6.2. Расчет естественного и искусственного освещения в дисплейном классе .
Влияние освещения на производственную деятельность человека
Свет обеспечивает связь организма в внешней средой, обладает высоким биологическим и тонизирующим действием. Зрение - главный информатор человека, около 90% всей информации о внешнем мире поступает в мозг человека через зрение.
Освещение оказывает большое влияние на зрительную работоспособность, психологическое, физическое и моральное состояние работающих, а следовательно, на производительность труда и качество результатов работы. Чем точнее и напряженнее выполняется зрительная работа, тем сильнее это влияние.
Производственное освещение, правильно спроектированное и выполненное, улучшает условия зрительной работы, снижает утомление, способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции, повышает безопасность труда.
В зависимости от источника света производственное освещение может быть двух видов:
естественное, создаваемое прямыми солнечными лучами и диффузорным светом небесного излучения
искусственное, создаваемое искусственными источниками света.
При недостаточности естественного освещения используется совмещенное освещение, которое представляет собой одновременно естественное и искусственное освещение в светлое время суток.
По конструктивным особенностям естественное освещение подразделяется на
боковое, осуществляемое через окна в наружных стенах;
верхнее, осуществляемое зенитные фонари, проемы в покрытиях, а также через световые проемы в местах перепадов высот смежных проемов зданий;
комбинированное, при котором к верхнему освещению прибавляется боковое.
Искусственное освещение бывает двух систем: общее и комбинированное. Комбинированное освещение — это сочетание общего освещения и местного, концентрирующего световой поток непосредственно на рабочих местах.
Общее освещение подразделяется на общее равномерное освещение и общее локализованное освещение (при распределении светового потока с учетом расположения рабочих мест).
Рассчитаем освещение в помещении дисплейного класса.
Для рассматриваемого типа помещения рекомендуется выбрать совмещенный тип освещения, т.е. включающий как естественное, так и искусственное освещение.
Расчет естественного освещения
расчет естественного освещения проведем с помощью упрощенного метода. Для удовлетворительного естественного освещения производственных помещений необходимо выбрать соответствующие размеры проема в зависимости от площади и глубины этого помещения. В данном помещении применяется боковое естественное освещение.
Конструкция окон: спаренные с двойным стеклом.
Исходные данные, необходимые для расчета естественного освещения, представлены в таблице 6.4.
Таблица 6.4.
Исходные данные, необходимые для расчета естественного освещения
|
Наименование параметра |
Обозначение |
Значение параметра |
|
Глубина(длина) комнаты |
A |
9 м |
|
Ширина комнаты |
B |
6,5 м |
|
Высота комнаты |
H |
4 м |
|
Высота окна |
ho |
2 м |
|
Высота верхней грани окна над рабочей поверхностью |
h1 |
2 м |
|
Ширина окна |
a |
1,5 м |
|
Количество окон |
n |
2 |
Sокна = n*a* ho = 2 * 1,5 * 2 = 6 м2
Sпола = А * В = 9 * 6,5 = 58,5 м2
(Sокна / Sпола) * 100 % = ( 6 / 58,8 ) * 100% = 10%
Для данного типа помещения ориентировочное отношение площади окон к площади пола , обеспечивающее нормированное значение КЕО равняется 25%. Исходя из этого рассчитываем необходимую площадь окна:
Sокна=Sпола*0,25= 6 * 6,5 * 0,25 = 9,75(м2)
Для данной площади выбираем 2 окна размером: ширина - 2м, высота - 2,5 м.
Для выбранных размеров окна определим КЕО. Допустим, для рассматриваемого помещения с боковым освещением высота верхней грани окна над рабочей поверхностью примерно равна высоте окна. Пусть расстояние от рабочей поверхности до окна равно 4 м. В этом случае КЕО = 1,3 , в то время, как нормированное значение для данного типа помещения - 1,6. С этим условием делаем поправку ширины окна. Увеличим ее до двух с половиной метров. Учитывая эту поправку, получаем КЕО = 1,6, что соответствует нормам.
Следовательно, для обеспечения необходимого естественного освещения в данном помещении требуется спроектировать 2 окна размером 2,5 м х 2,5 м.
Расчет искусственного освещения
К современному производственному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического , так и технико - экономического характера . Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности , оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда .
Для освещения производственных помещений , как правило , применяют газоразрядные лампы .
Выбираем систему общего освещения , потому что она в гигиеническом отношении более совершенна , так как создает равномерное распределение световой энергии .
Необходимо установить характер выполняемой работы по наименьшему размеру объекта различения , контраст объекта с фоном , фон .
Согласно действующим санитарным нормам и правилам СНиП II-4-79 Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. для искусственного освещения регламентирована наименьшая допустимая освещенность рабочих мест.
Значение минимальной нормируемой освещенности выбираем по таблицам СНиП 11-4-79 в зависимости от системы освещения и источников света . Данные, необходимые для расчета искусственного освещения, представлены в таблице 6.5.
Таблица 6.5.
Исходные данные, необходимые для расчета искусственного освещения
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Характер зрительной работы |
средней точности |
|
Наименьший размер объекта различения |
3 - 5 мм |
|
Контраст объекта с фоном |
Большой |
|
Характеристика фона |
светлая |
|
Нормированная освещенность |
200 лк |
|
Коэффициент запаса |
1,5 |
|
Коэффициент минимальной освещенности для люминесцентных ламп |
1,1 |
|
Количество светильников |
12 |
Далее рассчитываем освещенность методом коэффициента использования светового потока, чтобы знать, соответствует ли рабочее место принятым нормам и ГОСТам .
Этот метод учитывает отраженный световой поток и применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.
Формула для расчета светового потока Ф ( лм ) группы ламп светильника (при люминесцентных лампах) следующая:
Ф = 100 * Е * S * K * z / (N n) (6.1 )
где
Е - нормированная освещенность , лк ;
S - площадь освещаемого помещения , м ;
Ф - световой поток лампы , лм ;
z - коэффициент минимальной освещенности ( = Еср / Еmin ) , учитывающий отношение средней и минимальной освещенности; для люминесцентных ламп составляет 1.1
Кз - коэффициент запаса ( учитывает возможное уменьшение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки );
N - число светильников в помещении ;
n - коэффициент использования светового потока ламп , зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильника , коэффициентов отражения потолка p пот , стен pс и расчетной поверхности pр , высоты подвеса светильника и индекса помещения i , показывающего , какая часть от общего светового потока приходиться на расчетную плоскость .
Численные значения отдельных величин принимаем по таблицам следующие :
Е = 200 лк ;
Кз = 1,5 ;
S = 9 м * 6,5 м = 58,5 м 2 ;
z = 1,1 .
N выбираем = 12
Индекс (показатель) помещения i находим по формуле :
i = A * B / ( h * ( A + B )) , ( 6.2 )
где
А и В - длина и ширина помещения , м ;
h - расчетная высота светильника над рабочей поверхностью , м ;
h = H - h с - hр (6. 3 )
где
H - высота помещения , м ;
hс - расстояние от светильника до потолка ;
hр - высота рабочей поверхности над полом .
В рассматриваемом случае :
H = 4 м ;
hс = 0 м ;
hр = 0,8 м ;
A = 9 м ;
B = 6,5 м .
Высота светильников над рабочей поверхностью :
h = 4 - 0 - 0,8 = 3,2 м .
Индекс (показатель) помещения :
i = 6,5 * 9 * / (3,2 * (6,5 + 9)) = 1,18 .
По таблице определяем тип кривой силы света применяемого светильника - Н4Т4Л.
Тип КСС - равномерная.
p пот = 0,5;
pс = 0,5 ;
pр = 0,1 .
По таблицам определяем величину n :
n = 50
По формуле ( 6.1 ) находим световой поток :
Ф = 100 * 200 * 58,5 * 1,5 * 1,1 / ( 12 * 50 ) = 3217,5 лм .
Далее по таблице выбираем стандартную лампу , технические данные которой близки к расчетным . Допускаемое отклонение номинального потока в пределах : - 10 ... + 20 % :
Тип лампы - ЛЛ65
Мощность - 65 ВТ
Световой поток - 3570 лм .
Соответственно , выбираем светильник Н4Т4Л :
мощность - 65 ВТ
количество - 12 шт
тип лампы - ЛЛ65.
В соответствии с проведенными расчетами в рассматриваемом помещении рекомендуется применять совмещенное освещение. Необходимо спроектировать 2 окна размером 2,5м х 2,5м. Для создания искусственного освещения требуется 12 светильников мощностью 65 ВТ с люминесцентными лампами типа ЛД65.