4. Расчет искусственного освещенИя Общие сведения. Расчет общего освещения

Расчет общего освещения

Рассчитаем общее освещение комнаты разработчиков методом коэффициента использования светового потока по уравнению.

Выбираем рекомендованное для машинного зала люминесцентное освещение.

Располагаем светильники рядами вдоль длинной стороны помещения. Будем использовать светильники типа УСП-35 с двумя лампами типа ЛБ-35. Для обеспечения наилучших условий освещения, расстояние между рядами светильников L должно соответствовать отношению:

где h-высота подвеса светильников, где H = 2.7 м – высота помещения, hc = 0.2 м – свес светильника, hp = 0.75 м – высота рабочей поверхности от пола.

h= 2.7-0.2-0.75 = 1.75 [м]L = λ*h = 2.2…2.7 [м]

Длина помещения А = 6 м

Ширина помещения В = 4 м

Количество рядов светильников N найдем из уравнения:

L * (0.33* 2 + N-1) = B

Количество рядов светильников N = 2 ряда.

Так как запыленность воздуха меньше 1 мг/м³, то коэффициент запаса:

Кз = 1.5.

Площадь помещения S = A*B = 6*4 = 26 [м²].

Так как мы предполагаем создать достаточно равномерное освещение, то коэффициент неравномерности освещения: z = 1.15.

Индекс помещения:

Коэффициенты отражения светового потока принимаем:

от потолка ρп = 70%, от стен ρс = 50%, от пола ρпола = 10%.

Тогда по таблице находим коэффициент использования светового потока:

η = 0.46.

Так как затенения предполагаем не создавать, то коэффициент затенения:

γ = 1.

По таблице находим световой поток лампы ЛБ-35:

Фл = 2500 лм.

Световой поток светильника: Фсв = 2*Фл = 5000 [лм].

Количество светильников в одном ряду:

Расположение светильников:

Длина светильника lсв = 1.3 м Количество светильников в ряду М = 3 шт Количество рядов светильников N = 2 шт

Так как А – М*lсв = 2.1<4*L = 12.8 [м]

(где L – рассчитанное минимальное расстояние между светильниками), то расстояние между светильниками в одном ряду L2 можно сделать равным расстоянию от крайнего светильника в ряду до стены.

Тогда

Расстояние между рядами L1 при расстоянии крайнего ряда от стены 0.33*L1:

Итак, для нормального освещения комнаты используем 6 светильников типа УСП-35 с двумя лампами типа ЛБ-35.

4. Электробезопасность

Помещение комнаты с рабочими компьютерами должно относится к категории помещений с повышенной электроопасностью, то есть:

1. Относительная влажность воздуха в помещении должна быть не более 75%.

2. Должна отсутствовать токопроводящая пыль.

3. Не должно быть повышенной температуры воздуха в помещении (температура постоянно или периодически, более одних суток, превышает +35 ºС).

4. Должна отсутствовать возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлическим конструкциям здания, оборудованию и т. д., с одной стороны, и к металлическим корпусам аппаратуры или токоведущим частям, с другой стороны.

5. Не должно быть токопроводящих полов.

Основными средствами защиты от поражения электрическим током при работе на компьютере являются защитное заземление и зануление.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электрического и технологического оборудования, которые могут оказаться под напряжением. Защитное заземление является простым, эффективным и широко распространенным способом защиты человека от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим поверхностям, оказавшимся под напряжением. Обеспечивается это снижением напряжения между оборудованием, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасной величины.

Опасность прикосновения человека к токоведущим частям электроустановки определяется величиной протекающего через тело человека тока. Пороговым значением является Iпор. = 0,5 мА- допустимая величина тока (согласно ГОСТ 12.1.019-79). Для питания компьютерной системы а также многих других устройств используются однофазные сети переменного тока 220 В / 50 Гц. Поэтому при таком напряжении величина тока проходящего через человека может превышать допустимое значение на несколько порядков.

Эффективной мерой защиты при питании оборудования машинного зала напряжением опасным для жизни человека является защитное заземление. Заземляющим устройством называют совокупность заземлителя (металлического проводника или группы проводников, находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом) и заземляющих проводников, соединяющих заземленные части электроустановки с заземлителем. Если корпус электрооборудования не имеет контакта с землей, то в случае перехода напряжения прикосновение к нему так же опасно, как и прикосновение к токоведущим частям электроустановки. Когда корпус заземляют, образуется ветвь тока, параллельная участку сети, в которую включается человек. Ток замыкания на землю перераспределяется: вследствие малого сопротивления заземляющего устройства – больший ток пойдет через заземляющую систему, и меньший – через человека. При исправном заземлении ток, проходящий через тело человека, становится неопасным. Т.к. помещение компьютерного зала относится к классу помещений без повышенной опасности, то для обеспечения безопасности персонала необходим обычный комплекс профилактических работ, включающий обеспечение надежного заземления всех металлических частей, причем наибольшая допустимая величина сопротивления заземления не должна превышать 4 Ом при мощностях сети менее 1000 Вт.

Зануление является одним из средств, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электроустановок. Оно выполняется присоединением к неоднократно заземленному нулевому проводу корпусов и других конструктивных металлических частей электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при повреждении изоляции.

Наибольшее допустимое сопротивление заземляющих устройств и заземлителей в системе зануления при подключении компьютера составляет 30 Ом.

Проводка в производственных помещениях выполняется изолированными проводами или кабелями, которые в местах, где возможны их механические повреждения, укладываются в металлические трубы. Помещения, в которых устанавливаются компьютеры, должны соответствовать всем вышеуказанным требованиям.

studfiles.net

Расчет искусственного освещения. Нормирование и расчет искусственного освещения :: BusinessMan.ru

Искусственное освещение, используемое на рабочих местах, должно удовлетворять требованиям производственной необходимости и гигиены труда. В идеале его качество должно приближаться к натуральному. Поэтому расчет естественного и искусственного освещения при устройстве рабочих мест и промышленных цехов производится в строгом соответствии с нормативными требованиями. Но вначале давайте разберемся, что же оно собой представляет. Ведь искусственное освещение применяется на производстве в большинстве случаев.

Существует несколько его видов, каждый из которых имеет свое назначение. В соответствии с классификацией, освещение может быть рабочим, аварийным, эвакуационным или охранным. Системы же его могут быть общими, местными или комбинированными. Для каждого вида предусмотрен свой расчет искусственного освещения.

Каким оно бывает

В случае общего освещения система относится ко всему помещению. При этом она может являться как локализованной, так и равномерной. Последний тип преимущественно используется в цехах с выполнением операций одинакового характера, имеющих невысокий класс точности. При этом плотность рабочих мест в таком помещении - немалая.

Локальным освещением оснащают поточные линии, где осуществляется выполнение работ различного характера. Также оно применяется на конкретных местах при необходимости создания целенаправленного потока света или наличия затемнения.

Местное освещение предназначено лишь для рабочей поверхности. Оно также подразделяется на стационарное (к примеру, на поточной линии для контроля качества) и переносное. Последнее нужно для временного или локального увеличения видимости на отдельных участках (в случае необходимости ремонта или осмотра).

Всё лампы и приборы, использующиеся при создании местного освещения, обязаны соответствовать нормам безопасности и быть удобными в использовании. Следить за этим - обязанность службы охраны труда.

На применение исключительно местного освещения нормами наложен категорический запрет. И это не случайно. Причина его — в сильной неравномерности уровня освещенности рабочих поверхностей. Серьезными последствиями этого являются быстрая утомляемость глаз и нервные расстройства. Местное освещение на производстве может нести лишь вспомогательную функцию.

Комбинированным называют такое освещение, которое сочетает в себе элементы общего и местного. Используют его тогда, когда требуется сконцентрировать поток лучей и избежать резких теней. Такое освещение предусмотрено при работах, имеющих, по зрительным параметрам, I-VIII разряды точности.

Источники света

В промышленных помещениях основными источниками его служат либо лампы накаливания, либо разнообразные газоразрядные приборы. У каждого из упомянутых типов — свои плюсы и минусы. У ламп накаливания, испускающих тепловое излучение, величина световой отдачи составляет 10-15 лм / Вт.

Это — источник непрерывного спектра. Больше всего в нем инфракрасных лучей, меньше всего — зеленых и синих оттенков. Поэтому различать цвета при таком освещении труднее. Недостатки этих ламп — небольшой срок службы, невысокий КПД, раскалённая поверхность колбы. Преимуществами же их являются компактность, простота, возможность эксплуатации практически в любых условиях и широкий выбор типов и мощностей.

Они могут быть вакуумными, газонаполненными и пр.

Газоразрядные лампы, которые бывают ртутными, люминесцентными, высокого давления и так далее, более экономичны. Свет, излучаемый ими, ближе к естественному. Поверхность колб у них холодная, с их помощью легче добиться высокой освещенности. Цветопередача обладает более широким спектром, что важно в промышленных условиях для определения контроля качества сырья и готовой продукции.

В чем их преимущество?

Они почти в три раза экономичнее, чем лампы накаливания, в связи с более долгим сроком службы. Недостатками их являются цветовая пульсация, слепящее действие, шум при эксплуатации, высокая стоимость закупки и монтажа. Последний фактор компенсируется длительным сроком использования.

Открытые газоразрядные лампы эксплуатировать запрещено, они должны иметь защиту от вредной для глаз пульсации.

В настоящие дни такие лампы выпускают разных видов. ЛД (это обозначение ламп дневного света) дают голубоватый оттенок. Спектр их изучения близок к спектру чистого неба. ЛДЦ (так обозначают разновидность с улучшенной цветопередачей) напоминают предыдущие, но лучше "транслируют" теплые тона спектра. Лампы типа ЛЕ ближе всего к естественным лучам солнца. ЛБ — белые, дающие слегка фиолетовый оттенок. Имеются также лампы ЛХБ (холодного белого цвета) и ЛТВ — (теплого).

Яркий цвет люминесцентных ламп наиболее целесообразен для применения на производстве. Теплый оттенок востребован в помещениях отдыха персонала. В целом назначение их — компенсировать недостаток естественного освещения. Это относится к помещениям с окнами, выходящими на север, затемненными деревьями и соседними зданиями, подвальным помещениям и т. п.

Дуговые ртутные лампы принадлежат к классу светильников высокого давления. При присущей им экономичности целесообразно применять их для общего надзора в цехах с работами, не требующими особого класса точности, в просторных помещениях с высокими потолками, а также для освещения зон выгрузки и погрузки.

Какими бывают светильники

Их составные части — непосредственно источник света и арматура. Предназначение последней — перераспределение потока лучей, защита глаз, предотвращение повреждений прибора и попадания на него грязи. В зависимости от направления испускаемого потока, светильник может быть прямого и отраженного света. В первом случае 80 и более процентов лучей падает на рабочую поверхность. Во втором — та же часть попадает в пространство выше источника света — на стены и потолок.

В плане защиты от факторов внешней среды светильники могут быть открытыми, пыленепроницаемыми, влагозащищенными (как правило, от попадания воды сверху). Выпускаются и специальные лампы, которые могут быть герметичными и применяться для погружения в жидкую среду или взрывозащищенными — для работ в пожароопасных помещениях. Нормативные требования к их безопасности прописаны в соответствующих стандартах.

Нормы освещения

Законодательно установлены величины освещенности, минимально допустимые для разного типа помещений — производственных, жилых, общественных, вспомогательных, а также открытых пространств, производственных территорий и путей железных дорог. Именно на них основан расчет искусственного освещения. Зависит минимальный показатель от вида зрительной работы, фона и контраста его с объектом. При этом следует учитывать вид освещения (комбинированное либо общее), тип его источников.

По нормам, любая работа относится к одному из 8 разрядов, а большинство из них, в свою очередь, состоит из четырех подразрядов, обозначаемых буквами от А до Г.

Другие виды освещения

Аварийным называется то освещение, назначение которого — обеспечить возможность продолжения работы в случаях перебоев с электроэнергией. Оно устанавливается в местах, где в отсутствие света возможен пожар, взрыв, отравление либо нарушение технологии. Это относится к котельным, компрессорным, печным отделениям и т. д.

Назначение эвакуационного освещения ясно из его названия. Устанавливается оно в предназначенных для прохода местах, на лестничных клетках и в прочих зонах эвакуации.

Охранное освещение используется в ночное время для слежения за территорией. Обычно в качестве него бывает задействована часть светильников аварийного или рабочего освещения.

Как рассчитывают освещение

В конкретных условиях производства обычно возникает необходимость либо произвести расчет искусственного освещения помещения на предмет соответствия нормам по охране труда, либо разработать новую систему под конкретный вид работ. В первом из случаев измеряют фактический уровень освещенности и сравнивают его с нормативным.

При проектировании нового источника определяются с системой освещения, типом источника, устанавливают требуемую освещенность согласно нормам и рассчитывают необходимое для ее обеспечения число ламп или светильников.

Методы расчета общего искусственного освещения

Основных методов три: удельной мощности, точечный и метод с применением коэффициента использования потока света.

Последний используют в общих случаях, когда требуется произвести расчет искусственного освещения (равномерного) любой горизонтальной поверхности, и предполагается использование ламп различного типа. Его суть — в нахождении коэффициента конкретно для определенного помещения с заданными параметрами и светоотражающими свойствами материалов, использованных при отделке.

Недостатки метода — не слишком высокая точность расчета, а также его трудоемкость. Применяется он в основном для определения параметров внутри помещения.

Расчет искусственного освещения с применением метода удельной мощности производят в случаях необходимости предварительного определения показателей проектируемой световой установки.

Другие методы

Точечный метод нашел свое применение в расчетах как общего, так и местного локализованного освещения. При этом он применяется при разном расположении рабочей поверхности.

По данной методике определяется освещенность плоскости в любой из рассчитываемых точек. Причем вычисление производится отдельно по отношению к каждому источнику. Способ этот — весьма трудоемкий и требует от применяющего его внимательности и аккуратности.

Есть и другие методы расчета искусственного освещения. Например, комбинированный, который применяют в случае невозможности определить требуемый уровень одним из предыдущих способов.

В отдельных помещениях (например, на лестницах, в коридорах) мощность используемых ламп задается прямыми нормативами.

Расчет искусственного освещения. Пример

Рассмотрим, как рассчитывается освещение по методу коэффициента использования светового потока. Основная формула в данном случае выглядит так:

F = (Емин х S х Кз х z) / (n х η), где:

• F - расчетный световой поток одной или нескольких ламп источника света,
• Емин — нормативная освещенность (лк),
• Кз — предусмотренный в зависимости от загрязненности помещения и типа ламп коэффициент запаса,
• z — поправочный коэффициент, назначение которого — учесть среднюю освещенность помещения, превышающую нормативы,
• n — количество светильников,
• S — площадь помещения в квадратных метрах,
• η — коэффициент использования светового потока (это справочная величина, берущаяся в зависимости от вида светильника, размеров помещения и коэффициента отражения материалов, из которого сделаны стены, полы и потолки).

Все нормативные и справочные цифры возможно получить из соответствующих таблиц, в которых содержится нормирование и расчет искусственного освещения.

businessman.ru

4. Расчет искусственного освещенИя Общие сведения

В настоящее время 90 % информации человек получает с помощью органов зрения. Нерациональное освещение на рабочем месте в цехе, в лаборатории, помещении ВЦ, офисе, дома при чтении приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности, перенапряжению органов зрения и снижению его остроты.

Рациональное освещение должно быть спроектировано в соответствии с нормами, приведенными в СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. [32], а также рекомендациями, изложенными в литературе[3, 7, 9, 35] и требованиям гигиенических нормативов [26].

Методика расчета искусственного освещения

Учитывая заданные по варианту характеристики зрительной работы (наименьший размер объекта различения, характеристика фона и контраст объекта различения с фоном), с помощью таблицы определяют разряд и подразряд зрительной работы, а также нормируемый уровень минимальной освещенности на рабочем месте.

Таблица 4.1

Нормы проектирования искусственного освещения (фрагмент) [32]

Распределяют светильники и определяют их число.

Равномерное освещение горизонтальной рабочей поверхности достигается при определенных отношениях расстояния между центрами светильников L,м (L= 1,75Н) к высоте их подвеса над рабочей поверхностьюНр, м.

Число светильников с люминесцентными лампами (ЛЛ), которые приняты во всех вариантах в качестве источника света:

, (4.1)

где S - площадь помещения, м2; М – расстояние между параллельными рядами, м.

В соответствии с рекомендациями:

. (4.2)

Оптимальное значение М= 2…3 м.

Для достижения равномерной горизонтальной освещенности светильники с ЛЛ рекомендуется располагать сплошными рядами, параллельными стенам с окнами или длинным сторонам помещения.

Для расчета общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности используют метод светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен.

Расчетный световой поток, лм, группы светильников с ЛЛ:

, (4.3)

где Ен– нормированная минимальная освещенность, лк;Z– коэффициент минимальной освещенности;Z=Eср / Eмин, для ЛЛZ= 1,1;К– коэффициент запаса;- коэффициент использования светового потока ламп.

Показатель помещения:

, (4.4)

где АиВ– длина и ширина помещения, м.

Значения коэффициента запаса зависят от характеристики помещения: для помещений с большим выделением тепла К= 2, со среднимК= 1,8, с малымК= 1,5.

Значения коэффициента использования светового потока приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Значения коэффициента использования светового потока

По полученному значению светового потока с помощью табл. 4.3 подбирают лампы, учитывая что в светильнике с ЛЛ может быть больше одной лампы, т. е. nможет быть равно 2 или 4. В этом случае световой поток группы ЛЛ необходимо уменьшить в 2 или 4 раза.

Таблица 4.3

studfiles.net

• 
  Подключение 3 фазы узо
• 
  Соединить нулевой провод с заземлением
• 
  Линолеум теплый пол
• 
  Самый экономичный конвектор электрический
• 
  Электрическая схема водонагревателя термекс 80 литров
• 
  Тен на стиральную машинку
• 
  Рейтинг теплых электрических полов под плитку
• 
  Точечный светильник наружный
• 
  Сколько лет служат водонагреватели
• 
  Хороший фонарь для охоты
• 
  Освещение в лофт интерьере