой классификации положен, прежде всего, способ установки
ОП на их «законных» местах. По способу установки ОП делятся на следующие
группы (в скобках указано обозначение по ГОСТ 17677):
• встраиваемые (В);
• потолочные (П);
• подвесные (С);
• настенные (Б);
• напольные (Т);
• настольные (Н);
• венчающие (Т);
• консольные (К);
• переносные (Р).
Классификация осветительных приборов по степени защиты от пыли и
влаги (IP).
Существует международная система классификации и обозначения осветительных приборов и другого электротехнического оборудования по степени
их защищенности от воздействия влаги (воды) и твердых частиц (пыли). Сте-
пень защиты обозначается буквами IP (Ingress Protection — защита от про-
никновения) и двумя цифрами. Первая цифра показывает степень защищенности ОП от проникновения в него пыли и посторонних тел и может принимать
значения от 2 до 6:
2 — специальной защиты от пыли нет; обеспечена защита от проникно-
вения твердых тел с максимальным размером в поперечном сечении более 12
43
мм, что исключает возможность прикосновения пальцами к токоведущим элементам;
3 — защиты от пыли также нет, но исключена возможность прикосновения к токоведущим элементам твердым телом с максимальным размером в поперечном сечении более 2,5 мм (например, отверткой);
4 — защиты от пыли нет, исключена возможность прикосновения к токоведущим элементам твердыми телами с максимальным размером в поперечном
сечении 1 мм (например, проволокой диаметром 1 мм);
5 — обеспечена защита от попадания пыли на токоведущие элементы и
колбы ламп. Полная защита от соприкосновения с токоведущими деталями;
6 — полная защита от попадания пыли во внутренний объем осветительных приборов (пыленепроницаемые приборы) и от соприкосновений с токоведущими деталями.
Вторая цифра в обозначении показывает степень защиты от проникновения воды внутрь осветительных приборов. Эта цифра может быть от 0 до 8 и
означает:
0 — никакой защиты от попадания воды нет;
1 — в классификации степени защищенности не используется;
2 — обеспечена защита от капель воды, падающих сверху под углом не
более 15о к вертикали (каплезащищенные осветительные приборы);
3 — защита от капель и брызг, падающих сверху под углом к вертикали
до 60о (дождезащищенные);
4 — защита от капель и брызг, попадающих на прибор с любого направ-
ления (брызгозащищенные);
5 — защита от водяных струй, падающих с любого направления (струе-
защищенные);
6 — защита от проникновения воды при непостоянном попадании на
осветительные приборы больших ее масс (волнозащищенные);
7 — защита от проникновения воды внутрь осветительных приборов при
погружении его на определенную глубину и заданное время (водонепроницаемые);
8 — защита от проникновения воды при погружении осветительных приборов в воду на неограниченное время (герметичные).
При степенях защиты 7 и 8 в технической документации и на самих осветительных приборах указывается предельная глубина погружения (в метрах).
На практике наиболее часто встречаются осветительные приборы со
степенями защиты IP20 (все осветительные приборы для освещения общественных и бытовых помещений, некоторых производственных помещений и
спортивных сооружений), IP43 (большинство уличных светильников), IP65
(пылевлагозащищенные осветительные приборы для предприятий с тяжелыми
условиями, ОП для наружного архитектурно-художественного освещения).
Для получения необходимой степени защиты осветительных приборов от
пыли и влаги используются прокладки из эластичных материалов. Наиболее
подходящим материалом можно считать кремнийорганические (силиконовые)
резиновые смеси.
44
Степень
защиты
Защита от пыли
Защита от влаги
Рекомендуемые области применения
IP20
Нет
Нет
Большинство административных и жилых помещений
IP23
Нет
Защита от дождя
Пром. предприятия с нормальной воздушной средой
IP40
Частичная
Нет
Чистые пром. предприятия
IP43
Частичная
Защита от дождя
Душевые, ванные. Школьные классы.
Уличное освещение
IP54
Пылезащищѐнные
Защита от капель и
брызг, падающих под
любым углом
Производственные помещения с высокой влажностью
IP65
Пыленепроницаемые
Защита от струй,
падающих под любым
углом
Промышленные предприятия с тяжѐлой
средой. Наружное освещение, в т.ч. архитектурное
В таблице приведены наиболее распространенные степени защиты
осветительных приборов от пыли и влаги и рекомендуемые области приме-
нения приборов с такими степенями защиты.
Таблица 4.3 – Наиболее распространенные степени защиты осветительных приборов от пыли и влаги и рекомендуемые области применения приборов
Вопросы для самоконтроля.
1. Как классифицируются осветительные приборы?
2. Чем отличается прожектор от светильника?
3. Какие основные светотехнические характеристики светильников?
4. Назначение осветительной арматуры.
5. Какие параметры входят в структуру условного обозначения осве-
тительного прибора?
5 ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И НОРМИРОВАНИЕ
ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
5.1 Нормирование освещения
Нормирование освещения является важным вопросом, который учитывается на этапе проектирования осветительных установок. Разработанные нормы
освещенности учитываются при проектировании зданий, сооружений, производственных и инфраструктурных объектов. Их значения указываются в руководящих документах, утвержденных правительством Российской Федерации
[11,12]:
- Свод Правил СП 52.13330.2016 ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕН-
НОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*;
45
Разряд, характеристика зрительной работы, наименьший размер объекта раз-
личения, мм
Подразряд
зрительной
работы
Освещенность, лк
При комбиниро-
ванном освещении
При общем
освещении
I, наивысшей точности, менее 0,15
а
б
в
г
5000
4000
2500
1500
-
1250
750
400
ІІ, очень высокой точности,
более 0,15 до 0,3
а
б
в
г
4000
3000
2000
1000
750
500
300
III, высокой точности,
более 0,3 до 0,5
а
б
в
г
2000
1000
750
400
500
300
300
200
IV, средней точности, более 0,5 до 1
а
б
в
г
750
500
400
-
300
200
200
200
V, малой точности, более 1 до 5
а
б
в
г
400
-
-
-
300
200
200
200
VIII, общее наблюдение за ходом про-
изводственного процесса:
- постоянное
- периодическое при постоянном
нахождении людей в помещении;
- то же при периодическом нахождении
людей в помещении;
а
б
в
-
-
-
200
75
50
- ГОСТ Р 55710-2013 Освещение рабочих мест внутри зданий. Нормы и
методы измерений. НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.
5.1.1 Нормирование освещенности
Освещенность является количественным показателем нормирования ка-
чества освещения.
Свод Правил СП 52.13330.2016 ЕСТЕСТВЕННОЕ И ИСКУССТВЕН-
НОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* нормирует
величину освещенности в зависимости от размера объекта различения. В таблице 5.1 частично приведена информация о нормировании освещенности. Полную информацию по нормированию освещенности в зависимости от объекта
различения можно получить из Свода Правил СП 52.13330.2016 [11].
Таблица 5.1 – Нормирование освещенности в зависимости от размера объекта
различения согласно СП 52.13330.2016
46
Таблица 5.2 - Электротехническая промышленность
Наименование зрительной
работы и вида деятельности
экс
Е
, лк
0
U
, не
менее
UGR
, не
более
a
R
, не
менее
п
К
, %, не
более
Изготовление кабелей и
проводов
300
0,60
25
80
20
Намотка на катушки:
- большие
300
0,60
25 20
- средние
500
0,60
22 15
- малые
750
0,70
19 10
Пропитка катушек
300
0,60
25 20
Гальваника
300 25
Монтажные операции:
- грубые
300
0,60
25 20
- средней точности
500
0,60
22 15
- высокой точности
750
0,70
19 10
- сверхточные
1000
0,70
16 10
Производство электронной
техники, испытание и контроль
1500
0,70
16 10
В некоторых нормативных документах установлен другой способ норми-
рования освещенности, принятый в европейских странах. В утвержденном для
добровольного применения и введенном в действие с 01.07.2014 г. ГОСТ Р
55710-2013 нормируются эксплуатационная освещенность Е
– минимально
экс
допустимое значение средней освещенности Еср на заданной поверхности и
равномерность освещенности Uо – отношение минимальной освещенности к
средней освещенности на заданной поверхности.
Нормы освещенности и равномерности освещенности в зоне зрительной
работы независимо от плоскости нормирования (горизонтальной, вертикальной
или наклонной) для различных помещений и вида зрительной работы приведены в таблицах ГОСТ Р 55710-2013 Освещение рабочих мест внутри зданий.
Нормы и методы измерений. НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ. В таблице 5.2 приведены нормируемые показатели на примере
электротехнической промышленности [12].
Свод правил СП 52.13330 постановлением Правительства РФ №1521 от
26.12.2014 г. внесен в перечень национальных стандартов, которые должны
применяться на обязательной основе. Поэтому при проведении государственной экспертизы проектной документации на соответствие норм и правил используют СП 52.13330.2016. Но, фактически одновременно выполнить требования СП 52.13330.2016 и ГОСТ Р 55710-2013 не сложно.
Освещенность на рабочем месте Е , лк – зависит от характера выполняемой работы: размеров предметов, фона. Эксплуатационная освещенность
47
0
U
п
К
max
E
min
E
ср
E
max min
п
ср
100%
2
EE
К
E
max min
п
max min
100%
EE
К
EE
– это минимально допустимое значение средней освещенности на заданной по-
верхности. Это значение освещенности должно быть обеспечено в течение всего времени эксплуатации ОУ.
Равномерность освещенности
– это отношение значения минималь-
ной освещенности к значению средней на заданной поверхности.
Для освещения улиц, автомобильных туннелей, проезжих дорог нормируется яркость дорожного покрытия.
5.1.2 Нормирование качественных показателей освещения
Коэффициент пульсации освещенности.
Любой осветительный прибор излучает световой поток не равномерно, а
с определенным количеством колебаний. Этот эффект сложно заметить невооруженным глазом. Но воздействие его на самочувствие человека очень значительное. Невидимое влияние света опасно тем, что его не всегда возможно распознать, а в результате у человека может возникнуть расстройство сна, депрессивное состояние, слабость, внутренний дискомфорт, нарушения в работе сердца [8].
Коэффициент пульсации освещенности
является показателем глуби-
ны изменений во времени светового потока, падающего на единицу поверхности. Он выражается в процентном соотношении. Для вычисления коэффициента необходимо из максимальной величины освещенности за определенный
промежуток времени
вычесть минимальную величину за тот же период
, а затем разделить получившийся результат на среднее значение освещен-
ности
и умножить на 100 %.
. (5.1)
В случае, когда анализируются пульсации от источников света, питающихся от сети переменного тока, т.е. форма пульсаций близка к синусоидальной, можно использовать упрощенную формулу для расчета пульсаций:
. (5.2)
В формуле (5.1) в качестве среднего берется среднеарифметическое значение. При использовании для расчѐта пульсаций формулы (5.2), коэффициент
пульсаций, очевидно, никогда не может превысить значение 100%. Если же при
расчѐте пульсаций в качестве среднего брать, например, среднеквадратичное
значение, то, при наличии в измеряемом световом потоке коротких по времени,
но больших по амплитуде пульсаций, рассчитанный по формуле (5.1) коэффициент пульсаций может значительно превысить 100%. Что вполне допустимо.
В ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности» приведена общая формула для расчета коэффициента пульсации освещенности:
48
max min
п
1
0
100%
1
2 ( )
EE
К
E t dt
Т
. (5.3)
Таким образом, расчѐт пульсаций по формуле (5.2) допустим только для
светового потока, колебания которого близки к гармоническим. При наличии в
световом потоке значительной импульсной составляющей необходимо для расчѐта коэффициента пульсаций применять формулу (5.3).
В общем случае, формулу (5.2) для расчета коэффициента пульсации
освещенности или яркости можно применять только при прямом подключении
источника света к сети переменного тока или при использовании электромагнитной пускорегулирующей аппаратуры (ЭМПРА). При использовании электронной пускорегулирующей аппаратуры (ЭПРА), электронных драйверов, регуляторов мощности (диммеров), а также при измерении коэффициента пульсации яркости мониторов, для расчета коэффициента пульсации следует применять формулу (5.3).
Санитарные правила СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–2003. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых
и общественных зданий устанавливают ограничение на максимальное значение
коэффициента пульсации освещения [11,13]. В том месте, где проводятся основные рабочие операции, он не должен превышать 20 %. Чем более ответственная производится работа, тем меньше должен быть показатель. Для административных зданий и офисов, где осуществляется напряженная зрительная
работа, не допускается коэффициент пульсации более 5 %. Но при этом учитывается частота пульсации светового потока только до 300 Гц, так как более высокая частота не воспринимается человеческим организмом и неспособна оказать на него никакого влияния.
Выдержка из СанПиН, устанавливающая максимальные значения Кп для
помещений различного назначения:
- жилые комнаты – не нормируется;
- детские комнаты – 10%;
- рабочие комнаты, кабинеты, офисы – 15%;
- рабочее место оператора ПК – 5%;
- учебные аудитории – 10%;
- торговые залы – 10%.
Объединенный показатель дискомфорта.
Объединенный показатель дискомфорта UGR (unified glare rating – единая
оценка яркости или единый индекс бликов). Характеристика дискомфортной
блескости – критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения –
т.е. показатель является мерой слепящего действия, которое может производить
установка внутреннего освещения [9].
Определение объединенного показателя дискомфорта проводят по ГОСТ
Р 54943. Объединенный показатель дискомфорта UGR рассчитывается инженерным методом с помощью программных средств на основе фотометрических
49
Значение UGR
Шкала дискомфорта
10 и <
Незаметный
13
Едва заметный
16
Ощутимый (для зрительных задач высокой точности)
19
Просто приемлемо (для зрительных задач средней точности)
22
Неприемлемый (для зрительных задач умеренной точности)
25
Просто неудобно (для простых зрительных задач)
28 и >
Дискомфортный
a
R
a
90R
Отличное
a
90 80R
Очень хорошее
a
80 70R
Хорошее
a
70 60R
Удовлетворительное
a
60 40R
Приемлемое
a
40R
Плохое
данных светильников и расположения их в помещении, не имеет инструментальных методов контроля.
Показатель дискомфорта измеряется шкалой от 10 до 30 с шагом в три
единицы. Чем меньше значение измеряемой величины, тем ниже слепящее действие. Для многих видов работ (чтение, письмо, отдых, работа за компьютером)
рекомендуют показатель UGR, равный 19 единицам или меньше. В таблице 5.3
шкала дискомфорта в соответствии со значениями UGR.
Таблица 5.3 – Шкала дискомфорта
При проектировании осветительных установок (ОУ) для исключения или
снижения уровня отраженной блескости необходимо обеспечивать правильное
взаимное расположение светильников и рабочей поверхности, ограничение яркости и/или увеличение светящей части поверхности светильников, учитывать
коэффициенты отражения материалов отделки потолка и стен.
Габаритную яркость светящих частей светильников и защитные углы измеряют и/или рассчитывают по ГОСТ Р 54350.
Коэффициенты отражения окружающих поверхностей должны быть:
- от 0,7 до 0,9 – для потолков;
- от 0,5 до 0,8 – для стен;
- от 0,2 до 0,7 – для рабочих поверхностей;
- от 0,2 до 0,4 – для пола.
Общий индекс цветопередачи
– параметр, характеризующий уровень
соответствия естественного цвета тела видимому (кажущемуся) цвету этого тела при освещении его данным источником света [9,10].
В мире принята следующая система оценки качества цветопередачи:
50
Тип офисного
помещения или вид
деятельности
Уровень освещения
на рабочей
плоскости, лк
Ограничение
слепящего
действия (пре-
дельные значе-
ния), UGR
Цветопередача
(минимальные
значения), Ra
Автоматизированные
рабочие места
500
19
80
Переговорные и
конференц-залы
500
19
80
Приемные
300
22
80
Архивы
200
25
80
Делопроизводство,
копировальные работы
300
19
80
Письмо, чтение,
обработка данных
600
19
80
Черчение
750
16
80
В таблице 5.4 приведены некоторые примеры нормируемых величин для
различных видов деятельности [12].
Таблица 5.4 – Примеры нормируемых величин для различных видов деятельности
5.2 Проектирование осветительных установок
При проектировании осветительных установок (ОУ) условно выделяют
светотехническую и электрическую части проекта.
В светотехнической части излагаются основные технические решения и
приводятся их обоснования. При этом рассматриваются вопросы: выбора источников света, системы освещения, освещенности и коэффициента запаса, типов ОП, размещение ОП в освещаемом пространстве.
Электрическая часть включает в себя: выбор схемы питания ОУ; напряжения, определение мест расположения групповых щитков и трассы сети, выбор марки проводов и способы прокладки сети, определение мер защиты от поражения электротоком, расчет электрической сети.
Светотехническая и электрическая части проекта ОУ связаны друг с другом. Ряд вопросов могут решаться лишь комплексно в разрезе обеих частей.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]