ДИПЛОМНИКУ / БЖД / Освещение / Практическая работа1 11_02_05

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

РАСЧЕТ ОБЩЕГО РАВНОМЕРНОГО ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПОМЕЩЕНИЯ

Цель работы: ознакомиться с алгоритмом расчёта искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока; рассчитать общее равномерное освещение производственного помещения.

Метод коэффициента использования светового потока применяют для расчета общего равномерного искусственного освещения горизонтальных поверхностей при отсутствии затенений с учетом как прямого, так и отраженного света. Метод основан на соотношении: Е=Ф/S, где Е – средняя освещенность, лк; Ф – световой поток, падающий на освещаемую поверхность, лм; S – площадь освещаемой поверхности, м². Световой поток, достигающий освещаемой поверхности, значительно меньше суммарного потока ламп данной осветительной установки за счет различных потерь. Поэтому коэффициент использования светового потока η, %, определяется соотношением:

η= Ф_р.п./ Ф_ист (4)

где Ф_р.п – световой поток, достигающий расчетной поверхности, лм;

Ф_ист– суммарный световой поток источников света осветительной

установки, лм.

Коэффициент η прямо пропорционален к.п.д. светильника и зависит от следующих факторов: окраски стен, потолка и рабочей поверхности; характера светораспределения светильника (чем уже кривая светораспределения, тем выше η);  расчетной высоты h, с уменьшением которой η увеличивается;  площади помещения, с возрастанием которой η увеличивается;  формы помещения (чем меньше помещение отличается от квадрата, тем выше η: влияние формы помещения на значение η учитывается индексом помещения i ).

В соответствии с /1/, при использовании ламп накаливания в системе общего освещения для I – IV разрядов зрительной работы Ен снижают на одну ступень по шкале освещенности (ступени шкалы нормированных значений освещенности, лк:…75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 1000…).

Основные исходные данные для расчета:

1) помещение: длина А, м; ширина В, м; высота Н, м; коэффициенты отражения потолка и стен – ρ_пот, ρ_стен;

2) нормированное значение освещенности - Е, лк

(«Приложение», табл. 1);

Порядок расчета:

1. Высоту расположения светильника над освещаемой поверхностью (расчетную высоту) h определяют соотношением:

h=Н– h_с– h_р (5)

где: Н– общая высота помещения, м.;

h_с– высота от потолка до светового центра светильника, м;

h_р– высота от пола до освещаемой поверхности, м.

2. Высоту h_с определяют по формуле:

h_с= 0,2…0,25 (H- h_р) (6)

или h_с ≤1,5

3. Расстояние между светильниками или рядами светильников (точнее – между световыми центрами соседних светильников) L, м, и расстояние от стены до ближайшего светильника ℓ, м, определяют по формулам

L=λ·h (7) ℓ= (8)

где λ – параметрический коэффициент (для светильников с равномерной или полуширокой, широкой кривыми распределения силы света λ = 1,6–1,8);

h – высота расположения светильника над освещаемой поверхностью, м.

4.Требуемое число светильников по длине N_a и по ширине N_b помещения находят по формулам:

N_a=А/L; N_b=В/L (9)

Полученные расчетные значения N_a и N_b округляют до целых значений.

5. Общее число светильников N= N_a·N_b (10)

6. Рассчитывают индекс помещения i:

i = (A·B)/(h·(A+B)), (11)

где А и В – соответственно, длина и ширина помещения, м; h – высота размещения светильников над рабочей поверхностью, м.

7. Полученную расчетную величину i округляют до ближайшей по табл. 4 и определяют величину коэффициента использования светового потока η.

8. Световой поток Ф (лк) источника света (светильника) рассчитывают по формуле 12:

Ф = (Е_Н·S·K_З·Z·100)/(N·η), (12).

где Е_Н – нормированное значение освещенности, лк;

S – освещаемая площадь помещения, м²;

К_З – коэффициент запаса, учитывающий запыление (К_З=1,3–1,8);

Z – коэффициент неравномерности освещения: Z = 1,1 – при освещении люминесцентными лампами для работ I – III разрядов; Z = 1,16 – то же для работ IV – VII разрядов; Z = 1,15 – при освещении лампами накаливания и ДРЛ для работ I – III разрядов; Z = 1,4 – то же для работ IV – VII разрядов;

N – число светильников;

η – коэффициент использования светового потока, %.

9. По табл. 5 или 6 выбирать ближайшую стандартную лампу и определяют её мощность. Если в светильнике размещают несколько ламп, расчётную величину светового потока Ф (лк) делят на количество ламп в светильнике n и рассчитывают световой поток лампы Ф_л (лк). По величине Ф_л по табл. 5 или 6 подбирают лампу определенной мощности.

10. При выборе типа лампы допускается отклонение от расчетного светового потока лампы Фл от минус 10% до плюс 20%, в противном случае выбирают другую схему расположения и количество светильников (или количество ламп в светильнике).

11.Выполняют проверочный расчет фактической освещенности, решая уравнение 13 относительно Е_Н и подставляя в него фактическое значение светового потока лампы Ф_л:

(13)

где N_л – общее количество ламп осветительной установки (N_л= N · n).

12. Электрическую мощность системы освещения помещения определяют, умножая мощность лампы на общее количество ламп.

Р₀=Р_л×N_л×к_п (14)

где Р₀ и Р_л мощность системы освещения помещения и мощность лампы;

к_п – коэффициент, учитывающий потери пускорегулирующей аппаратуры (ПРА): для ламп накаливания к_п=1; для люминесцентных ламп к_п=1,25.

Рис. 4. План-схема освещения помещения:

а) в вертикальном разрезе; б) в плане;

условные обозначения - см. выше.

Пример 1.

Задание: Выполнить расчет освещения механического цеха.

Размеры помещения: А=32 м; В=12 м; Н=6 м.

Потолок и стены светлые, коэффициенты отражения: потолка ρ_п=70%, стен ρ_с=50%.

Напряжение осветительной установки U=220В.

Система освещения – общее равномерное, светильники типа ПВЛ

в пылезащитном исполнении с люминесцентными лампами ЛД.

Решение:

1. Разряд зрительной работы – IV, Е_норм.= 200лк

2. h_P= 0,8м

3. h_C= 0,2…0,25 (Н-h_р) = 0,25·5,2 = 1,3

4. h = H–h_P – h_C=6 – 0,8 – 1,3 = 3,9м

5.  = 1,0; L==l·h=3,9; ℓ=1/ L= 1,3

6. N_a = 32:3,9 ≈ 8 N_b=12:3,9=3; N=8∙3=24 (светильника).

7. I =

8. η (по табл.4) – 58%

9.

10 В светильнике ПВЛ размещают 2 лампы ЛД, следовательно световой поток каждой лампы равен: 8960 лм : 2=4480 лм.

11. По табл. 5 находим лампу ЛД мощностью 80 Вт со световым потоком 4070 лм, отличающимся от расчетной величины светового потока 4480 менее, чем на 10%, т.е. данная лампа соответствует требуемым условиям освещения. Можно поступить иначе: выбрать лампу ЛХБ мощностью 80Вт и Ф_л=4440 лм, которая более соответствует расчетному значению светового потока и имеет лучшие гигиенические характеристики.

12. Определяем фактическую освещенность

, что соответствует допустимым отклонениям.

13. Р_о=80·48∙1,25=4800 Вт

Выводы. Для общего равномерного освещения механического цеха площадью 384м² необходимо установить 24 светильника ПВЛ (по 2 лампы ЛХБ в каждом; мощность лампы 80 Вт); общая мощность осветительной установки 4,8 кВт.

26