Электроснабжение систем освещения корпуса заводоуправления - Дипломная работа

1.4 Основные принципы расчета освещенности 1.5 Метод коэффициент использования 1.6 Метод «удельной мощности» 2.3 Обоснование вида и выбор системы освещения 2.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ

Рациональное освещение рабочего места является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания. Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда, повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на рабочем месте должно быть таким, чтобы работник мог без напряжения зрения выполнять свою работу. Осветительными электроустановками называются специальные электротехнические устройства, предназначенные для освещения территорий, помещений, зданий и сооружений. Осветительные электроустановки являются необходимым элементом современных жилых домов, учреждений, общественных и производственных предприятий. Они представляют собой сложные комплексы, состоящие из распределительных устройств, магистральных и групповых электросетей, различных электроустановочных приборов, осветительной арматуры, источников света, а также крепежных, поддерживающих и защитных конструкций. Отличительной особенностью осветительных электроустановок является многообразие применяемых схем и способов исполнения электропроводок, конструкций светильников и других источников света.

В зависимости от назначения источника света различают общее, местное, комбинированное, рабочее и аварийное освещение. Общим называется освещение всего или части помещения. Местным является освещение рабочих мест, предметов или поверхностей.

Комбинированное сочетает в себе общее и местное освещения. Рабочим называют освещение, служащее для обеспечения нормальной деятельности производственных и вспомогательных подразделений предприятия.

Аварийным называется освещение, которое при нарушении рабочего освещения временно обеспечивает возможность продолжения работы или эвакуации людей. Аварийное освещение располагается в производственных помещениях, коридорах, лестничных клетках. Светильники аварийного освещения должны отличаться от прочих светильников окраской и конструкцией и присоединяться к электросети, не связанной с сетью рабочего освещения.

В помещениях общественных зданий, как правило, применяется система общего освещения, в некоторых случаях, где выполняется зрительная работа, выполняется система комбинированного освещения. Дежурное освещение и указатели «Выход» присоединяются к сети аварийного освещения.

Электропитание светильников общего, местного, рабочего и аварийного освещений в нормальных помещениях осуществляется с напряжением 127 и 220В, а в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных - с напряжением 12,24,36В.

Основным требованием, предъявляемым к освещению, является обеспечение нормируемых параметров освещенности, которые определяются условиями работы, в том числе: размерами окружающих предметов, возможностью различать их, контрастом их с фоном и коэффициентом отражения фона; наличием доступных, опасных для прикосновения предметов, а также наличием светящихся поверхностей большой яркости. Уровень освещенности отдельных участков помещений или рабочих мест увеличивают посредством правильного расположения светильников общего освещения, устройства местного освещения, применения конструктивно более совершенных светильников или повышения мощности ламп. Соблюдение нормируемых параметров освещенности способствует улучшению условий, повышению производительности труда, снижению утомляемости работников, экономии электроэнергии. Рациональное, экономное использование электрической энергии и снижение затрат на освещение, на которое расходуется 10...12% всей вырабатываемой электроэнергии, является большой народнохозяйственной задачей.

Требования к производству монтажа электроустановок, его нормы и правила устанавливаются ПУЭ и СНИП, а также монтажными инструкциями заводов - изготовителей электрооборудования, электромонтажных устройств и изделий. При монтаже осветительных электроустановок должны учитываться характер технологического процесса, условия эксплуатации и состояние окружающей среды.

1. Общая характеристика объекта

Объект представляет собой один из корпусов предприятия железнодорожного транспорта - корпус заводоуправления. Это одноэтажное здание. Высота потолков во всех помещениях составляет 2,7 м. Общая площадь освещаемого объекта составляет 205 м2.

Окна расположены по всему периметру здания, вследствие чего создается достаточная естественная освещенность. Помещения, в которых окна отсутствуют (помещение уборочного инвентаря, входные тамбуры) не являются местом постоянного пребывания людей и не требуют естественной освещенности.

Отделка основных помещений выполнена светлой краской, декоративной штукатуркой, пол покрыт светлым линолеумом, коэффициенты отражения: потолка - 50%, стен - 30%, пола - 10%.

Размеры помещений приведены в экспликации помещений.

1.1 Светотехническая часть

От установок внутреннего освещения во многом зависят производительности безопасность зрения и архитектурный облик помещений.

Условный проход стальных и пластмассовый труб, мм, в зависимости от числа, марки и сечения проводников.

Таблица 1

Сечение, мм2 Одножильные провода ПВ-АПВ и ПР-АПР при числе проводов равном Кабели ВВГ-АВВГПРИ числе жил: Кабели АВВБ при 4-х жилах

2 3 4 5 6 7 8 2 3 4

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 15 15 15 20 25 32- 32 40 50 70- 70 70 80- 15 15 15 15 20 25 32 32 40 50 70- 70 70 80 15 15 15 20 25 31- 32 40 50 70- 70 70 80 15 20- 20 20 32- 32 40 50- 50 70- 20- 20 20 20 32- 32 50- 50 70- 70 20 20 20 25 32 40 50 50 70 80- 20 20 25- 25 32 42 50 70-70 80 20 25- 25 25 32- 32 40 50- 20 25 25 25 32 32 50 70- 20 25 25 32- 32 40- 70- 70- 70 70 80 100- 25 32 40 40 50- 50 70 80 80 100

Примечания: 1. Трассы участков трубных проводок условно делятся на три степени сложности в зависимости от их длины и числа углов, именно: Характеристика трассы Примерная длина участков, м средних сложных прстых

Прямая или слабо искривленная 75 100 50

С одним прямым или двумя тупыми углами 50 75 30

С двумя прямыми углами 30 50 20

2. В таблице указаны условные проходы труб для трасс средней сложности: знак» » обозначает необходимость выбора ближайшего большего условного прохода при сложных трассах, знак «-» -ближайшего меньшего условного прохода при простых трассах.

3. Длина участка между коробками должна быт не более.12м-прямой участок 8м - участок с одним изгибом под углом 90.

При увеличении указанных расстояний до 20м трубы выбираются следующего большего диаметра.

4. Для неохваченных таблицей случаев условий проход может выбираться по следующим формулам в зависимости от числа проводников n и их диаметра d:

Трасса Кабели с алюминиевыми однопроволочными жилами выше 16 мм2 при n=1 Прочие кабели при Ю , равном

?1 ?2 ?3

Средняя ?2*d ?1.4*d ?1.35*d ?v2.5*h*d2

Сложная ?2.3*d ?1.65*d ?1.35*d ?v3.1*h*d2

Простая ?1.8*d ?1.2*d ?1.25*d ?v2.2*h*d2

1.2 Нормирование освещенности

Зрительное восприятие в основном зависит от яркости рассматриваемой поверхности. Однако, при нормировании параметров системы освещения по этому показателю пришлось бы учитывать качество освещаемой поверхности. Например, качество бумаги, на которой напечатан читаемый текст. При этом появилось бы много дополнительных неизвестных параметров. Ввиду этого во всем мире нормируется не яркость, а освещенность рабочей поверхности. Нормирование освещенности отличается от нормирования других параметров комфортности человека. Например, человек чувствует себя комфортно в узком диапазоне температур воздуха - 18-20ЄС. Читать же можно, хотя и не рекомендуется, при освещенности от 0.1 лк до 50000 лк. (50000 лк - это яркий солнечный свет). В нашей стране впервые в мире в 1928 году проф. П.М. Тиходеевым были составлены обязательные нормы освещенности. Нормы освещенности зависят от следующих параметров: 1. Точность работы - наименьший угловой размер или наименьший (эквивалентный) линейный размер объекта различения и расстояние, с которого они рассматриваются.

Объект различения - это рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, который требуется различать во время работы.

2. Коэффициент отражения фона

3. Контраст между деталями и фоном

4. Необходимость поиска деталей и наличие отвлекающих факторов.5. Подвижность рабочей поверхности.

6. Относительная длительность зрительного напряжения в течение рабочего дня.

1.3 Выбор светильников

Светильники различаются (ГОСТ 13828-75) по разделению светового потока между верхней ц и нижней ц полусферами

Класс П (прямого света) > 80% ц: Класс Н (преимущественно прямого света) > 60-80% ц: Класс Р (Рассеянного света) > 50-60% ц;

Класс В (преимущественно отраженного света) > 60-80% ц;

Класс 0 (отраженного света) > 80% ц.

Распределение светового потока в пространстве характеризуется кривыми силы света. Особое значение имеют эти кривые для нижней полусферы. ГОСТ.13828-75 установлены следующие основные типы кривыхсилы света (рис. 25): К - концентрированная, Г- глубокая, Д - косинусная, Л - полуширокая, М - равномерная, Ш - широкая, С-синусная

Светильники маркируются: Направление луча света в пространстве задается двумя углами (рис. 1): б - меридиональным (угол в вертикальной плоскости) и в - азимутальным (в горизонтальной плоскости).

1 - Тип лампы- одна буква: И - накаливания, Л - люминесцентная, И - КГ, Р - ДРЛ, Г - ДРИ, Ж - ДНСТ.

2 - Исполнение - одна буква: С - подвесной, П - потолочный, Б - настенный, В - встраиваемый, Н - настольный, Т - напольный, К - консольный.

3 - Назначение - одна буква: П - для промышленных предприятий, Р- для рудников шахт, О - для общесвенных зданий, У - для наружного освещения.

4 - Номер серии - две цифры.

5 - Число х мощность ламп и Вт (цифра 1не указывается).

6 - Номер модификации - три цифры.

7 - Климатическое исполнение (буква и цифра)

Рис.1. Координаты луча света в пространстве

Например: ЛСП 06-2х50-013-У5 или ЛСО 02-2х80

Одной из существенных характеристик светильников является «защитный угол», который ограничивает слепящее действие источника света. (рис. 1. 8- угол, определяющий положение в поле зрения слепящей яркости (Например: солнце). Если 8?50?, то ослепление невозможно, так как луч « слепящей яркости» не попадает в зрачок глаза. Естественный «защитный угол» зависит от размеров помещения и высоты установки светильников.

«Защитный угол» светильников определяется конструкцией: наличием отражателей и защитных решеток. (рис. 1) Для повышения равномерности освещения системы искусственного освещения - обычно проектируются в виде большого числа равномерно размещенных источников света малой мощности. В природе имеется только один мощный источник света - солнце, свет от которого довольно рвано мерно распределяется по небосклону. Эту идею пытаются реализовать при помощи щелевых светильников - световодов.

Щелевой светильник - световод (рис. 1) - это труба, имеющая изнутри на дуге abc зеркальное покрытие с высоким коэффициентом отражения, а на дуге ac светопрозрачный материал - «щель». Д - мощный источник света. За счет многократного внутреннего отражения свет, излучаемый источником, распределяется по всей трубе и через «щель» попадает в освещаемое помещение. Труба может иметь диаметр от 250- до 1100 мм и длину до 30 диаметров при одностороннем источнике света и до 70 диаметров при двухсторонних источниках света.

В настоящее время выпускаются комплектные осветительные устройства (КОУ) с лампами ДРИ 8х3500Вт.

Щелевые светильники используются для освещения взрывоопасных помещений, так как они дают возможность разместить электрический устройства за пределами этих помещенный. В последнее время щелевые светильники, вернее их аналоги, изготовленные из толстостенной пленки, находят применение для освещения общественных помещенный как элемент дизайна этих помещений.

а) б) в) г)

Рис. 3. Схема щелевого всетильника

Выбор расположения светильников определяет качество и удобство эксплуатации осветительных установок. На рис. 29 показаны варианты размещения светильников в производственных с учетом доступности их для обслуживания: а - при обслуживании со стремянки. Высота до 5м. б - на технологических площадках. Высота от 2.5м до 3.5м от покрытия площадки.

Высота ограничивается для того, чтобы на площадку не нужно было бы затаскивать стремянку. в - на светотехническом мостике, которые располагаются в конструкциях ферм перекрытия. г - на ферме с обслуживанием светильников с мостового крана.

5 - светильники под мостом крана для компенсации его затенения.

1.4 Основные принципы расчета освещенности

Обычно сначала решается «прямая» задача - определение числа и мощности светильников, требуемых для обеспечения нормируемой освещенности. Затем, после определения конкретных типов светильников и их размещения выполняется «обратная» задача - поверочные расчеты, при которых определяется освещенность в контрольных точках помещения. Расчеты начинаются с того, что «намечается» количество точечных светильников или количество рядов люминесцентных светильников и определяется мощность отдельного источника света. Погрешность этого расчета - 10 ч 2%.

Основные формулы этих расчетов: E = ф /S

E = I * cos б/r2 (лк) где: Е - освещенность, лк ф - световой поток, лм;

S - освещаемая площадь, м2;

I - осевая сила света источника, кд;

б - меридиональный угол между направлением осевой силы света и направлением на освещаемую точку, град;

r - расстояние от источника до освещаемой точки, м.

На показаны величины, используемые в расчетах освещенности помещений: Н - высота помещения или расстояние от пола до низа фермы перекрытия, м;

hc - расстояние от точки подвеса до светильника, м;

Рекомендуется hc=0 ч1.5м, так как при большей длине подвеса возможно ракачивание светильника, сто плохо сказывается на зрительном восприятии. hp - высота рабочей поверхности,м;

Для пола hp = 0 м.Для рабочего стола hp = 0.8 м. hп - высота установки светильника над полом, м h - расчетная высота - высота установки светильника над рабочей поверхностью. h = H - hc - hp = hп - hp;

hp - высота рабочей поверхности, м;

Для пола hp = 0 м. Для рабочего стола hp = 0.8 м.

Рис. 4. Варианты размещения светильников в производственных помещениях: hп - высота установки светильника над полом, м;

Рис. 5 h - Расчетная высота - высота установки светильника над рабочей поверхностью. h = H - hc - hp = hп - hp ;

L - расстояние между светильниками или их рядами, м;

La и Lb - расстояние между светильниками вдоль (La) и поперек (Lb) помещения.

Если La ? Lb ,то рекомендуется - La : Lb ? 1.5.

I - расстояние от стен до крайних рядов светильников, м;

При наличии проходов у стен - 1 = 0.5 • L;

При отсутствии проходов у стен -1 = 0.33 • L;

Расчет освещенности помещения может быть выполнен несколькими методами: 1.5 Метод коэффициента использования

Этот метод применяется, если требуется обеспечение средней освещенности. При расчете учитывается не только световой поток, падающий от светильников, но т световые потоки, отраженные потолком, стенами и полом.

Пусть в помещении установлено N светильников с потоком ф. з - коэффициент использования - это доля потока, падающая на освещенную поверхность.

S - освещаемая поверзность, м2;

z = Ecp ? Emin - коэффициент минимальной освещенности;

Ecp = (N•ф•з) ? S;

Emin = (N•ф•з) ? (S•z);

E - фактическая освещенность, лк;

К - коэффициент запаса, учитывающий снижение светового потока изза старения и плохого обслуживания ламп светильников во времия эксплуатации.

Поэтому: E = (N•ф•з) ? (S•z•К);

Следовательно: ф = (E•S z•К) ? (N•з) или N = (E•S•z•К) ? (ф•з)

Коэффициент z зависит от размеров помещения, коэффициентов отражения ограждающих поверхностей, характеристик светильников, а больше всего от показателя л = L : h. С увлечением л сверх оптимальных значений коэффициент z начинает быстро возрастать, что и обусловливает энергетическую невыгодность больших значений л. В больших помещениях имеет значение и увеличение коэффициента z при значениях л меньше оптимальных.

В помещениях неограниченно больших размеров можно пренебречь отражением от стен и потолка и л> 0. Тогда все множество светильников можно рассматривать как сплошную светящуюся поверхность и , если точка А в центре помещения освещается всеми четырьмя квадрантами светящейся поверхности, то точка В насьтолко удалена от квадрантов 2-4, что освещается только квадрантом 1, то есть ее освещенность в 4 раза меньше, чем точки А.

Таким образом предельное значение z = 4.

При оптимальных значениях л приближенные значения: z = 1,15 - для точечных светильников;

z = 1,10 - для линий (рядов) люминесцентных светильников.

Коэффициент использования з зависит от: - КПД светильника;

- формы кривой силы света ;

- размеров помещения;

- высоты подвеса светильника и т.д.

Зависимость з от размеров помещения определяется «индексом помещения-i: i = S ? (h • (A B)): Введем обозначение б = A ? B, то i = (vS ? h) •(vб ? (1 б));

при б = 1> i = 0.50 • vS ? h;

при б = 2> i = 0.47 • vS ? h;

Для не слишком длинных помещений i = 0.478• vS ? h;

Для помещений неограниченной длины A » B > i = B ? h.

Существует специальная таблица для определения «индекса помещения» в зависимости от расчетной высоты h, формы помещения б = A ? B и его площади. При пользовании этой таблицей величина i округляется до ближайших величин.

При i > 5 принимается i = 5.

По таблице 1 коэффициентов использования светового потока при известных значениях i и коэффициентах отражения рп - потолка , рс- стен, рр - рабочей поверхности или пола, определяется значения з. Рекомендуемые значения л. Мощности и световые потоки ламп разных видов представлены расчеты методом коэффициента использования: Исходные данные: Помещение: A = 20м; B = 10м; Ен = 300 лк; Н = 5м; hp = 0.8м;

Рп =70%; Рс = 50%; Рр = 10%.

Принимаем для использования люминесцентные светильники ЛСО 02 с лампи - ЛБ.

Следоветельно: л = 1.5; hc = 1,2м; К =1,5; z= 1.1.

Таблица 1

Типовая кривая Индекс лс ла

Концентрированная К 0.6 0.6

Глубокая Г 0.9 1.0

Косинусная Д 1.5 1.6

Равномерная М 2.0 2.6

Полуширокая Л 1.6 1.8 лс - когда увеличение л не приводит к применению ламп с повышенной светоотдачей. ла - в остальных случаях ла < л опт.экон. на 20 -50 %

Расчет: h = Н - hc -hp = 5 - 1,2 - 0,8 = 3,0м i = ( 20 • 10) ? (3• (20 10)) = 2,22

По таблице для светильников ЛСО - з = 0,44

Принимаем, что светильники будут размещены в 6 рядов.

Ф = (300 • 1,5 • 20 •10 • 1,1)/(6 • 0,44 ) = 37500 лм.

Если использовать светильники с лампами мощностью 2•40 Вт, т.е. со световым потоком 2•3000 лм = 6000лм, то потребуется в каждом ряду установить з1 светильников. n1 = 37500 ? 6000 = 6,25 >7шт.

При длине светильника 1,24 м длина ряда 1,24•7 = 8,68 м <10 м.

Если использовать светильники с лампами мощностью 2 • 80 Вт, т.е. со световым потоком 2 • 5220 лм = 10440 лм, то потребуется в каждом ряду установить n2 светильников.n2 = 37500 ? 10440 = 3.59 >4 шт. при длине светильника 1,53 м длина ряда 1,53 • 4 = 6,12м <10м.

Принимаем, что светильники будут размещены в 5 рядов.

Ф = (300 • 1,5 • 20 •10 • 1,1) / (5 • 0,44) = 45000 лм.

Если использовать светильники с лампами мощностью 2 • 40 Вт, т.е. со световым потоком 2 • 3000 лм = 6000 лм, то потребуется в каждом ряду установить n3 светильников.n3 = 55000 ? 6000 = 7.5 >8шт. при длине светильника 1,24 м длина ряда 1,24 * 8 = 9,32 м <10 м.

Если использовать светильники с лампами мощностью 2 * 80 Вт, т.е. со световым потоком 2 • 5220лм = 10440 лм, то потребуется в каждом ряду установить n5 светильников.n5 = 55000 ? 10440 = 4.31 >5 шт. при длине светильника1,53 м длина ряда 1,53 • 5 = 7,65 м <10 м.

Пример - 2.

Исходные данные: Помещение: А =144 м; В = 24 м; Н = 14,4 м; Ен =150 лк. hp = 0.0м; Рп = 50 %; Рс = 30%; Рр = 10%.

Принимаем для использования светильники с лампами ДРЛ, размещаемые с шагом 12 м, т.е.144 светильника.

Следовательно: hp = 0.0м; К = 1,5; z =1,15.

Расчет: h = Н - hc -hp = 14,4 - 0,0 -0,0 = 14,4м. i = (144 м•24) ? 14.4 • (144 24) 1,43.

По таблице для светильников лампами ДРЛ: з = 0.63.

Ф = (150 • 1,5 • 144 24 • 1,15)/(144 • 0,63 ) = 9857 лм

К установке принимаем светильники РСП - 08 с лампой ДРЛ -250 имеющей световой поток ф = 11000 лм.

Упрощенная форма метода коэффициента использования.

Для условий нашего примера -1: Помещение: A = 20м; B = 10м; Ен = 300 лк; Н = 5м; hp = 0.8м;

Рп =70%; Рс = 50%; Рр = 10%.

Принимаем для использования люминесцентные светильники ЛСО 02 с лампи - ЛБ. А/В =20/10 =2; hp = 3м; S = 20•10 = 200 м2; l = 2,25. В нашем расчети i = 2,25.

Этот способ пригоден при А/В ? 2,5. Если А/В > 2,5, то освещаемая площадь разбивается на фрагмента Sф = 2•В2.

1.6 Метод «удельной мощности»

Для каждого помещения существует точное решение для обеспечения нормируемой освещенности с использованием определенного типа светильника, если допустить возможность применения даже дробного количества светильников и любую мощность устанавливаемых в них ламп.

На основании формулы ф = (Е • S • z • К) ? (N • з) лм с учетом, что ф =С • Р, где С - световая отдача лампы, лм/Вт

Р - мощность лампы, Вт, получаем, что «удельная мощность» w = (Е •К • z) ? (С •з) (Вт ? м2).

Для определенных интервалов расчетных высот (h) и площадей помещений (А • В), при заданных Рп; Рс; Рр; К; z; итипах светильников рассчитаны таблицы w Вт?м2.

Продемонстрируем метод «удельных мощностей» на условиях наших примеров: Исходные данные: Помещение: A = 20м; B = 10м; Ен = 300 лк; Н = 5м; hp = 0.8м;

Рп =70%; Рс = 50%; Рр = 10%.

Принимаем для использования люминесцентные светильники ЛСО 02 с лампы - ЛБ.

По вспомогательной таблице удельная мощность при которой обеспечивается освещенность 100 лк для светильников ЛСО 02 с лампами ЛБ - 40 > 6.1 Вт ? м2, для ЛБ > 7.2 Вт ? м2.

Мощность, необходимая для создания в нашем помещении заданной освещенности: w1 = (300 ? 100) • 6.1 • (20 •10)• 1,1 =4026 Вт.

W2 = (300 ? 100)• 7.2 •(20 • 10)• 1.1 = 4752Вт.

Следовательно: при 6 рядах n1 = 4026 ? (6 • 2•40) = 8.39 > 8 шт;1.24 • 8 = 9.92 <10 м. n2 = 4752 ? (6 • 2•80) = 4.95 > 5 шт; 1.53 • 5= 7.65 < 10 м при 5 рядах n1 = 4026 ? (5 • 2•40) = 10.07 > 10 шт; 1.24 • 10 = 1.24 >10 м n2 = 4752 ? (5 • 2 • 80) = 5.94 > 6шт ; 1.53 • 6 = 9.18< 10 м

Исходные данные: Помещение: A = 155м; B = 25м; Ен = 150 лк; Н = 15.5м; hp = 0.0м;

Рп =50%; Рс = 30%; Рр = 10%.

Принимаем для использования светильники ДРЛ, размешемые с шагом 12 м, т.е. N = 144 светильника.

Следовательно: hp = 0.0м; К =1.5; z = 1,15.

По вспомогательной таблице удельная мощность, при которой обеспечивается овешенность 100 лк для светильников РСП - 08?ГОЗ с лампой ДРЛ - 250 > 5.9 Вт/м2.

Мощность необходимая для созидания в нашем помещении заданной освещенности: w = (150 ? 100) • 5.9 • (155 •25) • 1.15 = 29211.85 Вт: Следовательно: Р1 =w ? N = 29211.85 ? 144 = 202.86 > 250Вт

1.7 Точечной метод

Если известны светильники, которые будут использоваться для освещения помещения их размещение, то можно определить освещенность любой точки помещения. При этом не учитывается «подсветка» проверяемой точки светом, отраженным от других поверхностей помещения. Например: пол от потолка и стен.

Для выполнения расчетов используются вспомогательные графики и таблицы, рассчитанные для условного источника света со световым потоком ф0 = 1000 лм.

Основа расчета: Освещенность точки А описывается выражением.

;

где

Рис. Схема к определению коэффициента z

Рис. Кривая относительной освещенности для светильника с лампой ДРЛ

Рис. Схема к точечному методу расчета освещения

Рис. Суммирование освещенностей от нескольких источников света

Обозначим для лампы с потоком 1000 лм: еа = I б • cos3 б и еа =е/h2 еа - «относительная освещенность» точки а, распложенной на расстоянии 1м от источника света 0 с ф0 = 1000 лм. еа - освещенность точки А от источника света с ф0 = 1000 лм.

Следовательно, действительная освещенность в точке А при использовании одного светильника со световым потоком ф равна.

ЕА = ф •еа ? 1000 • h2

Если в помещении установлено n светильников, то освещенность суммируется после расчета освещенности от каждого светильника с учетом его расположения относительно точки А.

Расчета точечным методом по кривым относительной освещенности. Помещение освещается двумя светильниками ДРЛ-500 ф =19000 лм. Светильники размещены на высоте h=6 м на расстоянии L = 15 м.

Наихудшая освещенность посередине между светильниками. Следовательно: d = 0.5 •L = 0.5 • 15 =7м; d > h; h ? d = 6 ? 7 = 0.86;

По кривой относительной освещенности для светильника с лампой ДРЛ определяем еа =35 лк.

По вычисляем лк осветительный розеточный защитный пускорегулирующий

2. Расчет искусственного освещения

Целью расчета является выбор количества светильников, определение мощности источников света, расположение их в помещение цеха, а также расчет осветительной сети. Расчет искусственного освещения административного помещения ведется в следующей последовательности: · Выбор типа источников света.

· Выбор осветительных приборов.

· Выбор системы освещения.

· Выбор норм освещенности.

· Расчет общего освещения методом коэффициента использования светового потока.

2.1 Выбор типа источников света

При выборе источника света руководствуются назначением помещения и его площадью. Также выбор типа источников освещения зависит от особенностей зрительной работы (уровня зрительного напряжения, необходимости различать цветовые оттенки, необходимости слежения за движущимися объектами и т.п.).

Экспликация помещений корпуса заводоуправления

Таблица 2

Экспликация помещений

Помещение Площадь, м2

1. Подсобное помещение 22,80

2. Отдел контроля качества 36,90

3. Отдел главного технолога 7,40

4. Служба главного инженера 50,10

5. Главный инженер 7,70

6. Служба эксплуатации 13,90

7. Бухгалтерия 5,10

8. Тамбур 4,15

9. Коридор 30,30

10. Санузел №1 8,15

11. Санузел №2 8,15

12. Входной тамбур №1 2,40

13. Помещение уборочного инвентаря 2,65

14. Помещение уборочного инвентаря 2,70

15. Входной тамбур №2 2,50

Итого общая: 204,90

Для помещений, где необходимо создать особо благоприятные условия для зрительной работы, выбираются люминесцентные лампы. Для подсобных и производственных помещений, в которых по выполняемым в них работам, требуется низкие или средние уровни освещенности выбирают лампы накаливания, которые благодаря не высокой стоимости, простоте обслуживания, незначительными размерами и независимости их работы от условий внешней среды являются источниками света массового применения.

2.2 Выбор осветительных приборов

Для надежной работы осветительной установки и ее экономности большое значение имеет правильный выбор светильников. Выбор типа светильников (источников света в сочетании с осветительной арматурой) определяется требованиями, предъявляемыми к распределению светового потока, равномерности освещения. При выборе типа светильника учитываются условия окружающей среды, в которой будет работать светильник.

Светильники выбраны по каталогу [10]. В корпусе заводоуправления сделаны подвесные потолки, поэтому для обеспечения равномерного освещения таких помещений устанавливаем встраиваемые люминесцентные светильники рассеянного света марки ARS/R 4х18 Вт. Для освещения подсобных помещений выбраны защищенные люминесцентные светильники марки ЛСП 01 2х36 Вт. В санузлах устанавливаем лампы накаливания зеркальные R63 по 60 Вт.

Осветительные приборы общего освещения рекомендуется размещать рядами, параллельно длинной стороне помещения с окнами, с раздельным включением и отключением рядов. План расположения светильников показан на лист.

2.3 Обоснование вида и выбор системы освещения

При устройстве осветительных установок применяются две системы освещения: 1. Система общего освещения

2. Система комбинированного освещения

Качество и экономичность осветительной установки во многом зависят от правильности выбора системы освещения

Система общего освещения применяется для освещения всего помещения, в том числе рабочих поверхностей. Общее освещение может осуществляться двумя способами: равномерным размещением светильников под потолком и неравномерным. При равномерном размещении создается более или менее равномерная освещенность по всей площади помещения. Освещение равномерным размещением светильников применяется, когда в производственных помещениях технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади помещения с одинаковыми условиями зрительной работы или когда необходимо в помещениях общественного или административного назначения обеспечить равномерное освещение. Если в освещаемом помещении имеются рабочие поверхности, требующие различный уровень освещенности, то для создания на них требуемой освещенности светильники размещают, локализовано в зависимости от расположения рабочей поверхностей или производственного оборудования.

Применение локализованного освещения позволяет снизить установленную мощность осветительной установки по сравнению с равномерным освещением. Однако локализованное освещение имеет существенный недостаток - оно создает повышенную неравномерность распределения яркостей в поле зрения.

Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность и расход электроэнергии (лампы местного освещения включаются только во время выполнения работ на рабочих местах). Однако несмотря на преимущество комбинированного освещения, капитальные затраты на его устройство больше чем на устройство общего освещения.

В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями все рабочие места с постоянным пребыванием людей должны иметь как естественное, так и искусственное освещение.

Для помещений корпуса заводоуправления выбираем рабочее равномерное общее освещение с равномерным расположением светильников, а также аварийное освещение.

2.4 Выбор норм освещенности

Для искусственного освещения производственных помещений и рабочих мест корпуса заводоуправления следует предусматривать общее освещение с уровнем освещенности (Енорм, лк) не ниже значений, приведенных в СНИП 23-05-95 [4, таблица 2], в разделе “Административные здания”. При этом необходимо учесть и наличие естественного освещения.

Для определения величины освещенности требуется тщательное изучение технологического процесса, происходящего в освещаемом помещении. При установлении норм освещенности руководствуются следующей шкалой: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 300; 400; 500; 600; 750; 1000 лк.

В помещениях общественных зданий, где зрительная задача заключается в различении объекта и обзоре окружающего пространства по условиям архитектурного оформления необходимо создавать впечатления насыщенности светом.

При эксплуатации осветительной установки, освещенность на рабочих поверхностях уменьшается вследствие того, что с течением времени световой поток ламп снижается. Это вызвано загрязнением ламп, осветительной аппаратуры и отражающих поверхностей - стен и потолков. Для того чтобы поддерживать значение освещенности на рабочих поверхностях на уровне нормируемой в течение всего времени эксплуатации, ее расчетное значение принимают больше нормируемой. Это учитывается коэффициентом запаса Кзап, который всегда больше единицы и характеризует кратность между расчетным и нормированным значениями освещенности.

Уровни Енорм для соответствующих помещений заводоуправления с учетом разряда и подразряда зрительной работы приведены в таблице 2.

Таблица 3

Нормы освещенности

Помещение заводоуправления Разряд и подразряд зрительной работы по СНИП, 23-05-95 Площадь, м2 Освещенность, лк

1. Подсобное помещение В-1 22,80 200

2. Отдел контроля качества Б-1 36,90 300

3. Отдел главного технолога Б-1 7,40 300

4. Служба главного инженера Б-1 50,10 300

5. Главный инженер Б-1 7,70 300

6. Служба эксплуатации Б-1 13,90 300

7. Бухгалтерия Б-1 5,10 300

8. Тамбур Ж-1 4,15 75

9. Коридор Ж-1 30,30 75

10. Санузел №1 Ж-2 8,15 75

11. Санузел №2 Ж-2 8,15 75

12. Входной тамбур №1 Ж-1 2,40 75

13. Помещение уборочного инвентаря Ж-1 2,65 75

14. Помещение уборочного инвентаря Ж-1 2,70 75

15. Входной тамбур №2 Ж-1 2,50 75

2.5 Расчет общего освещения методом коэффициента использования светового потока

Во всех помещениях заводоуправления должно быть общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей. Расчет освещения произведен методом коэффициента использования светового потока. По этому методу расчетную освещенность на горизонтальной поверхности определяют с учетом светового потока падающего от светильников непосредственно на поверхность и отраженного от стен, потока и самой поверхности. Так как этот метод учитывает и долю освещенности, создаваемую отраженным световым потоком, его применяют для расчета освещения помещений, где отраженный световой поток играет существенную роль, т.е. для помещения со светлыми стенами и потолками при светильниках рассеянного и преимущественно отраженного света.

На коэффициент использования влияют следующие факторы: 1. Тип и КПД светильника.

2. Геометрические размеры помещения.

3. Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью.

4. Окраска стен и потолка.

Влияние геометрических размеров помещения на величину коэффициента использования характеризуются показателем (индексом) помещения i, определяемым для прямоугольных помещений по формуле: , Где А и В - длина и ширина помещения, м;

S - площадь помещения, м2;

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

С учетом коэффициентов Кзап и Z получаем основное расчетное уравнение метода коэффициента использования: , Где Фл - световой поток источника света, лм; Он зависит от мощности лампы.

Енорм - нормированное значение освещенности, лк;

N - число ламп в освещаемом помещении, шт;

Z - коэффициент, учитывающий равномерность освещения, Z = Еср / Emin = 1,1…1,5;

з - коэффициент использования светового потока, в долях единицы.

Коэффициент запаса Кзап принимаем равным 1,3. Коэффициент Z, учитывающий равномерность освещения, выбираем 1,2 для светильников с лампами накаливания и 1,4 для люминесцентных светильников согласно рекомендациям [1, стр.179].

При освещении помещения люминесцентными лампами по известному потоку лампы Фл определяем количество ламп по формуле:

Например, для помещения №4 (Служба главного инженера): S=50,1 м2 , А=10,3 м, В=4,86 м, h=2,7 м

Светильники ARS/R 4x18, в одном светильнике 4 люминесцентных лампы мощностью по 18 Вт.

Световой поток лампы 1150 лм

Кзап=1,3; Z=1,4

Коэффициент отражения потолка - 50%, стен - 30%, пола - 10%.

Рассчитаем индекс помещения:

Зная индекс помещения, а также коэффициенты отражения потолка, стен и пола находим коэффициент использования по [1, таблица 8.8]: з = 0,48

Определяем требуемое количество светильников:

Требуемое количество светильников 13 шт. Для остальных помещений расчет количества светильников сведем в таблицу 3.

Светильники объединяются в группы. Каждая групповая линия должна содержать на фазе не более 20 ламп накаливания. Для групповых линий, питающих светильники с люминесцентными лампами, допускается присоединять до 50 ламп на фазу.

Расчет количества светильников методом коэффициента использования светового поток

Помещение Площадь, м2 А, м В, м Освещенность, лк Тип светильника Кол. ламп в светильнике, n Фл, лм Кзап Z i з Кол. светильников, N

1. Подсобное помещение 22,80 6,40 3,56 200 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 1,20 0,46 3

2. Отдел контроля качества 36,90 10,36 3,56 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,98 0,42 11

3. Отдел главного технолога 7,40 3,42 2,16 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,49 0,4 2

4. Служба главного инженера 50,10 10,30 4,86 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 1,22 0,48 13

5. Главный инженер 7,70 3,42 2,25 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,50 0,31 2

6. Служба эксплуатации 13,90 4,10 3,39 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,69 0,35 4

7. Бухгалтерия 5,10 3,42 1,49 300 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,38 0,3 2

8. Тамбур 4,15 2,07 2,00 75 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,38 0,3 1

9. Коридор 30,30 10,30 2,94 75 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,85 0,4 6

10. Санузел №1 8,15 3,70 2,20 75 R63, 60 Вт 1 960 1,3 1,2 0,51 0,32 5

11. Санузел №2 8,15 3,70 2,20 75 R63, 60 Вт 1 960 1,3 1,2 0,51 0,32 5

12. Входной тамбур №1 2,40 2,17 1,11 75 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,27 0,14 1

13. Помещение уборочного инвентаря 2,65 2,33 1,14 75 ЛСП 01 2х36 Вт 2 1350 1,3 1,4 0,28 0,15 1

14. Помещение уборочного инвентаря 2,70 2,32 1,16 75 R63, 60 Вт 1 960 1,3 1,4 0,29 0,18 1

15. Входной тамбур №2 2,50 1,97 1,27 75 ARS/R 4х18 Вт 4 1150 1,3 1,4 0,29 0,15 1

3. Аварийное освещение

Аварийное освещение служит для безопасной эвакуации людей из помещений при аварийном погасании рабочего освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещенность основных проходов и ступеней лестниц не менее 0,5 лк.

Для аварийного и эвакуационного освещения разрешается использовать люминесцентные лампы и лампы накаливания. При нормальном режиме они участвуют в создании нормируемой освещенности помещения и рабочей поверхности.

Светильники аварийного и эвакуационного освещения присоединяются отдельными линиями к независимому источнику питания или переключается на него автоматически, при внезапном отключении рабочего освещения. Кроме того, они должны отличатся от светильников рабочего освещения типом, размером или специальными знаками.

В данном проекте аварийное освещение предусмотрено в коридоре. Поскольку длина коридора 12 м, устанавливаем четыре светильника ЛСП 01 2х36 Вт для обеспечения аварийного освещения. Данные светильники имеют степень защиты IP54.

3.1 Выбор розеточной сети

Выбираем число розеток, исходя из условия одна двойная розетка на каждое рабочее место. В санузлах розеток не предусмотрено.

В данном проекте используются двойн