Расчет по методу удельной мощности

Расчет начинается с выбора типа светильников, мощности ламп, напряжения сети питания.

1) При расчете освещения по этому методу определяют необходимую мощность осветительной установки при условии создания нормированной освещенности по формуле

,                            (2.8)

где W - электрическая мощность установки, Вт;

Е _min - нормируемая минимальная мощность (табл. 1.8), лк;

S - площадь поверхности пола в помещении, м²;

k - коэффициент запаса;

Е _СР - средняя горизонтальная освещенность при расходе 1 Вт/м² (табл. 1.6), лк.

2) Необходимое количество ламп выбранной мощности определяется по формуле

,                                 (2.9)

где N - необходимое количество ламп, шт.;

W _Л - электрическая мощность одной лампы, Вт;

W - электрическая мощность установки, Вт.

3) После определения числа светильников N составляют схему размещения их симметрично потолку помещения. Количество ламп N округляют до целого числа.

Так как точных данных для характеристики освещенности в зависимости от удельной мощности люминесцентных ламп нет, при их использовании можно применять следующие ориентировочные данные: освещенность в 100 лк соответствует удельной мощности 10 Вт/м², а в очень больших помещениях оно несколько меньше, порядка 7 Вт/м².

 

Расчет общего искусственного освещения

 

Выполнить расчет общего искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока в помещении предприятия. Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1

Исходные данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Размеры помещения, м: длина, А   ширина, В   высота, H   высота рабочей поверхности, hР, м	12   7   3,0     0,75	14   8   3,5     0,80	16   9   4,0     0,85	18   10   4,5     0,90	20   7   5,0     0,95	22   8   4,5     1,0	24   9   4,0     0,95	26   10   3,5     0,9	28   7   3,0     0,85	30   8   3,5     0,8
Коэффициент отражения, % стен   потолка	50   70	10   30	30   50	50   70	30   50	10   30	30   50	50   70	10   30	30   50
Разряд зрительной работы	IV	III	III	IV	V	V	IV	III	IV	III

 

Указания к решению задачи

1. Выбрать тип лампы, светильника, световой поток лампы и мощность.

2. Согласно имеющимся данным по СНИП 23-05-95, установить норму освещенности рабочей поверхности Е _min по табл. 1.8 (контраст объекта с фоном и фон принять самостоятельно), принять значение коэффициентов Z и k.

3. Определить:

а) расчетную высоту подвеса светильника h (расстояние от светильника до поверхности рабочего места);

б) индекс помещения;

в) коэффициент использования светового потока;

г) количество светильников при условии равномерного освещения;

д) оптимальное расстояние на потолке между светильниками в ряду, l,м;

е) количество светильников в ряду, n с округлением до целого;

ж) количество рядов светильников n _Р;

з) расстояние между рядами l_P и до стены l_P/2;

и) фактическое количество светильников N _Ф;

к) фактическую освещенность рабочей поверхности Е_Ф;

л) процентное отклонение фактической освещенности Е_Ф от нормативной Е _min;

Сделать вывод.

 

Примеры расчета

Пример 1.

Определить электрическую мощность осветительной установки W, количество светильников N, высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью h, схему размещения светильников по потолку для создания общего равномерного освещения в аппаратном зале. Разряд работы 5.

Исходные данные:

Длина аппаратного зала А = 20 м, ширина В = 10 м, высота H = 5 м. потолок побелен, стены окрашены голубой краской.

Выбираем напряжение питающей сети U = 220 В, лампы накаливания мощностью W_л = 300 Вт и светильники типа Люцета. Произведем сначала расчет по методу коэффициента использования. Необходимое количество светильников N для создания требуемого нормированного общего освещения в помещении определяется по формуле

 

,

 

где k - коэффициент запаса; для помещений, где отсутствуют выделения пыли k = 1,5;

Е _min =200 лк для пятого разряда работ (табл. 1.8);

F _л -световой поток, создаваемый одной лампой, лм, определяется из таблицы 1.2. Он зависит от выбранной мощности лампы. Для лампы накаливания мощностью Wл = 300 Вт, Fл = 4100 лм. 

Z - коэффициент неравномерности освещения вводят для получения минимальной освещенности, принимаем Z = 0,9.

 Коэффициент использования светового потока определяется по таблице 1.5. Значение коэффициента η зависит от показателя помещения φ, коэффициентов отражения стен ρ_СТ и потолка ρ_П, (ρ_СТ = 0,5 и ρ_П = 0,7). Высота подвеса светильников h определяется как расстояние между уровнем рабочей поверхности h_Р и светильником (см. рис.4.1 а).

В нашем случае

,

где H - высота помещения, м;

   h_p - уровень (высота) рабочей поверхности,h_Р=1,5 м,;

    h _С - расстояние между светильником и потолком, h _С =0,5 м.

Тогда:

.

Показатель помещения φ, определяется по формуле

Из таблицы 1.5 находим, что η= 0,56.

Таким образом, количество светильников N равно:

N_Ф = (200·200 1,5·0,90)/(4100·0,56) = 24 шт.

Для удобства размещения, примем N _Ф = 30 шт. Разместим светильники симметрично по потолку аппаратного зала, тремя параллельными рядами по десять светильников в каждом ряду, то есть разместим светильники в прямоугольной сетке координат со сторонами 2x3 м.

Схема размещения светильников приведена на рис. 4.1 б.

Электрическая мощность осветительной установки для создания общего освещения в аппаратном зале равна:

.

Пример 2.

Расчет произведем по ориентировочному методу удельной мощности (для условий примера 1). По этому методу общая электрическая мощность установки для создания общего освещения определяется по формуле:

 

,

где Е _min -минимальная, нормируемая общая освещенность (таблица 8), лк

Е _min = 200 лк;

S - площадь пола, S = А∙В = 20∙10 = 200 м²;

k – коэффициент запаса,k = 1,5;

Е _СР - средняя освещенность при равномерном размещении светильников, определяется по таблице 1.6. Для ламп накаливания мощностью W _л = 300 Вт, Е_ср =7,6 лк.

Рис 4.1. Эскиз разреза и плана потолка аппаратного зала со схемой размещения светильников типа Люцета

 

 

Рис. 4.2. Эскиз разреза и плана потолка аппаратного зала-телеграфа со схемой размещения люминесцентных ламп

 

Необходимое количество светильников N определяется по формуле (2.9):

,

где W - общая электрическая мощность установки, Вт;

W _Л - электрическая мощность одной лампы, Вт.

Окончательно выбираем количество светильников N =30 шт.

 

Пример 3.

Определить электрическую мощность W осветительной установки, количество светильников N, высоту подвеса светильников h и схему размещения светильников по потолку для создания общего освещения в помещении. Выбрать тип светильника.

Исходные данные:

Длина А = 20 м, ширина В = 10 м, высота H= 5 м. Потолок побелен, стены покрашены голубой краской. Напряжение сети 220 В. Расчет вести по методу светового потока, использовать люминесцентные лампы, разряд работы 3.

Рекомендуемые типы светильников определяем по таблице 1.5, 1.7 и рис.1.1. Выбираем светильник типа ОД, в котором применяются две лампы типа ЛБ-30, т. е. люминесцентные, белого цвета, мощностью 30 Вт. Длина светильника 945 мм, расстояние от потолка до светильника равно 400 мм

Необходимое количество светильников N, равно:

где Е _min - минимальная, нормируемая общая освещенность в аппаратном зале, определяется по табл.8 Е_min= 300 лк;

S - площадь пола в аппаратном зале S =А∙В = 20∙10 = 200 м²;

k - коэффициент запаса для помещений, где отсутствует выделение пыли k= 1,5;

F _Л - световой поток, создаваемый одной лампой, лм; определяется по табл. 1.3. Он зависит от выбранной мощности и типа лампы. Для лампы типа ЛБ-30 – F _Л = 1740 лм;

Z - коэффициент неравномерности освещения, вводят для получения величины минимальной освещенности, Z = 1,1 - 1,2;        

η - коэффициент использования светового потока, определяется по табл.1.5. Значение коэффициента η зависит от показателя помещения φ и коэффициентов отражения стен ρ_СТ и потока ρ_П, а также от высоты подвеса светильников h Высота подвеса светильников h определяется как расстояние между уровнем горизонтальной рабочей поверхностью h _р и светильником. (см. рис. 4.2 а)

 В нашем случае

,

где H - высота помещения равная 5 м;

h _р =1,5 м

h _с =0,4 м

Тогда:

Показатель помещения φ, определяется по формуле (6):

.

Примем коэффициент отражения стен ρСТ = 0,5 и потолка ρП = 0,7 

 

Из таблицы находим, что η = 0,62.

Количество ламп в светильнике n = 2 шт.

Таким образом, количество светильников равно:

N = (300∙200∙1,5∙1,1)/(1740∙0,62∙2) =46 шт

Принимаем 48 светильников

Разместим светильники по потолку четырьмя параллельными рядами по 12 в каждом ряду. Схема размещения светильников показана на рис. 4.2, б

Электрическая мощность установки будет равна:

 

Библиографический список

 

1. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов / под ред. С.В. Белова.- 4-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 2004.- 606 с.

2. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995.

3. Инженерные расчеты систем безопасности труда и промышленной экологии / под ред. А.Ф. Борисова. – Н. Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2000. - 256 с.