Лабораторная работа 3 Расчёт искусственного общего освещения помещений
 Скачать 135.09 Kb.
|
|
Искусственное освещение. Нормирование искусственного освещения осуществляется по СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*». К искусственному освещению предъявляют следующие требования: - освещенность рабочего места должна соответствовать отраслевым нормам искусственного освещения; - освещенность должна быть равномерной во времени и по площади; - на рабочем месте необходимо обеспечить равномерное распределение яркости; - в поле зрения должны отсутствовать прямая и отраженная блесткость, а также резкие тени; - при организации освещения необходимо учитывать спектральный состав света; - осветительная установка не должна быть источником опасности и вредности. Для расчета общего равномерного освещения производственных помещений применяют метод коэффициента использования светового потока. При расчете этим методом учитывается прямой свет от светильника и свет, отраженный от стен и потолка. Приборы для измерения параметров световой среды Для измерения освещенности применяются приборы люксметры (Ю-116, ТКА-Люкс, Аргус-01), люксметры-яркомеры (Аргус-02), люксметры- пульсметры (Аргус-07). Люксметр АРГУС-01 состоит из блока обработки сигналов и фотометрической головки, соединенных кабелем. Фотометрическая головка оснащена полупроводниковым кремниевым фотодиодом с системой светофильтров, обеспечивающих требуемую спектральную чувствительность. Блок обработки сигналов содержит все элементы управления измерением: кнопку включения прибора, переключатель диапазонов, экран для считывания результатов измерений. На задней панели блока расположен батарейный отсек для элемента питания – батареи типа «Крона». Принцип действия люксметра основан на измерении электрического сигнала, возникающего под действием светового потока. Такой электрический сигнал прямо пропорционален освещенности, поэтому способен ее выразить в числовом выражении в люксах. Люксметр АРГУС-01 может выдавать результат измерения освещенности в люксах или килолюксах (1 килолюкс = 1000 люкс). Источники света и светильники Для искусственного освещения помещений используются в основном газоразрядные лампы. Лампы накаливания возможно использовать лишь в жилых и административных зданиях, а также для аварийного освещения. [1] Преимущество газоразрядных ламп: большая световая отдача ψ = 35–100 лм/Вт, экономичность, большой срок службы (5–15)·103час, благоприятный состав спектра. Газоразрядные (люминесцентные) лампы низкого давления – это трубки или колбы с расположенными внутри электродами, наполненные инертным газом и парами ртути. При пропускании электрического разряда через газ возникает ультрафиолетовое излучение, падающее на слой люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность лампы. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая состав люминофора, можно добиться излучения светового потока нужной цветности ψ = 35 лм/Вт. Условные обозначения люминесцентных трубчатых ламп: Л – люминесцентная, Б – белого света, Д – дневного света, Е – естественного света, Ц – с улучшенной цветопередачей, Т – с трехкомпонентной смесью люминофоров, имеющий узкий спектр излучения. Мощности ламп экономической серии: 18, 36, 58, 65 Вт. Лампы высокого давления позволяют создавать значительные уровни освещѐнности при сравнительно небольших затратах электроэнергии. Их применяют для высоких помещений и наружного освещения. Наиболее часто используют лампы типа ДРЛ (дуговые, ртутные, люминесцентные) или их разновидность – ДРВЛ (дуговые ртутно-вольфрамовые люминесцентные). Когда искажение восприятия цветов недопустимо, применяют лампы типа ДРИ (дуговые ртутные с иодидами металлов). Рекомендуемые источники света: а) очень высокие требования к цветоразличению ЛДЦ, ЛДЦУФ; б) высокие требования к цветоразличению ЛБЦТ, ЛДЦ, ЛДЦУФ; в) невысокие требования к цветоразличению или их отсутствие ЛБ, МГЛ, ДРЛ. Устройство, состоящее из источника света и осветительной арматуры, называют светильником. Осветительная арматура предназначена для перераспределения светового потока в нужном направлении, защиты глаз человека от слепящего действия лампы, защита источника света от загрязнения и механических повреждений. Степень защиты от слепящего действия светильника характеризует защитный угол a между горизонталью и линией, соединяющей нить канала с противоположным краем отражателя. Как правило, a ≥250 (рис. 1).  а) б) Рис. 1. Защитный угол светильников: а) для ламп накаливания; б) для люминесцентных ламп В зависимости от распределения светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отражѐнного света. Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока. Их используют в помещениях с тѐмными потолками и стенами, в которых выделяется много пыли. Светильники преимущественно прямого света излучают в нижнюю полусферу 60–80 % всего светового потока. Их устанавливают в помещениях хорошо отражающих световой поток. Светильники рассеянного света излучают в каждую полусферу 40–60 % всего светового потока. Их применяют в административных и бытовых помещениях со светлыми стенами и потолками. Светильники преимущественно отражѐнного света, излучают в верхнюю полусферу 60–90 % всего светового потока. Светильники с люминесцентными лампами чаще всего выполняют многоламповыми и рассеянного света. Тип светильника определяется восемью группами знаков, состоящих из букв и цифр. 1-2-3-4-5-6-7-8 1. Буква, означающая тип лампы Н – накаливания Л – люминесцентная Р – ДРЛ Г – ДРИ 2. Буква, означающая способ установки С – подвесные П – потолочные В – встроенные Б – настенные К – консольные Т – напольные 3. Буква, означающая назначение П – производственные здания О – общественные здания Б – жилые помещения У – наружного освещения Р – рудники, шахты 4. Двузначное число – номер серии 5. Цифры, означающие количество ламп (2 и более) 6. Цифры, означающие мощность ламп 6 Вт 7. Трѐхзначное число – номер модификации 8. Буква и цифра – климатическое исполнение и категория размещения У – умеренный климат ХЛ – холодный климат УХЛ – умеренно-холодный климат Т – тропический климат 1 – на открытом воздухе 2 – под навесом 3 – закрытое неотапливаемое помещение 4 – закрытое отапливаемое помещение 5 – помещение с повышенной влажностью. Например, светильник ЛСП02-2х36-001-У4. Это светильник для люминесцентных ламп, подвесной, промышленных предприятий, серии 02, две лампы по 36 Вт, исполнен одной модификации, для умеренного климата, для закрытых отапливаемых помещений. Порядок выполнения работы 1. Ознакомиться с основными понятиями и величинами светотехники. 2. Изучить виды и системы освещения, источники света и светильники. 3. Освоить принцип нормирования искусственного освещения. 4. Выполнить вариант предложенного преподавателем задания Расчет искусственного освещения. Общие принципы расчета Для расчета искусственного освещения применяют следующие методы: светового потока, точечный и удельной мощности. Рассмотрим в качестве примера расчет освещенности с применением метода светового потока. Он используется для определения общего равномерного освещения на горизонтальной поверхности. Сущность расчета искусственного освещения – нахождение параметров осветительной установки (количества и типа светильников) или определение по известным параметрам установки ожидаемой освещенности помещения. Расчет ведется в определенной последовательности. Прежде всего, выбирают источник света, систему освещения, нормируемую освещѐнность. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении (зная высоту подвеса светильников и расстояние между ними) и рассчитывают световой поток на рабочих местах. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп. Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой поверхностью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса hп, достигают необходимой равномерности освещения рабочих мест. Значение l/hп для светильников некоторых типов: ЛВО, ЛПО – 1,4; РСП, ГСП – 1,5. Необходимо выбрать расстояние lc между светильниками и стеной. lc = (0,25–0,3)∙l, если рабочие места расположены у стен. Если же вдоль стен расположены проходы, то lc = (0,4–0,5)∙l. Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагаются рядами. Расстояние между рядами принимают равными (1,2–1,5)∙hп в зависимости от типа светильника. Определение hп показано на рис. 2.  Рис. 2. Определение высоты подвеса светильника H – высота помещения; hс – высота свеса светильника; hг – высота рабочего места (обычно принимают 0,8 м); hп – высота подвеса светильника; hп = H – (hc + hг). Расчет методом светового потока Этот метод позволяет определить световой поток лампы при заданной освещенности рабочей поверхности, общем освещении с равномерным расположением светильников, с учетом отраженного стенами и потолком света. Фл=Emin Sn K Z , Ncnл ηс где Фл – световой поток лампы, лм; Emin – нормируемая освещенность, лк; Sn – площадь пола освещаемого помещения; K – коэффициент запаса, зависящий от типа применяемых ламп и количества в помещении пыли К = 1,4–1,7 (табл. 3); Z – коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Eср/Еmin (его значения для ламп накаливания и ДРЛ, ДРН, Z = 1,15; для люминесцентных Z = 1,1; Nс – количество светильников в помещении; nл – количество ламп в светильнике; ηс – коэффициент использования светового потока (табл. 4), зависит от индекса помещения (табл. 5), высоты подвеса светильников и коэффициентов отражения стен и потолка. Индекс помещения i определяется по формуле: i= (a∙ b) hп (a+b) a и b – длина и ширина помещения, м; hп – высота подвеса светильника. Таблица 3 Значение коэффициента запаса для искусственного освещения
Примечания: Коэффициенты запаса приведены для разрядных ламп и источников света. При использовании ламп накаливания их следует умножать на 0,85. Таблица 4 Коэффициент использования светового потока
Таблица 5 Значения коэффициентов отражения потолка и стен
По найденному значению Фл выбирают мощность стандартной лампы Фст > Фл (табл. 6) и рассчитывается относительная погрешность: δ = Фст - Фл ∙100% Фст По данной методике можно рассчитать также количество светильников при заданной освещенности и выбранных типовых светильниках: Nс = Emin S K Z , Флnлηс Таблица 6 Электрические и световые характеристики ламп типа ЛБ, ДРЛ, ДРИ
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||