И освещения производственного помещения

 

Расчет наружного освещения светильниками может быть произведен: точечным методом и методом коэффициента использования. Выбор метода расчета наружной осветительной установки зависит от того, какая освещенность нормируется: средняя или минимальная. Рассмотрим методику расчета уличного освещения по средней освещенности методом коэффициента использования.

1. Выбор высоты и расположения светильников. Для ограничения слепящего действия установок наружного освещения на площадках промышленных предприятий и местах работ, проводимых вне зданий, высота установки светильников согласно СНиП 23-05–95 выбирается:

а) для светильников с защитным углом до 15° – не менее значений, указанных в табл.3.57;

Таблица 3.57

Высота установки светильников с защитным углом до 15°

Светораспределение светильников	Наибольший световой поток в светильниках, установленных на одной опоре, лм	Наименьшая высота установки светильников, м
		при лампах накаливания	при разрядных лампах
1	2	3	4
Полуширокое	Менее 5000 От 5000 до 10000 Свыше 10000 до 20000 Свыше 20000 до 30000 Свыше 30000 до 40000 Свыше 40000	6,5 7,0 7,5 – – –	7,0 7,5 8,0 9,0 10,0 11,5
Широкое	Менее 5000 От 5000 до 10000 Свыше 10000 до 20000 Свыше 20000 до 30000 Свыше 30000 до 40000 Свыше 40000	7,0 8,0 9,0 – – –	7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 13,0

 

б) для светильников с защитным углом, равным и большим 15°, – не менее 3,5 м при любых источниках света.

Не ограничивается высота подвеса светильников с защитным углом 15° и более (или с рассеивателями из молочного стекла) на площадках для прохода людей или обслуживания технологического оборудования.

Венчающие светильники рассеянного света устанавливаются на высоте не менее 3 м над землей при световом потоке источника до 6000 лм и на высоте не менее 4 м при световом потоке источника свыше 6000 лм.

Высота установки светильников выбирается также с учетом высоты типовых опор (в свою очередь при воздушных сетях определяемой допустимым приближением проводов к земле) и экономических соображений, часто оправдывающих увеличение высоты. Обычная высота установки светильников 6–10 м. Рекомендации по выбору системы расположения светильников приведены в табл. 3.58.

Расстояние между светильниками выбранного типа определяется расчетом, при котором чаще всего задаются мощностью ламп и определяют пролет. Из нескольких возможных вариантов выбираются наивыгоднейшие с учетом требований к качеству освещения.

 

Таблица 3.58

К выбору системы расположения светильников

№ п/п	Наименование схемы	Схема	Ширина проезжей части, м	Способы установки осветительных приборов
1	2	3	4	5
1	Односторонняя		12	на опорах с одной стороны проезжей части
2	Двухрядная в шахматном порядке		24	на опорах с двух сторон проезжей части в шахматном порядке
3	Двухрядная прямоугольная		48	на опорах с двух сторон проезжей части в прямоугольном порядке
4	Осевая		18	на тросах по оси улицы или дороги
5	Двухрядная прямоугольная по оси движения		60	на тросах по оси движения в прямоугольном порядке
6	Двухрядная прямоугольная по оси улицы или дороги		24	на опорах, установленных по разделительной полосе проезжей части улиц или дорог
7	Четырехугольная в шахматном или прямоугольном порядке		48–100	на опорах с двух сторон проезжей части в шахматном или прямоугольном порядке
8	Смешанная в шахматном или прямоугольном порядке		24	на опорах или стенах зданий с двух сторон проезжей части в шахматном порядке. Расстояние от проекций осветительных приборов до освещаемой рабочей поверхности больше 6 м

2. Расчет по средней освещенности. В зависимости от того, какая средняя величина устанавливается нормами: яркость дорожного покрытия (L _cp) или освещенность (Е _ср), – используются те или иные формулы расчета методом коэффициента использования.

В общем случае, когда расчетная точка освещается одновременно светильниками, расположенными в несколько рядов, причем на каждой опоре (точке подвеса) может быть расположено n светильников, расчет производится по формулам

- при нормированной средней освещенности

 

,                                          (3.42)

- при средней яркости дорожного покрытия

 

,                           (3.43)

где D – шаг светильников (расстояние между проекциями места установки светильников на горизонтальную плоскость), м; b – ширина освещаемой площади, м; K _з – коэффициент запаса; U_Еi, U_Li – коэффициенты использования светового потока по освещенности и по яркости для i -го ряда светильников; Ф_{л i} – световой поток светильника i -го ряда, лм; N_i – число светильников на одной опоре, относящихся к i -му ряду; М – число рядов светильников вдоль освещаемой полосы (каждый ряд должен состоять из однотипных светильников, одинаково ориентированных относительно освещаемого участка).

Коэффициент запаса при светильниках с лампами накаливания принимается равным 1,3, а с разрядными лампами – 1,5.

Коэффициент использования зависит от расположения светильников на освещаемой полосе (рис. 3.59, а) и определяется из табл. 3.60 и 3.61 по значению отношения b / h.

На рис. 1.10.1, а приведены три варианта расположения светильников относительно освещаемой площадки:

– когда светильники размещены над освещаемой полосой, коэффициенты использования U = U ₁+ U ₂ (для симметричного расположения U = 2 U ₁= 2 U ₂);

– при расположении светильников вне освещаемой площадки
U = U ₁– U ₂, где U ₁ и U ₂ определяются соответственно по табл. 3.60 (U_L) и 3.10.4 (U_E).

 

Рис. 3.59 Расположение светильников относительно освещаемой поверхности:

а – к определению коэффициента использования; б – расположение точек минимальной освещенности (А, Б, В, Г, Д)

 

Таблица 3.60

Коэффициент использования светового потока U_L при расчете освещенности по средней яркости дорожного покрытия

Тип светильника, дорожное покрытие	Угол наклона светильника φ, град.	Угол β, град.	Коэффициент использования UL при отношениях ширины расчетной полосы к высоте установки светильников b / h, равном
			0,5	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0
1	2	3	4	5	6	7	8	9
РКУ01-125-008 гладкое	+ 15 – 15	0 180	0,041 0,036	0,063 0,053	0,075 0,057	0,082 0,059	0,086 0,059	0,088 0,059

Окончание табл. 3.60

1	2	3	4	5	6	7	8	9
РКУ01-250-007 Гладкое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,046 0,033 0,041 0,022	0,07 0,043 0,07 0,027	0,078 0,047 0,081 0,027	0,083 0,047 0,09 0,027	0,087 0,047 0,095 0,028	0,089 0,047 0,099 0,028
шероховатое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,044 0,032 0,039 0,021	0,065 0,041 0,064 0,025	0,073 0,043 0,076 0,026	0,077 0,044 0,082 0,026	0,081 0,045 0,089 0,027	0,082 0,045 0,091 0,027
РКУ01-400-006 Гладкое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,045 0,035 0,041 0,026	0,07 0,048 0,07 0,032	0,079 0,05 0,082 0,031	0,085 0,051 0,09 0,031	0,091 0,051 0,098 0,031	0,093 0,051 0,102 0,031
шероховатое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,04 0,032 0,037 0,025	0,061 0,044 0,06 0,033	0,069 0,047 0,071 0,03	0,075 0,047 0,078 0,03	0,08 0,048 0,085 0,03	0,082 0,048 0,088 0,03
ЖКУ02-250-003 Гладкое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,055 0,041 0,049 0,028	0,086 0,054 0,085 0,035	0,095 0,057 0,099 0,036	0,1 0,058 0,107 0,036	0,105 0,059 0,114 0,036	0,106 0,059 0,117 0,036
шероховатое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,045 0,033 0,04 0,022	0,065 0,042 0,065 0,027	0,073 0,045 0,076 0,028	0,077 0,046 0,082 0,028	0,081 0,046 0,088 0,029	0,083 0,046 0,091 0,029
ЖКУ02-400-001 Гладкое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,053 0,04 0,047 0,028	0,082 0,055 0,082 0,036	0,092 0,058 0,096 0,037	0,097 0,059 0,103 0,037	0,102 0,059 0,11 0,037	0,104 0,059 0,114 0,037
шероховатое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,043 0,032 0,039 0,023	0,063 0,042 0,063 0,028	0,071 0,045 0,073 0,029	0,075 0,046 0,08 0,03	0,079 0,047 0,086 0,03	0,081 0,047 0,088 0,03
ЖКУ02-400-002 Гладкое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,056 0,041 0,05 0,028	0,086 0,054 0,085 0,033	0,096 0,057 0,098 0,034	0,102 0,058 0,107 0,034	0,107 0,059 0,116 0,035	0,109 0,059 0,119 0,035
шероховатое	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,045 0,035 0,043 0,024	0,07 0,045 0,07 0,029	0,079 0,048 0,081 0,03	0,084 0,049 0,087 0,03	0,088 0,049 0,095 0,03	0,09 0,049 0,098 0,03
СЗПР-250-С СЗПР-250-Ц	– –	– –	0,032 0,032	0,056 0,056	0,074 0,074	0,088 0,088	0,108 0,103	0,118 0,109
СЗПР-250-Б	– –	0 180	0,028 0,022	0,053 0,046	0,074 0,06	0,09 0,07	0,106 0,079	0,112 0,085

Таблица 3.61

Коэффициент использования светового потока U_E при расчете освещенности по средней нормируемой освещенности

 

Тип светильника	Угол наклона светильника φ, град.	Угол β, град.	Коэффициент использования UЕ при отношениях ширины расчетной полосы к высоте установки светильников b / h, равном
			0,5	1,0	1,5	2,0	3,0	4,0
1	2	3	4	5	6	7	8	9
РТУ01-125/С53-2 РТУ02-250-08	0 0	0; 180 0; 180	0,081 0,041	0,137 0,075	0,163 0,094	0,184 0,11	0,203 0,126	0,214 0,135
РКУ01-125-008 гладкое	+ 15 – 15	0 180	0,154 0,14	0,259 0,223	0,308 0,25	0,343 0,261	0,376 0,266	0,394 0,266
РКУ01-250-007	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,208 0,165 0,201 0,11	0,342 0,225 0,32 0,169	0,372 0,26 0,384 0,17	0,431 0,248 0,479 0,147	0,462 0,25 0,515 0,149	0,472 0,25 0,553 0,152
РКУ01-400-006	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,195 0,161 0,181 0,132	0,319 0,241 0,07 0,032	0,079 0,05 0,082 0,031	0,408 0,265 0,428 0,171	0,44 0,267 0,469 0,173	0,454 0,267 0,49 0,173
ЖКУ02-250-003	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,193 0,136 0,171 0,093	0,305 0,189 0,307 0,126	0,346 0,207 0,366 0,131	0,37 0,216 0,402 0,132	0,387 0,219 0,432 0,134	0,401 0,219 0,446 0,136
ЖКУ02-400-001	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,191 0,134 0,166 0,095	0,298 0,189 0,3 0,130	0,34 0,208 0,357 0,136	0,366 0,217 0,393 0,137	0,102 0,221 0,424 0,14	0,397 0,227 0,437 0,142
ЖКУ02-400-002	+ 15 – 15 + 30 – 30	0 180 0 180	0,224 0,155 0,195 0,108	0,35 0,215 0,352 0,141	0,398 0,233 0,418 0,146	0,426 0,242 0,459 0,147	0,45 0,245 0,459 0,149	0,46 0,245 0,512 0,151
СЗПР-250-Ц	–	–	0,093	0,157	0,224	0,25	0,262	0,271
СЗПР-250-Б	– –	0 180	0,094 0,088	0,159 0,149	0,218 0,217	0,256 0,244	0,270 0,256	0,279 0,292

 

Для несимметричных светильников в табл. 3.60 и табл. 3.61 приведены коэффициенты использования основного потока в направлении β = 0 и потока, направленного в противоположную сторону (β = 180°).

Расчет освещенности, если уже заданы условия установки светильников (тип опор, способ и высота подвеса), сводится к определению шага светильников (часто в литературе встречаются синонимы: расстояние между опорами, пролет, длина пролета и т.д.) и выбору их числа.

Для определения шага светильников одного ряда формулы (3.42) и (3.43) записываются в виде:

;                                  (3.44)

.                                  (3.45)

Необходимое число светильников N, расположенных равномерно по периметру больших площадей, рассчитывается по формуле

,                                   (3.46)

где S – площадь освещаемой территории, м².

Коэффициент использования U_E в этом случае определяется по отношению b/h = 4 ÷ 5.

Проектирование наружнего освещения включает в себя:

1. Определение шага светильников по формулам 3.44, 3.45

2. Выбор числа светильников по формуле 3.46.

Проектирование искусственного освещения помещения включает в себя следующие этапы:

1. Выбор источников света

2. Выбор типа светильников

3. Размещение осветительных приборов

4. Расчет искусственного освещения (формулы 1.75 – 1.77)

 

Порядок выполнения работы

 

1. Получить вариант выполнения работы (табл. 3.62, 3.63)

2. Рассчитать и спроектировать искусственное наружное освещение

3. Рассчитать и спроектировать производственное освещение для помещения, используя формулы 1.75 – 1.77. Система освещения – общее равномерное.

4. Расчет искусственного освещения производить по методу коэффициента использования светового потока. Выделение пыли менее 1 мг/м³. Коэффициенты отражения потолка, стен и пола равны p_n = 50%, p_c=30%, p_p=10%, соответственно.

Таблица 3.62

Исходные данные

(проектирование наружного освещения)

№ п/п	Ширина дороги, м	Расстояние от дороги до светильника, м	Высота подвеса светильника, м	Тип светильника	Тип лампы	Ен, лк
1	2	3	4	5	6	7
1	6	1	5	РТУ02-250-08	ДРЛ 250	2
2	8	2	6	РКУ01-125-008	ДРЛ 125	2
3	10	2	8	РКУ01-250-007	ДРЛ 250	2
4	6	1	6	РКУ01-400-006	ДРЛ 125	2
5	8	2	8	ЖКУ02-250-003	ДРЛ 250	2
6	10	3	10	ЖКУ02-400-001	ДРЛ 125	2
7	6	0,5	7	ЖКУ02-400-002	ДРЛ 250	2
8	8	2	8	СЗПР-250-Ц	ДРЛ 125	2
9	10	2	10	СЗПР-250-Б	ДРЛ 250	2
10	6		6	ЖКУ02-400-001	ДРЛ 125	2

Таблица 3.63

Исходные данные

(проектирование исскуственного освещения)

№ варианта	Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью	Размеры помещения, м
	Нс в, м	А	В	Н
1	0,3	14	6	4
2	0,2	25	8	4
3	0,8	20	6	6
4	0,1	14	8	4
5	0,2	20	6	4
6	0,15	15	10	4
7	0,7	25	10	6
8	0,7	20	10	5
9	1,0	20	10	6
10	0,9	15	12	6

Задание к выполнению графической части работы

Графическая часть должна содержать:

1. схему расположения наружных светильников;

1.  схему расположения светильников (в масштабе) в производственном помещении;

2. общий вид рекомендуемых ламп и светилников и их технические характеристики.

 

 

Вопросы для подготовки теоретической части

1. Значение производственного освещения.

2. Нормирование и контроль естественного и искуственного освещения.

3. Основные светотехнические единицы. Краткое описание источников света, светильников. Системы и виды искусственного освещения.

4. Выбор класса точности работ и определение нормативной освещенности в соответствии с заданием. Выбор  и обоснование источника света и светильников.

 

Литература [1, 8-13, 15, 27, 30, 33, 36]