Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичнi вказiвки_освiтлення м

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
07.02.2016
Размер:
407.85 Кб
Скачать

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до практичної роботи

“Розрахунок штучного загального рівномірного освітлення виробничих приміщень”

з дисципліни «Охорона праці в галузі» для студентів всіх форм навчання

2010

2

Методичні вказівки до практичної роботи “ Розрахунок штучного загального рівномірного освітлення виробничих приміщень ” з дисципліни “Охорона праці в галузі” для студентів всіх форм навчання /Укл. А.С.Лавренко, В.Т.Рубан.-Запоріжжя:

ЗНТУ, 2010.- 32 с.

Укладачі: А.С.Лавренко, доцент, к.т.н., В.Т.Рубан, асистент

Рецензенти: Г.І.Дуднік, доцент, к.т.н., В.І.Шмирко, доцент, к.т.н., О.В.Коробко, ст. викладач

Відповідальний за випуск:

Г.І. Дуднік, доцент, к.т.н

Затверджено на засіданні кафедри ОП і НС

“ “____ _________2010 р.

Протокол №__ _____

3

Мета роботи: вивчення методики розрахунку загального рівномірного освітлення.

Світлотехнічні розрахунки є основою при проектуванні освітлювальних установок. Основним завданням розрахунку є визначення величини необхідного світлового потоку світильників для забезпечення нормованого значення мінімальної освітленості робочої площини. За величиною цього потоку у довідкових таблицях знаходять найбільш близькі значення потужності стандартних ламп потрібного типу.

На практиці для розрахунків штучного освітлення використовують один з трьох методів:

по коефіцієнту використання світлового потоку;

точковий метод;

метод питомої потужності (найменш точний метод, який застосовують в найпростіших випадках).

Метод коефіцієнта використання світлового потоку є основ-

ним при розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь з урахуванням відбитих від стелі і стін світлових потоків. В той же час даний метод не дозволяє розрахувати локалізоване освітлення, освітлення похилих поверхонь, місцеве освітлення (в даних випадках використовують точковий метод).

Метод коефіцієнта використання світлового потоку дозволяє визначити потужність електричних ламп, які використовуються у складі визначених світильників, якщо задана їх кількість. Також метод дає можливість вирішити зворотню задачу – визначити кількість ламп, якщо завчасно відома їх потужність.

Для проведення розрахунків використовують таку залежність:

F =

Ен ×кз ×S× z

(1)

 

лр

Nл

× h

 

 

 

де Fлр – розрахункове значення світлового потоку однієї лампи в кожному світильнику, лм;

Ен – нормоване значення освітленості, лк;

4

кз – коефіцієнт запасу;

S – площа освітлюваної поверхні, м2;

z – коефіцієнт нерівномірності освітленості;

Nл – загальна кількість ламп у складі освітлювальної установки; η – коефіцієнт використання світлового потоку.

Послідовність проведення розрахунків наступна:

1)В першу чергу визначають рівень нормованої освітленості в залежності від розряду зорової роботи.

2)Визначають значення висоти розміщення джерел світла над робочою поверхнею.

3)В залежності від умов виробничого середовища і класу освітлюваного приміщення по вибухопожежонебезпеці вибирають тип джерела світла і відповідних світильників.

4)Визначають значення індексу приміщення, який характеризує співвідношення розмірів освітлюваного приміщення і висоти розміщення світильників.

5)Визначають коефіцієнти відбиття світлового потоку від стелі, підлоги і стін приміщення.

6)З довідкової таблиці визначають значення коефіцієнта використання світлового потоку, створюваного світильниками вибраного типу.

7)Визначають коефіцієнт запасу і коефіцієнт мінімальної осві-

тленості.

8)Визначають необхідну кількість світильників.

9)Розраховують значення необхідного світлового потоку джерел світла у світильнику.

10)визначають (за довідковою таблицею для ламп вибраного типу) найближчу стандартну лампу за величиною створюваного світлового потоку.

11)Розраховують величину відхилення фактичного значення світлового потоку від розрахункового:

DF =

FФ - FP

×100%

(2)

 

 

FP

 

де FФ – значення світлового потоку вибраної лампи (або 1-го ряду світильників);

5

FР – розрахункове значення світлового потоку для однієї лампи (або 1-го ряду світильників);

Якщо ближні стандартні лампи мають світловий потік, що відрізняється більш, ніж на -10 % або +20 % [1], то вибирають лампу з відповідно більшим або меншим значенням світлового потоку, підставляють це значення в розрахунковий вираз (1) і уточнюють необхідну кількість світильників. При цьому початковий варіант кількості і висоти розміщення світильників у виробничому приміщенні може бути відповідно змінений.

Розглянемо більш детально зазначені вище етапи розрахунку.

1.Рівень нормованої освітленості ЕН визначають у відповід-

ності до вимог Державних будівельних норм України «ДБН В.2.5-28- 2006 Природне і штучне освітлення» (Додаток, табл. 1). При цьому враховується вимога, що при виконанні в приміщеннях робіт І-ІІІ, ІVа, ІVб, ІVв, Vа розрядів слід застосовувати систему комбінованого освітлення. Передбачати використання системи загального освітлення допускається при технічній неможливості або недоцільності влаштування місцевого освітлення при узгодженні з органами державного санітарного нагляду.

2.Висоту розміщення світильників над робочою поверхнею

(рис. 1) знаходять з формули

h = Н – hc –hp

(3)

де Н – висота приміщення, м;

hС – відстань від світильника до перекриття (стелі приміщення), м (приймається в межах 0-1,5 м);

hP – висота робочої поверхні над підлогою, м (висота умовної робочої поверхні приймається 0,8 м).

3. Вибір джерел світла визначається їх характеристиками та вимогами до освітлення. В першу чергу слід застосовувати газорозрядні лампи низького тиску (трубчатої форми і тліючим розрядом) та високого тиску (з дуговим розрядом) як найбільш економічні. Однак, в деяких випадках, застосування газорозрядних ламп неможливе, якщо, наприклад, живлення освітлювальної установки здійснюється постійним струмом, або при умові зниження напруги живлення більш як на 10 % від номінального. Необхідність швидкого включення ламп

6

після короткочасного зникнення напруги не дозволяє застосовувати лампи високого тиску (типу ДРЛ та ДРИ). При температурі нижче +5°С освітлення розрядними лампами низького тиску теж може виявиться неефективним.

Рисунок 1. Схема розміщення світильників над робочою поверхнею

Якщо при виконанні виробничого процесу немає жорстких вимог до розрізнення відтінків кольорів, то лампи вибирають за технікоекономічними показниками.

Ввиробничих приміщеннях з підвищеними вимогами до розрізнення кольорів застосовують люмінесцентні лампи з покращеними показниками передачі кольорів. Типи цих ламп можна розташувати в такій послідовності (від кращих до гірших): ЛЕ, ЛДЦ, ЛД, ЛХБ, ЛБ.

Галогенні лампи розжарювання (типу КГ) теж забезпечують надійне розрізнення кольорів, але призводять до підвищення витрат електроенергії.

Вцілому, лампи розжарювання (ЛР) використовують в тих випадках, коли застосування люмінесцентних ламп технічно неможливе, або коли для даних умов середовища промисловість випускає лише світильники з лампами розжарювання (наприклад, для освітлення вибухонебезпечних приміщень газової або нафтоперегонної промисловості).

Таким чином, виходячи з вимог енергозбереження, лампи розжарювання доцільно використовувати для загального освітлення виробничих приміщень лише в тих випадках, коли рівень нормованої освітленості не перевищує 75 лк. При цьому раціональна висота роз-

7

міщення світильників (з лампами розжарювання) над рівнем робочої поверхні складає 2,5-4,0 м.

Люмінесцентні лампи низького тиску в складі світильників систем загального освітлення застосовують при висоті розміщення джерел світла над рівнем робочої поверхні від 2,5 до 12 м.

Газорозрядні лампи високого тиску (типу ДРЛ, ДРИ) в системі загального освітлення застосовують при відповідних висотах 6-20 і більше метрів. Менш потужні лампи цих типів (від 50 до 125 Вт) можуть бути використані при висоті над робочою поверхнею 4-12 м.

Вибір типу світильників для обраних ламп проводиться з урахуванням умов середовища і класу освітлювального приміщення по вибухопожежонебезпеці (табл. 2). При цьому в залежності від висоти підвісу світильників і спроможності стелі і стін приміщення відбивати світловий потік, обирають відповідний клас світильників по світлорозподілу (табл. 3, 4, рис. 2). Наприклад, при висоті розміщення світильників з лампами ДРЛ, ДРИ, більшій за 20 м обирають клас світильника П (прямого світла) з типом кривої сили світла (КСС) – К (концентрована). При висоті розміщення світильників в межах 9-20 м обирають клас світильника П з типом КСС – Г (глибока). При висотах до 6- 10 м найбільш доцільно застосовувати світильники з типом КСС – Д (косинусна).

Рисунок 2. Типи кривих сили світла для умовних світильників, оснащених лампою зі світловим потоком 1000 лм

8

В разі використання світильників з люмінесцентними лампами низького тиску ці рекомендації дещо змінюються (табл. 5): при висотах 2,5-7 м – тип КСС–Л або Д, а при висотах над робочою поверхнею 6-12 м – тип КСС–Г. При проведенні розрахунків необхідно уточнити більш детально тип кривої сили світла для конкретних світильників, які будуть використовуватись в складі системи освітлення, шляхом порівняння паспортних кривих сили світла цих світильників з деталізованими типовими КСС світильників (див. додаток рис. 1).

4. Чисельне значення індексу приміщення визначають із співвідношення

in =

A × B

,

(4)

h (A + B)

 

 

 

де А; В відповідно довжина і ширина приміщення, м ;

h – висота розміщення світильників над робочою поверхнею, м

5.Величини коефіцієнтів відбиття світлового потоку від поверхонь стелі і стін визначають в табл. 6.

6.Значення коефіцієнта використання світлового потоку η

(відношення світлового потоку, падаючого на розрахункову поверхню, до світлового потоку джерела світла) приймається по табл. 7 в залежності від типу кривої сили світла обраних світильників, значень

коефіцієнтів відбиття поверхонь приміщення: перекриття (стелі) – ρn, стін – ρс, ρпідл. та чисельного значення індекса приміщення – іn.

7. Чисельне значення коефіцієнта запасу КЗ, який вводиться в

розрахункову залежність (1) з метою врахування зниження рівня освітленості з часом через старіння і забруднення ламп, світильників і поверхонь приміщення, приймається в залежності від виробничих умов

(табл. 8).

Коефіцієнт нерівномірності освітленості Z (визначається від-

ношенням середньої освітленості до мінімальної) в значній мірі залежить від величини співвідношення L/h (L – відстань між світильниками, м; h – висота від робочої поверхні до світильника, м). Якщо це співвідношення знаходиться в межах рекомендованих значень (табл. 9), то приймають:

9

Z = 1,15 – для ламп розжарювання і газорозрядних ламп високого тиску типу ДРЛ, ДРИ;

Z = 1,1 – для люмінесцентних ламп низького тиску.

8. Розрахунок необхідної кількості світильників.

При загальному рівномірному освітленні світильники з лампами розжарювання і дуговими ртутними лампами рекомендується розта-

шовувати у вершинах квадратних, прямокутних (з відношенням більшої сторони прямокутника до меншої не більше 1,5) або ромбічних (з гострим кутом ромба більше 60°) полів. Для розміщення світильників повинні бути відомі такі розміри (рис. 3):

А – довжина приміщення, м; В – ширина приміщення, м;

L – відстань між сусідніми рядами світильників чи світильниками в ряду, м;

l – відстань від крайніх світильників чи рядів світильників до стіни, м.

Рисунок 3. Схема розміщення світильників

Приймається, що l ≤ (0,25-0,3)L за умови наявності поблизу стін робочих місць і l ≤ 0,5L – якщо робочі місця біля стін не передбачаються.

Розподіл освітленості по освітлюваній поверхні визначається типом кривої сили світла світильників і відношенням відстані між сусідніми світильниками (або рядами світильників) до висоти їх установки над робочою поверхнею (L/h). Для кожного типу КСС існує найвигідніше значення L/h, яке забезпечує найбільшу рівномірність роз-

10

поділу освітленості і максимальну енергетичну ефективність світильників (табл. 9).

Визначивши чисельні значення h і L/h, розраховують максимально допустиме значення відстані L (Lmax).

Кількість рядів світильників визначають за формулою

R =

B − 2l

+1,

(5)

L

 

 

 

а число світильників в ряду за співвідношенням

NR

=

A − 2l

+1.

(6)

L

 

 

 

 

Отримані результати округлюють до найближчого цілого числа (в напрямку його збільшення), після чого перераховують значення відстаней:

– між рядами світильників

 

LB

=

 

B − 2l

;

(7)

 

 

 

 

R −1

 

– між центрами світильників в ряду

 

LA

=

А − 2l

,

(8)

 

 

 

 

NR −1

 

Загальну кількість світильників визначають за формулою

 

 

Nсв = R×NR

(9)

Світильники з люмінесцентними лампами можуть розміщува-

тись суцільними рядами один до одного або з розривами (не більше 0,5h між їх центрами). В разі використання світильників данного типу спочатку із світлотехнічного розрахунку з використанням залежності