апап. светотехника. Правила и нормы проектирования Расчет осветительных установок методами коэффициента использования светового потока и удельной мощности
 Скачать 1.01 Mb.
|
|
2. ПРАВИЛА И НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ 2.1. Цель занятия Ознакомиться с последовательностью рассмотрения вопросов при проектировании светотехнической части электрической осветительной установки, получить практические навыки выбора нормируемой освещенности, коэффициента запаса и осветительных приборов, размещения осветительных приборов в освещаемом пространстве. 2. 2.Теоретические положения 2.2.1. Содержание задания на проектирование электрического При разработке проекта осветительной установки следует придерживаться следующей принятой последовательности рассмотрения основных вопросов: - выбор системы и вида освещения; - выбор источников света; - выбор нормируемой освещенности и коэффициента запаса; - выбор осветительных приборов (типа светильников); - размещение светильников в освещаемом пространстве; - расчет мощности источников света, устанавливаемых в светильники 2.2.2. Выбор системы и вида освещения Различаются две системы освещения: общая (равномерная или локализованная) и комбинированная. При любой системе освещения допускается отклонение расчётной освещенности от нормированной в любой точке поверхности не более чем на (+20)(-10)%. Одно общее освещение рекомендуется устраивать во всех помещениях, где нормированная освещенность при применении ламп накаливания не превышает 50 лк, а при применении разрядных ламп – 150 лк. При устройстве общего освещения предпочтение следует отдавать локализованному, обеспечивающему повышенную освещенность в главных частях рабочей поверхности. Однако при этом на других участках рабочей поверхности помещения освещенность должна быть не менее 75% от средней. В установках, где нормированная освещенность более 75 лк при лампах накаливания, или 150 лк при разрядных лампах, рекомендуется комбинированная система освещения, включающая как общее освещение, так и местное. Для местного освещения светильники устанавливаются на рабочем месте (стол, станок, приборные щиты) или применяют переносной светильник. Применение в помещениях одного местного освещения недопустимо. Общее освещение в комбинированной системе рекомендуется выполнять разрядными лампами. Общая освещенность при этом должна составлять не менее 10% нормируемой освещенности для комбинированной системы, независимо от типа ламп местного освещения, но не ниже 50 лк при лампах накаливания и 150 лк при разрядных лампам. В помещениях без естественного света эти нормы увеличивается на одну ступень. К местному освещению, по правилам техники безопасности для электроопасных помещений, предъявляются повышенные требования, поэтому необходимо применять источник питания с напряжением 12-36 В. Такое освещение может быть использовано как аварийное (см. ниже). Различаются следующие виды освещения: рабочее, дежурное, аварийное, охранное, архитектурное и рекламное. Рабочее освещение должно обеспечивать нормированную освещенность во всех точках рабочих поверхностей, быть комфортабельным, иметь пульсацию светового потока в пределах допустимых норм. Дежурное освещение устраивается во всех животноводческих помещениях с целью периодического контроля состояния животных в нерабочее время. К дежурному освещению может относиться освещение входов и проходов. Для дежурного освещения используют примерно 10% от ламп рабочего, но с тем условием, чтобы освещенность была не менее 0,5 лк в главных проходах и на входных площадках и тамбурах. Аварийное освещение выполняется в двух вариантах: 1) освещение безопасности; 2) эвакуационное. Освещение безопасности устраивается в помещениях или наружных установках, где внезапное отключение рабочего освещения может вызвать: а) пожар, отравление людей; б) длительное нарушение технологического процесса; в) нарушение работы таких объектов, как электрические станции; узлы радиопередачи и связи; диспетчерские пункты; пункты управления водоснабжением, канализацией, теплофикацией, вентиляцией и кондиционированием воздуха (для производственных помещений, в которых недопустимо прекращение работ); насосные установки водоснабжения; помещения дежурных пожарных постов и тепловые пункты; г) опасность травматизма в местах большого скопления людей; д) нарушение нормального обслуживания больных в операционных блоках, кабинетах неотложной помощи, в приемных покоях лечебных учреждений. 2.2.3. Выбор источников света Для электрического освещения следует, как правило, применять разрядные лампы низкого давления (например, люминесцентные), лампы высокого давления (например, металлогалогенные типа ДРИ, ДРИЗ, натриевые типа ДнаТ, ксеноновые типов ДКсТ, ДКсТЛ, ртутно-вольфрамовые, ртутные типа ДРЛ). Допускается использование и ламп накаливания. Применение для внутреннего освещения ксеноновых ламп типа ДКсТ (кроме ДКсТЛ) допускается с разрешения Госсанинспекции и при условии, что горизонтальная освещенность на уровнях, где возможно длительное пребывание людей, не превышает 150 лк, а места нахождения крановщиков экранированы от прямого света ламп. При применении люминесцентных ламп в осветительных установках должны соблюдаться следующие условия для обычного исполнения светильников: Температура окружающей среды не должна быть ниже 50С, Напряжение у осветительных приборов должно быть не менее 90% номинального. Для аварийного освещения рекомендуется применять светильники с лампами накаливания или люминесцентными. 2.2.4. Выбор нормированной освещенности Нормами устанавливается наименьшая допустимая освещенность, причём, в «наихудших» точках освещаемой поверхности перед очередной чисткой светильников. Нормированная освещенность выбирается в зависимости от вида и системы освещения, угловых размеров объекта различения, фона и контраста объекта с фоном, а также от вида источников света. Уровень нормированной освещенности зависит также от разряда и характеристики зрительной работы. Нормы освещенности, ограничения слепящего действия светильников, пульсаций освещенности и другие качественные показатели осветительных установок, виды и системы освещения должны приниматься согласно требованиям СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» и другим нормативным документам, утвержденным или согласованным с Госстроем (Минстроем) РФ и с соответствующими министерствами и ведомствами Российской Федерации в установленном порядке. Светильники должны соответствовать требованиям норм пожарной безопасности НПБ 249-97 «Светильники. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний». 2.2.5. Выбор коэффициента запаса Коэффициент запаса численно равен отношению светового потока нового светильника с новой лампой к световому потоку того же светильника к концу срока службы лампы при условии регулярной чистки светильников. Коэффициент запаса выбирается по таблице П3.20. Светотехнический расчет производят с учетом коэффициента запаса, компенсирующего снижение освещенности в процессе эксплуатации: загрязнение светильников и отражающих поверхностей помещений (стен, потолков), снижение светового потока ламп к концу срока службы, наличие перегоревших ламп. Коэффициенты запаса принимают с учётом условий эксплуатации: запыленности помещений и сроков очистки осветительных приборов. Для разрядных ламп коэффициенты запаса принимаются более высокие, чем для ламп накаливания, так как к концу срока службы у этих ламп более резко снижается световой поток. Выбор светового прибора Разнообразие типов и мощностей источников света, условий среды, а также светотехнических и конструктивных требований к светильникам определяет необходимость иметь в ассортименте большое число их типоразмеров. Поэтому выбор типа светового прибора является сложной технико-экономической задачей. Световые приборы (СП) обычно выбирают по трем критериям: конструктивному исполнению, светотехническим характеристикам и экономическим показателям. 2.2.7. Выбор СП по конструктивному исполнению. От конструктивного исполнения СП зависит их надежность и долговечность в данных условиях среды, безопасность в отношении пожара, взрыва и поражения электрическим током, а также удобство обслуживания. В нормальных сухих и влажных помещениях допускается применение всех типов пыле- и водонезащищенных СП (IР 20 и 20). В пыльных помещениях лучше применить СП полностью пылезащищенные IР 5Х (Х - указывает, что степень защиты от воды не регламентируется). В пожароопасных помещениях или зонах классов П-1 и П-2 для всех СП требуется не менее чем пылезащищенное исполнение I Р 5 Х. Если пожаро- или взрывоопасная зона находится вне помещения, то СП должны быть еще и дождезащищенного исполнения I Р 53. В помещениях сырых, особо сырых с химически активной средой степень защиты светильников должна быть не ниже I Р 53. Причем предпочтительнее степени защиты I Р 54 или 54. В помещениях, где осуществляется гидрозолоудаление пыли, степень защиты СП должна быть не ниже I Р 55. 2.2.8. Выбор СП по светотехническим характеристикам Распределение светового потока в верхнюю и нижнюю полусферы окружающего пространства, а также форма кривой силы света (рис.2.1 и 2.2) являются основными показателями, определяющими качество освещения. В зависимости от отношения светового потока, направляемого в нижнюю полусферу, к полному световому потоку СП подразделяют на пять классов (табл. 2.1.). При этом под нижней полусферой понимают часть пространства, лежащего ниже горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр СП. Таблица 2.1. Классификация светильников по светораспределению (ГОСТ 17677-82)
По форме кривых силы света (КСС) светильники подразделяют на семь типов (табл.2.2.) Таблица 2.2.  Классификация светильников по типу кривой силы света
Графические изображения указанных типов КСС представлены на рисунке 2.1. и 2.2.  Рисунок 2.1 Типы КСС (Фсв=1000 лм): а – К и Г; б – Д, Л, М, С и Ш  Рисунок 2.2 . Типы КСС (в относительных единицах) по ГОСТ 13828-74 С увеличением доли потока, направляемого СП в верхнюю полусферу, смягчаются, а затем и исчезают тени, уменьшается блескость, улучшаются условия освещения различно ориентированных в пространстве поверхностей, но при этом всегда возрастает мощность осветительной установки. С учётом сказанного в производственных помещениях следует применять СП класса П и Н; в общественных - преимущественно класса Н и реже Р. Выбор СП с той или иной кривой силы света зависит от характеристики помещения. Для очень высоких помещений наиболее выгодны светильники с концентрированной кривой силы света К (табл.2.2.), а по мере уменьшения высоты - с кривыми Г и Д. В помещениях, где рабочие поверхности находятся в произвольно расположенных или вертикальных плоскостях, применяются светильники с КСС типа Л и М. Для освещения административных и офисных помещений, аудиторий и лабораторий обычно используются светильники с КСС типов Д и Л. 2.2.9. Выбор СП по экономическим показателем В общих случаях наиболее целесообразный тип светового прибора должен выбираться на основе полного технико-экономического сопоставления различных возможных вариантов. Однако при выполнении курсового проекта можно пользоваться упрощенным критерием - энергетической экономичности Ээ.  (2.1)где Uоу - коэффициент использования светового потока; - светоотдача источников света,  ;Z - отношение средней освещенности к минимальной (коэффициент неравномерности), Z = 1,1…1,2. Основным фактором, определяющим энергетическую эффективность (для данного типа источника света), является коэффициент использования светового потока, который зависит от к.п.д. светильника и в наибольшей степени от формы кривой силы света. При прочих равных условиях типовые кривые силы света располагаются в порядке убывания значений коэффициента использования К-Г-Д-Л-М-Ш-С. Таким образом, нужно выбирать СП с наибольшим к.п.д. и более концентрированной (в пределах светотехнических требований) кривой силы света. 2.2.10. Размещение световых приборов Существуют два вида размещения световых приборов: равномерное и локализованное. Если при локализованном способе размещения вопрос выбора места расположения светового прибора должен решаться в каждом случае индивидуально на основе детальных знакомств с технологическим процессом и планом размещения освещаемых объектов, то при равномерном размещении СП следует руководствоваться рядом общих положений. Практика проектирования показывает, что при равномерном освещении светильники следует размещать по вершинам квадрата или ромба. Если их разместить по вершинам квадрата не удается, то располагают по вершинам прямоугольника. При этом желательно, чтобы отношение большей стороны к меньшей не превышало 1,5. Расчётная высота установки светильников над рабочей поверхностью определяется формулой: h = ho - hсв - hр (2.2) где ho - высота помещения, м; hсв - высота свеса светильников; hсв=0,30,5 м - для подвесных светильников; hсв=0,00,2 м - для плафонов и встроенных светильников; hр - высота рабочей поверхности над полом (например hр=0,8 м, если рабочей поверхностью является стол, hр=0,0 м если рабочая поверхность – пол). Высота свеса может быть и больше, чем 0,5 м (например, для местного освещения), но в этом случае светильники должны устанавливаться на жестких подвесках, не допускающих раскачивания светильников. Оптимальное расстояние между светильниками определяется по формуле:  , (2.3)где с – относительное светотехнически наивыгоднейшее расстояние между светильниками (табл. 2.3); Таблица 2.3 Рекомендуемые значения для светильников с типовыми кривыми (ГОСТ 13828-74)
Расстояние от крайних светильников или рядов светильников до стены ℓа(в) принимают в пределах 0,3  0,5 Lопт в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест. Светильники с люминесцентными лампами располагают рядами параллельно стенам с окнами или длинной стороне помещения. В зависимости от уровня нормированной освещенности светильники располагают непрерывными рядами или рядами с разрывами.Число светильников в ряду na и число рядов светильников nв определяют по формулам: na =  ; nв =  (2.4.)где а и в – длина и ширина помещения, м; ℓа – расстояние от крайнего светильника до стены ℓв – расстояние от крайнего ряда светильников до стены Дробные значения na и nв округляют до целого большего числа. Общее число светильников в помещении: NΣ = na · nв Для расположения светильников на плане помещения рассчитывают уточненные расстояния между светильниками и их рядами: Lа =  Lв =  (2.5)где х = 0,4 при ℓа(в)=0,3Lа(в) и х=0 при ℓа(в)=0,5Lа(в) Следует отметить, что при проектировании осветительных установок со светильниками с люминесцентными лампами первоначально намечают только число рядов nв, а число светильников в ряду na и в помещении N определяют светотехническим расчетом. При этом светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние с определяется по поперечной кривой силы света светильников с люминесцентными лампами. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||