Розрахунок штучного освітлення. Вуличне освітлення. Розрахунок освітлення виробничого приміщення

У стародавні часи світло сприймався людьми як явище, яке залежало від волі вищих істот ... Сьогодні ні для кого не секрет, як можна управляти цим випромінюванням, в чому його суть, як провести розрахунок штучного освітлення.

Недолік світлових променів призводить до значного зменшення працездатності, погіршення самопочуття і до зниження настрою. У зв`язку з цим важливим моментом є правильне, з дотриманням гігієнічних вимог, розміщення і підключення освітлювальних приладів. Для підприємств вигідним буде придбання енергозберігаючого обладнання як для внутрішніх приміщень, так і для території.

Характеристики освітлення

У діапазоні хвилі довжиною в 380-780 нм електромагнітне випромінювання оптичного спектру стає видимим. Його можна охарактеризувати за такими величинам:

1. Світловий потік (це частина оптичного випромінювання, що сприймається людиною як світло). Одиницею виміру є люмен. При розрахунках позначається як Ф.

2. Сила світла (це щільність світлового потоку в просторі, що лежить в напрямку осі тілесного кута). Позначається як I, а вимірюється в канделах.

3. Тілесний кут (це частина простору, яка розташована всередині конічної поверхні). Вимірюється в стерадіанах. Позначається у розрахунках W.

4. Освітленість показує значення поверхневої густини світлового потоку. Одиницею її є люкс, а позначається Е.

5. Яскравість являє собою поверхневу щільність сили світла поверхні, яка лежить в даному напрямку. Цей потік вимірюється в канделах на квадратний метр і позначається L.

6. Показник осліпленості (Р) є критерієм сліпучої дії світлових приладів.

7. Критерій пульсації освітленості (Кп), вимірюваний у відсотках, служить для оцінки відносної глибини коливань освітленості.

8. Показник дискомфорту (М) використовується як критерій оцінки дискомфортною блескости, яка викликає відчуття різі в очах при неоднорідному розміщенні яскравих плям в полі зору.

Прилади вимірювання

Для визначення освітленості використовуються різні люксметри. Наприклад, прилад «Ю-116» дозволяє розрахувати цей параметр, створюваний лампою розжарювання і природним світлом. Люксметр застосовується для контролю над освітленістю в сільському господарстві, на транспорті, в промисловості і в інших сферах.

Для вимірювання інших величин, наприклад, яскравості, коефіцієнта пульсації, використовуються аналого-цифрові прилади. Прикладом їх служить пульсометр-люксметр «АРГУС-07». Принцип його дії - в перетворенні світлового потоку, який створюється протяжними об`єктами, в електричний безперервний сигнал, пропорційний освітленості. Далі він перетвориться в цифровий код, що проявляється на електронному табло.

Види освітлення у виробництві

Якщо приміщення освітлюється тільки лампами, торшерами, світильниками, тобто штучним світлом, то таке освітлення називається штучним. Воно необхідне для створення комфортних умов праці, нормальної роботи будівель і територій. Його можна розділити на наступні типи:

1. Робоче.
2. Охоронне.
3. Аварійне.
4. Чергове.

Перше використовується для освітлення офісів, місць виконання робіт поза будівлею. Другий і четвертий тип освітлення включається в неробочі години, і третій виділяє евакуаційні виходи, різні безпечні моменти. Штучне освітлення може бути загальним, при якому лампи розміщені рівномірно у верхній зоні офісу, або комбінованим. У другому випадку до загального додається місцеве освітлення, яке створюється лампами, що знаходяться поблизу робочого місця.

Наступним видом виробничого освітлення є природне. Тут теж можна виділити кілька типів: бічне, верхнє, комбіноване. Перший - це коли сонячне світло проникає в приміщення через світлові прорізи в зовнішніх стінах. При другому світло проходити через отвори в стінах в місцях перепаду висот будівлі або через ліхтарі. Третій тип поєднує в собі верхнє і бічне освітлення. Цей вид освітлення особливо необхідний в приміщеннях з постійною присутністю великої кількості людей.

Поєднаний вид освітлення є комбінацією природного та штучного. Воно застосовується в особливих випадках, коли виконуються роботи з першого по третій розряди, якщо необхідні об`ємно-планувальні рішення для будівництва або коли техніко-економічна доцільність підтверджена розрахунками.

Норми видів освітлення

При виборі значень параметрів норм потрібно спиратися на БНіП "Природне і штучне освітлення». При цьому освітленість приміщень регулюється її мінімальним дозволеним рівнем, виходячи з характеристик і виду виконуваної зорової роботи (ЗР). Існують три види ЗР:

1. Перший включає в себе діяльність, при якій не потрібно застосовувати оптичні прилади. Об`єкт розрізнення в цьому випадку може перебувати на різних відстанях від очей.
2. Другий дозволяє використання оптичних приладів при виконанні робіт. Причина криється в дуже маленькому розмірі даного об`єкту, який не сприймається оком.
3. Третій включає роботи, при яких необхідно сприймати інформацію з екранів. До цього виду застосовуються особливі вимоги до організації освітлення.

При узгодженості зі СНиП «Природне і штучне освітлення» можна виділити наступні характеристики зорових робіт без використання оптики: розряд, подразряд. Перша формується у зв`язку з розміром об`єкта розрізнення, а друга - від поєднання контрасту і світлини об`єкта розрізнення з фоном. Для кожної характеристики нормуються освітленість, показник освітленості, коефіцієнт пульсації і свої методи розрахунку штучного освітлення.

Якщо освітлення в приміщенні природне або поєднане, то для розряду ЗР наводиться коефіцієнт природної освітленості. Він являє собою відношення природного світла до встановленої величиною зовнішньої горизонтальної освітленості, яка створюється світлом відкритого неба.

Коли природне освітлення є боковим і одностороннім, то виникає мінімальне значення КПО в точці, яка знаходиться на перетині вертикальної площини перетину приміщення і умовної функціональної поверхні на відстані 1 м від стіни, далі за всіх розташованої від світлових прорізів. Якщо освітлення верхнє або комбіноване, то при розрахунках береться середнє значення коефіцієнта в точках, що знаходяться на перетині вертикальної площини розрізу приміщення і робочої поверхні.

Розрахунок штучного освітлення

Першим пунктом у цьому питанні буде відбір типу джерела світла. Також необхідно визначитися з системою освітленості і відповідною нормою. Другим пунктом стане розміщення в офісі вибраного світильника і розрахунок освітленості в певних точках. І, нарешті, останнім пунктом буде визначення одиничної потужності ламп. Вибір джерела світла проводиться за наступним правилом: економічні газорозрядні лампи використовуються в приміщеннях з температурою повітря вище десяти градусів, з високими вимогами до якості передачі кольору і мінімальним ступенем травматизму. Якщо в офісі природне світло відсутнє і виконуються точні роботи, то застосовується люмінесцентне освітлення. Якщо необхідно використовувати і провести розрахунок світлодіодного освітлення, то тут слід пам`ятати про те, що світильники такого типу не несуть стробоскопічний ефект, тобто світло йде постійно. Тому важливо провести вірний розрахунок коефіцієнта пульсації, щоб виключити високу яскравість.

При визначенні системи освітлення необхідно враховувати економічність системи комбінованого світла, а також його гігієнічність (рівномірність і яскравість світлового потоку). Коли устаткування в офісі розташовано нерівномірно, застосовується локалізоване освітлення. До визначення типу світильника необхідно підходити з урахуванням правил до розосередження яскравості в поле зору працівників, а також залежно від стану повітряного середовища.

Для більш ясного розподілу світла створюється схема освітлення. Вона буває декількох видів: проста (підключення невеликого числа світильників, з`єднаних з одним вимикачем), селекторний (підключення двох незалежних груп джерел світла, які контролюються в одній точці), двунаправленная (включення і виключення здійснюється з двох точок), комутаторна (управління здійснюється двома вимикачами на два напрямки, і одного - на один напрямок).

Розрахунок освітлення цеху повинен враховувати наступні параметри: визначення типу світлових джерел і світильників, їх підрахунок і грамотний розподіл у просторі, визначення їх потужності і схеми живлення. Крім перерахованих пунктів, необхідно звернути увагу на види зорових робіт, умови навколишнього середовища, на те, як розташоване робоче обладнання, на кількість працівників, аварійне освітлення.

Метод питомої потужності

Розрахунок штучного освітлення даними способом дозволяє провести орієнтовний розрахунок освітлення виробничого приміщення при рівномірному розподілі світильників. Потужність однієї лампи розраховується за формулою:

Pl = PyS / пл

Де Ру позначає питому потужність лампи, значення якої є в довідниках. Питома потужність залежить від типу і розміщення ламп і світильників, характеристики освітлюваного приміщення, а також від висоти підвісу. Величина S показує площа підлоги, а пл - число ламп. Результати зазвичай округлюють у бік більшого значення.

Метод світлового потоку або коефіцієнта використання

Цим способом проводиться розрахунок виробничого освітлення у випадках, коли освітленість робочої поверхні задана. Метод не застосовується для локалізованого зовнішнього та місцевого освітлення, якщо робочі поверхні не горизонтальні, а також при розрахунках спрямованого сконцентрованого світлового потоку.

Розрахунки проводяться за формулою:

F = En S Z K / Neta-

Де F - це світловий поток- En - нормована освещенность- S - площа статі- N - число ламп- Z - коефіцієнт мінімальної потужності-K - коефіцієнт запаса- eta- - коефіцієнт використання світлових променів ламп.

За значенням світлового потоку відбирається світильник, який може відрізнятися від розрахункової величини в межах від -10 до +20 відсотків. Якщо ж різниця більше дозволених меж, то регулюється число світильників.

Точковий метод

Спосіб застосовується для визначення світлових променів ламп у випадках, коли відбите світло неважливий. Метод використовується при будь-якому розташуванні освітлюваної поверхні і світильників. Спосіб заснований на співвідношенні залежно освітленості поверхні (Е), яка створюється точковим джерелом світла, від відстані до поверхні (r), кута падіння променя (a) і сили світла (I):

Е = I cos alpha- / r²

Розрахунок освітлення цеху, і конкретно освітлювальної установки, включає в себе кілька етапів:

1. Перебування мінімальної нормованої освітленості.

2. Відбір типу джерела світла. Визначення виду світильників та їх розміщення по цеху.

3. Виділення контрольних точок з найменшою умовною освітленістю на плані офісу.

4. У контрольних точках проводять розрахунки за умовною освітленості. Подальший розрахунок освітлення виробничого приміщення спирається на точку з найменшою умовною освітленістю.

5. За допомогою довідкових таблиць визначають коефіцієнти додаткової освітленості і запасу.

6. Знаходять світловий потік ламп. За результатами підбирають стандартну лампу.

7. Визначають потужність лампи і всієї світловий установки.

Приклад розрахунку освітлення наведемо наступний: в завданню дано висота h = 4 м, коефіцієнт запасу k = 1,5, коефіцієнт додаткової освітленості u = 1,2, нормована освітленість Emin = 75 лк. Необхідно визначити освітлення з робочими поверхнями біля стін лампами УПД.

Так як в світильниках даного типу глибоке светораспределение, то для них lambda- = 1. Відстань між світловими установками буде 4 м, а від крайніх світильників до стін - 1 м. Розміщуємо на плані контрольні точки А, Б (з найменшою освітленістю) і підраховуємо відстань від них до проекцій найближчих світильників (d). Наступним пунктом буде визначення умовної освітленості і знаходження точки з найменшою освітленістю. За даними підраховуємо значення світлового потоку лампи, її різницю зі стандартним значенням, а також знаходимо освітлення.

Розрахунок загального освітлення при роботі з комп`ютерами

Коли діяльність співробітника пов`язана з ПЕОМ, повинні дотримуватися особливі правила при встановленні освітлення. У цьому випадку очей відчуває подвійне навантаження, так як сприймає відбите світло від клавіатури і документів, а також прямий від монітора.

Приміщення повинно мати штучне та природне освітлення, з коефіцієнтом КПО не нижче 1,2%. Необхідно, щоб робоча поверхня з комп`ютерами була орієнтована бічною стороною до світлових прорізів для проникнення природного світла. Розрахунок штучного освітлення приміщення здійснюється щодо системи загального рівномірного падіння світла. Пряма блесткость обмежується від джерел освітлення (яскравість вікон, ламп та інших світяться поверхонь не більш 200 кд / м² ), А відбита регулюється за рахунок правильного вибору світильників і позицій функціональних місць в залежності від основи світла (яскравість відблисків на екрані не більше ніж 40 кд / м² ).

При штучному освітленні в якості джерел світла потрібно використовувати люмінесцентні й компактні люмінесцентні лампи. Якщо приміщення несуть виробничий або суспільний характер, то можна застосовувати металогалогенні лампи. Світильники повинні бути з екрануючими гратами і розсіювачами.

Рішення освітлення вулиць

Вуличне освітлення несе важливу задачу об`єднання зовнішніх ділянок в єдине ціле, грає роль помічника безпеки і орієнтації в просторі, а також вносить естетичну нотку в оздоблення міст. Світлове обладнання для такого типу освітлення необхідно підбирати залежно від особливостей і статусу об`єктів. Вони можуть включатися автоматично або за допомогою диспетчера. Можна виділити кілька видів вуличного освітлення:

1. Заливаюче. Суть методу - в установці і націлювання прожекторів світла, що заливає. Його використовують для ілюмінації в охоронних цілях прилеглих територій.
2. Спільне. Цей спосіб включає в себе рівномірний розподіл світильників одного типу. Воно ідеально підходить для освітлення доріжок, парків, зон, де переміщаються люди та автомобілі.
3. Маркувальне. При цьому виді вуличного освітлення світильники розташовуються уздовж виділених ліній і форм. Воно використовується для створення візуальних контурів, підкреслення рельєфності, виділення напрямки автомобільних і пішохідних доріг.