3.5. Нормирование искуственного освещения

Искусственное освещение предназначено для освещения рабочих поверхностей в темное время суток или при недостаточном естественном освещении. Создается оно искусственными источниками света (лампами накаливания или газоразрядными лампами) и подразделяется на рабочее, аварийное эвакуационное и охранное. искусственное освещение проектируется двух систем: общее и комбинированное. В последнем случае к общему освещению добавляется местное.

Общее освещение предназначено для освещения всего помещения, оно может быть равномерным или локализованным. Общее равномерное освещение создает условия для выполнения работы в любом месте освещаемого пространства. При общем локализованном освещении светильники размещают в соответствии с расположением оборудования, что позволяет создавать большую освещенность на рабочих местах.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его целесообразно устраивать при работах высокой точности, а также при необходимости создания определенного или изменяемого в процессе работы направления света. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создает необходимой освещенности даже на прилегающих к ним площадях. Оно может быть стационарным и переносным. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается.

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать нормальные условия для рабрты при допустимом с народнохозяйственной точки зрения расходе средств, материалов и электроэнергии.

Наименьшая освещенность рабрчих поверхностей в производственных помещениях устанавливается в зависимости от характеристики зрительной работы и регламентируется строительными нормами и правилами (СНиП II-4-79). Эти нормы носят межотраслевой характер. На их основе, как правило, разрабатываются нормы для отдельных отраслей промышленности. Нормы исходят из того, что основным источником света являются газоразрядные лампы, однако в специальных случаях допускается использование ламп накаливания.

В соответствии со СНиП II-4-79 все зрительные работы делятся на 8 разрядов в зависимости от размера объекта различия и условий зрительной работы. К I разряду относятся зрительные работы наивысшей точности (минимальный размер объекта различения менее 0,15 мм); к IV – работы очень малой точности (минимальный размер объекта различения более 5 мм). к разряду отнесены работы со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах; к VIII – работы, связанные с общим наблюдением за ходом производственного процесса с постоянным или периодическим присутствием людей.

Для первых пяти разрядов, имеющих по четыре подразряда (а, б, в, г), нормируемые значения освещенности зависят не только от минимального размера объекта различения, но и от контраста объекта различения с фоном и характеристики фона. Наибольшая нормируемая освещенность составляет 500 лк (разряда Iа), наименьшая 30 лк (разряд VIIIв – общее периодическое пребывание людей в помещении), при таком освещении нельзя наблюдать за показаниями каких-либо приборов и вести записи.

Для расчёта осветительной установки при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности основным является так называемый метод коэффециента использования светового потока или метод коэффециента использования осветительной установки. При этом методе учитывается как осветительный поток источников света, так и световой поток, отраженной от стен, потолка и других поверхностей помещения.

Расчёт ведется выражением

Ф_л = Е_н S Z K₁ / Nŋ, (3.6)

где Ф_л - световой поток одного светильника, лм;

Е_н - нормированная освещённость, лк;

S - площадь помещения, м²;

Z = 1,5 - коэффициент учитывающий отношение средней

освещенности к минимальной, при освещении линиями люминесцентных

светильников Z = 1,1;

K₁ – коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от загрязненности

воздуха в помещении в соответствии со СНиП II-4-79;

N – число светильников;

ŋ – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется по светотехническим таблицам. Он зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения потолка, пола и стен, высоты подвеса светильника над расчетной поверхностью и конфигурации помещения, которая определяется индексом (показателем) помещения:

i = a · b / h_р(a+b), (3.7)

где а, b – ширина и длина помещения, м;

h_р – высота подвеса светильника над расчетной поверхностью, м.

Подсчитав индекс помещения, выбрав тип светильников и оценив коэффициенты отражения потолка, стен и пола, по таблицам, приводимым в светотехнических справочниках и книгах, можно найти значение коэффициента использования светового потока. Минимальная требуемая освещенность устанавливается по СНиП II-4-79 или отраслевым нормам. Число светильников подбирается с учетом выгодного их расположения. После этого можно подсчитать необходимый световой поток одного светильника (при лампах накаливания) или одного ряда светильников (при люминесцентных лампах). По требуемому световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа, определяется ее мощность, а затем мощность всей осветительной установки. Если в светильниках не одна лампа, а две или три, то это надо учитывать при подборе ламп.

Для расчета локализованного и местного освещения горизонтальных и наклонных поверхностей и освещения в тех случаях, когда отраженным светом можно пренебречь, применяется точечный метод, где используется формула:

Е = I · cos ² α / К₃ · h²_р, (3.8)

где Е – освещенность, лк;

I – сила света в направлении от источника данную точку рабочей

поверхности, кд;

α – угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока на источник;

h_р – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

К₃ – коэффициент запаса.

Наиболее простым методом расчета искусственного освещения является приближенный метод расчета освещенности по удельной мощности. Этот метод основан на определении по светотехническим справочникам удельной мощности осветительной установки в зависимости от заданных параметров установки и числа светильников. Требуемая мощность лампы подсчитывается по выражению:

Р_л = Р_уд · S / N, (3.9)

где Р_л – мощность одной лампы, Вт;

Р_уд – удельная мощность, Вт/м²;

S – площадь помещения, м²;

N – число светильников.