Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

52

53

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Промышленная безопасность и охрана труда»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Производственная санитария и гигиена труда»

на тему «Расчет и проектирование системы искусственного освещения»

Вариант - 8

Уфа 2010

Введение

Освещение для человека играет важную роль в его жизни. Через зрение человек воспринимает около 90% получаемой информации. Элементы самочувствия - усталость, настроение, душевное состояние очень зависят от освещения и цвета предметов окружающих человека. По статистике много несчастных случаев происходит из-за недостаточного (неудовлетворительного) освещения, а также ошибок рабочего персонала из-за трудности зрительного распознания предмета связанного с обслуживанием технологического оборудования. Свет создает нормальные психологические условия для трудовой деятельности.

Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт. Пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, а также общему и зрительному утомлению. Кроме всего выше описанному свет оказывает на человека как психологическое так и эстетическое воздействие. Неудовлетворительное освещение в рабочей зоне может явиться причиной снижения производительности труда и качества выполняемой работы, и увеличивает процент получения травм.

Необходимую освещенность может быть получена за счёт регулирования (изменения) источника освещения - включение или выключение дополнительных ламп в осветительных приборах, а также изменением спектрального состава света.

Основные понятия и гигиенические требования к производственному освещению.

Основными понятиями, характеризующими свет, являются световой поток, сила света, освещённость и яркость.

Световым потоком называют поток лучистой энергии, оцениваемый глазом по световому ощущению.

Хорошее освещение действует тонизирующие, создаёт хорошее настроение, улучшает протекание основных процессов нервной высшей деятельности.

Улучшение освещённости способствует улучшению работоспособности даже в тех случаях, когда процесс труда практически не зависит от зрительного восприятия.

Свет оказывает положительное влияние на обмен веществ, сердечно-сосудистую систему, нервно-психическую сферу. Рациональное освещение способствует повышению производительности труда, его безопасности. При недостаточном освещении и плохом его качестве происходит быстрое утомление зрительных анализаторов, повышается травматичность. Слишком высокая яркость вызывает явление ослепленности, нарушение функции глаза.

1.Параметры освещения

1.1 Количественные характеристики

Световой поток - Ф, лм (люмены). Поток лучистой энергии, оцениваемый по зрительному ощущению, характеризует мощность светового излучения, основан на зрительном восприятии.

Сила света - J, кд (кандела). Так как световой поток распространяется в пространстве неравномерно, вводится понятие силы света. J - пространственная плотность светового потока;

- телесный угол (ср.).

Освещённость - Е, лк (люкс). Поверхностная плотность светового потока. S -

освещаемая площадь, м². Е = Ф / S , (лк).

L, кд/м². Поверхностная плотность силы света. Коэффициент отражения - р. Блескость - повышенная яркость.

Качественные характеристики.

Фон - поверхность, прилегающая к объекту различения. Объект различения - деталь минимальных размеров, знак, символ, буква, которые человек различает в результате деятельности.

Фон характеризуется коэффициентом отражения: > 0. 4 - светлый фон; 0. 2 - светлый; < 0. 2 - тёмный; контраст объекта с фоном: > 0. 5 - большой; < 0. 2 - малый

Видимость, спектральный состав света, коэффициент пульсации светового потока.

2. Виды освещения

Производственное освещение бывает:

Естественным: обусловлено прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. Меняется в зависимости от географической широты, времени суток, степени облачности, прозрачности атмосферы. По устройству различают: боковое, верхнее, комбинированное.

Искусственным: создаётся искусственными источниками света (лампа накаливания и т. д.). Применяется при отсутствии или недостатке естественного. По назначению бывает:

рабочим, аварийным, эвакуационным, охранным, дежурным. По устройству бывает:

местным, общим, комбинированным. Устраивать одно местное освещение нельзя.

Рациональное искусственное освещение должно обеспечивать нормальные условия для работы при допустимом расходе средств, материалов и электроэнергии.

При недостаточности естественного освещения используется совмещенное (комбинированное) освещение. Последнее представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно естественный и искусственный свет.

3. Искусственные источники освещения

3.1 Чаще всего применяют газоразрядные лампы (галогеновые, ртутные...), так как велик срок службы (до 14 000 часов) и большая световая отдача.

Недостатки:

стробоскопический эффект (пульсация светового потока, которая приводит к утомлению зрения из-за постоянной переадаптации глаза).

Лампы накаливания применяются, когда по условиям технологической среды или интерьера применение газоразрядных ламп нецелесообразно. Достоинства: тепловые источники света, простота и надёжность. Недостатки: малый срок службы (1000), световая отдача мала (КПД). Светильник: лампа с арматурой, основное назначение - перераспределение светового потока в требуемом направлении; защита лампы от воздействий внешней среды.

По исполнению: открытые, закрытые, пыленепроницаемые, влагозащитные, взрывозащитные.

По распределению светового потока: прямого света, отражённого света, рассеянного света.

4 .Нормирование освещения

Естественное и искусственное освещение нормируется в зависимости от характеристики зрительной работы, наименьшего размера объекта различения, фона контраста объекта с фоном. Для естественного освещения нормируется коэффициент естественного освещения, причём для бокового освещения нормируется минимальное значение КЕО, а для верхнего и комбинированного - среднее значение.

Для каждого помещения строится кривая распределения КЕО и освещенности в характерном разрезе помещения - фронтальная плоскость, проходящая по середине помещения перпендикулярно плоскости остекления. Измерение Е_{внутреннего} осуществляется на уровне 0. 8 м от уровня пола. Нормированной характеристикой для искусственного освещения является минимальная освещённость на рабочем месте E_min (люкс).

4.1 Ослепленность

Для большинства производственных, бытовых, учебных и других помещений нормированию подлежит показатель ослеплённости.

Ослепляющий объект - обычный светильник, расположенный ниже угла 47° над линией зрения, если он не имеет защитного угла (рис.1). Расчет показателя ослепленности сложен. Обычно пользуются готовыми таблицами. Если под руками таких таблиц нет, то можно воспользоваться следующими правилами. Светильник не нуждается в проверке на ослепленность, если: он расположен за пределами угла 47° над линией зрения; длина помещения меньше двойной высоты установки светильника; в светильнике из молочного стекла установлены ЛЛ и ЛН мощностью 60 Вт и менее; при защитном угле 15° и более применяют ЛЛ и лампы ДРЛ мощностью до 250 Вт, а ЛН с прозрачной колбой - не более 150 Вт.



Рис. 1. Защитный угол светильника.

Показатель ослепленности не нормируется для помещений высотой менее 2,5 м, с временным пребыванием людей, для разрядов работ VIIIб, VIIIв и ниже.

Таблица 1. Показатель ослепленности в производственных и вспомогательных помещениях

Разряд и подразряд работы	Показатель ослепленности в производственных помещениях при пребывании людей
	постоянном	временном
I, II	20	-
III, IV, V, VII	40	60
VI, VIII, IХа, X, XI, ХIIа	60	80

4.2 Неравномерность освещения

Неравномерность освещенности на рабочей поверхности может быть в пространстве и во времени. И в том, и другом случае она приводит к утомлению зрительного аппарата и к ошибкам наблюдения. Непосредственно в зоне наблюдения разность освещенностей не должна превышать 25 %, а в окружающем пространстве не должно быть мест с освещенностью менее 25 % средней освещенности.

Колебания освещенности во времени вызываются колебаниями питающего напряжения (особенно для ЛН) и механическими перекрытиями светильников, например мостовыми кранами. Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) допустимые уровни колебания напряжения ограничиваются. Постоянно пониженное напряжение допускается не более 5 % у самых удаленных светильников в помещениях, 5 % - для наружных установок и аварийного освещения, 10 % - для сети 12...42 В.

4.3 Нормирование различных видов освещения

При нормировании освещенности производственных помещений регламентируется ее минимальный допустимый уровень в зависимости от характеристик и вида выполняемой зрительной работы.

1. Выбор значений нормируемых параметров осуществляется в соответствии со СНиП 23-05-95*http://bgd.alpud.ru/_private/Svet_pr/Norm_4/SNIP_95.htm «Естественное и искусственное освещение».

Все зрительные работы (ЗР) можно разделить на три основных вида.

К первому виду следует отнести все ЗР, при выполнении которых не требуется использование оптических приборов (рис. 4.2). При этом объект различения может находиться как близко, так и далеко от глаз.

Ко второму виду ЗР (рис. 4.3) относятся такие работы, при выполнении которых требуется использовать оптические приборы (лупы, микроскопы и т.д.), так как размер рассматриваемого объекта не может быть воспринят глазом даже при высоких уровнях яркости.

К третьему виду ЗР (рис. 4.4) относятся работы, связанные с восприятием информации с экрана, при которых имеются особые требования к организации производственного освещения.

Характеристиками зрительной работы являются:

- размер объекта различения (при условии его удаления от глаза не более чем на 0,5 м) - наименьший размер рассматриваемого предмета, отдельной его части или дефекта, которые требуется различить в процессе работы;

- контраст объекта различения с фоном (К) - определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона

Контраст объекта различения с фоном считается: большим - значение К более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним - значение К находится в промежутке от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым - значение К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости);

- светлота фона - светлота поверхности, прилегающей непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при > 0,4 ( - коэффициент отражения поверхности); средним - при от 0,2 до 0,4, темным - при < 0,2.

Чем меньше размер объекта различения (до определенного предела) и контраст его с фоном и чем ближе его необходимо рассматривать, тем он труднее воспринимается глазом. Также трудно воспринимать объект большого размера и находящийся далеко, но плохо освещенный. Следовательно, для нормальной работы зрительного анализатора ему необходимо предъявлять объекты не менее определенного размера и контраста с фоном и при достаточной освещенности.

В соответствии со СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» все зрительные работы, выполняемые без использования оптических приборов характеризуются:

- разрядом зрительной работы, который определяется в зависимости от размера объекта различения, то есть в зависимости от точности выполняемой зрительной работы;

- подразрядом зрительной работы, который определяется сочетанием контраста объекта различения с фоном и светлоты фона; для большинства разрядов зрительной работы существуют по четыре подразряда: а, б, в, г; например, подразряд «а» означает, что контраст объекта различения с фоном - малый, а характеристика фона - темный.

Для различных видов освещения нормируемые показатели различны.

При искусственном освещении в соответствии со СНиП 23-05-95* для каждого разряда и подразряда зрительной работы нормируются:

- освещенность в лк,

- показатель ослепленности Р,

- коэффициент пульсации К_п, %.

Нормированные значения освещенности в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать в соответствии со СНиП 23-05-95*по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Освещенность при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещенности:

- на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;

- то же при системе общего освещения для разрядов I - V, VI;

- на две ступени при системе общего освещения для разрядов VI и VIII.

Нормы освещенности по СНиП 23-05-95* следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:

- при работах I - IV разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня;

- при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 150 лк и менее (работа на дисковых пилах и т.п.);

- при специальных повышенных санитарных требованиях на предприятиях пищевой и химико-фармацефтической промышленности), если освещенность от системы общего освещения - 500 лк и менее;

- при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения - 750 лк и менее;

- при постоянном поиске объектов различения на поверхности размером 0,1 м² и более;

- в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет.

При наличии одновременно нескольких признаков нормы освещенности следует повышать не более чем на одну ступень.

Нормируемые значения освещенности, регламентируемые СНиП 23-05-95*, приводятся в точках ее минимального значения на рабочей поверхности внутри помещений для разрядных источников света, кроме специально оговоренных случаев; для наружного освещения - для любых источников света.

Для освещения помещений следует использовать, как правило, наиболее экономичные разрядные лампы. Использование ламп накаливания для общего освещения допускается только в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

Для местного освещения кроме разрядных источников света следует использовать лампы накаливания, в том числе и галогенные. Применение ксеноновых ламп внутри помещений не допускается.

5. Основные требования к производственному освещению

Освещённость на рабочем месте должна соответствовать характеру зрительной работы; равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и отсутствие резких теней; величина освещения постоянна во времени (отсутствие пульсации светового потока); оптимальная направленность светового потока и оптимальный спектральный состав; все элементы осветительных установок должны быть долговечны, взрыво-, пожаро-, элекгробезопасны.

6. Основы расчета освещения

Основной задачей является: определение мощности осветительных установок - для искусственного. Для расчёта искусственного существует 2 методики: метод коэффициентов использования светового потока; точечный метод (рассчитывает освещение определённой точки; местное освещение).

7. Эксплуатация осветительных установок и контроль

Эксплуатация включает: регулярный ремонт арматуры светильников; регулярный косметический ремонт помещения. Для этого предусмотрены специальные передвижные тележки с платформами, телескопические лестницы, подвесные устройства. Все манипуляции производятся при отключенном питании. Если высота подвеса до 5 м - обслуживаются лестницами стремянками (обязательно 2 человека). Контроль освещения осуществляется не реже 1 раза в год путём измерения освещённости или силы света при помощи фотометра; последующее сравнение с нормативами.

8. Системы производственного освещения и требования к ним

В производственных помещениях предусматривается естественное, искусственное и совмещенное освещение. Помещения с постоянным пребыванием персонала должны иметь естественное освещение. При работе в темное время в производственных помещениях используют искусственное освещение. В случаях выполнения работ наивысшей точности применяют совмещенное освещение. Искусственное освещение бывает общим (при равномерном освещении помещения), локализованным (при расположении источников света с учетом размещения рабочих мест), комбинированным (сочетание общего и местного освещения). Помимо этого, выделяют аварийное освещение (включаемое при внезапном отключении рабочего освещения). Аварийное освещение должно быть не менее 2 лк внутри здания.

В соответствии со "Строительными нормами и правилами" СНиП 23-05-95* освещение должно обеспечить: санитарные нормы освещенности на рабочих местах, равномерную яркость в поле зрения, отсутствие резких теней и блескости, постоянство освещенности по времени и правильность направления светового потока. Освещенность на рабочих местах и в производственных помещениях должна контролироваться не реже одного раза в год. Для измерения освещенности используется объективный люксметр (Люксметр АРГУС 01, Люксметр ТКА ЛЮКС (см. прил. 4),Ю-116, Ю-117). Принцип работы люксметра основан на измерении с помощью миллиамперметра тока от фотоэлемента, на который падает световой поток. Отклонение стрелки миллиамперметра пропорционально освещенности фотоэлемента. Миллиамперметр проградуирован в люксах.

Фактическая освещенность в производственном помещении должна быть больше или равна нормируемой освещенности. При несоблюдении требований к освещению развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество брака и опасность производственного травматизма. Низкая освещенность способствует развитию близорукости. Изменения освещенности вызывают частую переадаптацию, ведущую к развитию утомления зрения.

Блескость вызывает ослеплённость, утомление зрения и может привести к несчастным случаям.

Искусственное освещение.

Нормы освещенности рабочих мест регламентируются СНиП 23-05-95*.

При установлении нормы освещенности необходимо учитывать: размер объекта различения (установлено восемь разрядов от I до VIII), контраст объекта с фоном и характер фона. На основании этих данных по таблицам СНиП 23-05-95*определяется норма освещенности.

При выборе источников искусственного освещения должны учитываться их электрические, светотехнические, конструктивные, эксплуатационные и экономические показатели. На практике используются два вида источников освещения: лампы накаливания и газоразрядные. Лампы накаливания просты по конструкции, обладают быстротой разгорания. Но световая отдача их (количество излучаемого света на единицу потребляемой мощности) низкая- 13-15 лм/вт; у галогенных - 20-30 лм/вт, но срок службы небольшой. Газоразрядные лампы имеют световую отдачу 80-85 лм/вт, а натриевые лампы 115-125 лм/вт и срок службы 15-20 тыс.часов, они могут обеспечить любой спектр. Недостатками газоразрядных ламп является необходимость специального пускорегулирующего аппарата, длительное время разгорания, пульсация светового потока, неустойчивая работа при температуре ниже 0°С.

Для освещения производственных помещений используются светильники, представляющие собой совокупность источника и арматуры.

Назначением арматуры является перераспределение светового потока, защита работающих от ослепленности, а источника от загрязнения. Основными характеристиками арматуры являются: кривая распределения силы света, защитный угол и коэффициент полезного действия. В зависимости от светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу, различают светильники: прямого света (п), у которых световой поток, направленный в нижнюю сферу, составляет более 80 %; преимущественно прямого света (Н) 60-80%; рассеянного света (Р) 40-60%; преимущественно отраженного света (В) 20-40%; отраженного света (О) менее 20 %.

По форме кривой распределения силы света в вертикальной плоскости светильники разделяют на семь классов Д Л, Ш, М, С, Г, К.

Защитный угол светильника характеризует угол, который обеспечивает светильник для защиты работающих от ослепленности источником.

Дополнительные признаки и классификация ОП.

1. Вид лампы (ЛН, ГЛ, лампы смешанного света, радиоизотопные и электролюминесцентные источники света, электрические дуговые угольные лампы);

2. Конкретная светотехническая функция ОП (табл. 2):

Таблица 2. Классификация светильников и прожекторов в зависимости от конкретной светотехнической функции.

Светильники	Прожекторы
Общего освещения	Заливающего освещения
Местного освещения	Акцентирующего освещения
Комбинированного освещения	Для поиска и обнаружения объектов
Декоративного освещения	Для освещения направления движения транспортных средств
Освещения для ориентирования
Экспозиционного освещения

3. Форма фотометрического тела (симметричные, круглосимметричные и несимметричные СП);

Светораспределение СП - важнейшая светотехническая характеристика СП, определяющая распределение его светового потока в пространстве, окружающем СП. Прожекторы и светильники, используемые на относительно больших расстояниях от освещаемых объектов, во много раз превышающих размеры самих приборов, характеризуются распределением силы света, пространственной плотностью светового потока. Светильники же местного освещения, устанавливаемые на относительно небольших расстояниях от освещаемой поверхности, соизмеримых с размерами этих приборов, характеризуются распределением освещенности - плотностью светового потока по поверхности.

Светораспределение прожекторов и светильников общего освещения обусловливается формой фотометрического тела СП и описывается кривыми силы света (КСС). При этом под фотометрическим телом СП понимают геометрическое место концов радиусов-векторов, выходящих из светового центра прибора, длина которых пропорциональна силе света прибора в соответствующем направлении, а кривой силы света называют кривую зависимости силы света СП от меридиональных и экваториальных углов, получаемую сечением фотометрического тела СП плоскостью.

Рис. 2. Симметричные (а) и несимметричные (б) фотометрические тела световых приборов

В зависимости от формы фотометрического тела СП подразделяются на симметричные (рис. 2, а), фотометрическое тело которых имеет ось или плоскость симметрии, и несимметричные (рис. 2, б), отличающиеся отсутствием симметрии фотометрического тела. К первой группе СП относятся круглосимметричные прожекторы и светильники, фотометрическое тело которых имеет ось симметрии, концентрирующие световой поток в конусе (рис. 2.6, а), а также светильники, направляющие световой поток достаточно равномерно в пределах всего окружающего пространства (рис. 2.6, в, г). К симметричным приборам относятся, например, имеющие две плоскости симметрии светильники с линейными лампами (ЛЛ, ксеноновыми, ГЛН и др.) и прожекторы с линейными лампами, концентрирующие световой поток в веере, а также имеющие одну плоскость симметрии светильники типа «Кососвет» (рис.2.6, б,д,ж).

Рис. 3. Кривые силы света.[1.]

а - круглосимметричных прожекторов; б - симметричных прожекторов с двумя плоскостями симметрии с веерным пучком; в - круглосимметричных светильников; г - круглосимметричных светильников, равномерно рассеивающих световой поток в нижней полусфере; д - светильников типа «Кососвет» с одной плоскостью симметрии; е, ж - симметричных светильников с двумя плоскостями симметрии;

в главной поперечной плоскости (для б, е, ж) и меридиональной плоскости чертежа (для д);

в главной продольной плоскости и меридиональной плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа, соответственно.

4. Класс светораспределения

По светораспределению СП в зависимости от соотношения светового потока Ф?, направляемого в нижнюю полусферу, и полного светового потока светильника Ф_св подразделяются на пять классов, указанных в табл. 3.

Таблица 3. Классы светильников по светораспределению

Обозначение класса светильника по светораспределению	Наименование класса светильника по светораспределению	Доля светового потока, направляемого в нижнюю полусферу, от потока светильника Ф?/Фсв, %
П	Прямого света	Свыше 80
Н	Преимущественно прямого света	60-80
Р	Рассеянного света	40-60
В	Преимущественно отраженного света	20-40
О	Отраженного света	20 и менее

5. Тип КСС

Кривые силы света СП указанных выше классов светораспределения (в любых меридиональных плоскостях в верхней и нижней полусферах) в зависимости от формы КСС подразделяются на сеть типов в соответствии с табл. 4 и рис. 4.

Таблица 4.. Типы кривых силы света светильников

Тип кривой силы света	Зона направлений максимальной силы света	Коэффициент формы КСС Кф
Обозначение	Наименование
К	Концентрированная	0° - 15°	Не менее 3
Г	Глубокая	0° - 30°, 180° - 150°	От 2 до 3
Д	Косинусная	0° - 35°, 180° - 145°	От 1,3 до 2
Л	Полуширокая	35° - 55°, 145° - 125°	Не менее 1,3
Ш	Широкая	55° - 85°, 125° - 95°	Не более 1,3,при этом Imin<0,7Imax
м	Равномерная	0° - 180°
с	Синусная	70° - 90°, 110° - 90°	Более 1,3, при этом I0<0,7Imax

Примечание. I₀ - сила света в направлении оптической оси светильника (0°); I_min, I_max - минимальная и максимальная сила света

Рис. 4. Типы кривых силы света (КСС)

Для того чтобы иметь возможность сравнивать КСС СП, имеющих различные число, мощность и цветность ламп, эти кривые строят обычно для условной лампы со световым потоком, равным 1000 лм (для многоламповых, приборов 1000 лм - суммарный поток n ламп). Значение силы света СП с известными лампами, работающими, в условиях данного прибора, получают умножением значений силы света, найденных из КСС, на фактический световой поток установленных в СП ламп (в килолюменах).

Для описания светораспределения любого круглосимметричного СП достаточно одной меридиональной КСС, а для симметричных СП необходимо семейство меридиональных КСС для различных меридиональных плоскостей, число которых выбирается исходя из формы фотометрического тела. Для СП с двумя плоскостями симметрии (прежде всего для светильников и прожекторов с линейными лампами) обычно ограничиваются КСС только в двух главных плоскостях - продольной и поперечной (рис. 2.6). Для большого числа случаев применения СП необходимо знать их КСС не только в нижней, но и в верхней полусфере пространства.

Многообразие КСС симметричных СП охватывается светотехнической классификацией этой самой крупной группы СП. В основу классификации положены два независимых признака светораспределения светильников: соотношение световых потоков, направляемых в разные полусферы, и форма КСС.

Здесь следует помнить, что характеристика формы кривой в табл. 2.8 является независимой характеристикой светораспределения, а не подклассом соответствующего класса, указанного в табл. 2.7.

6. возможность перемещения при эксплуатации (стационарные, переносные и передвижные)

Стационарный СП - прибор, закрепленный на месте установки, для снятия которого требуется применение инструмента. Нестационарный СП может быть снят с места установки без применения инструмента и перемещен на другое место. Переносный СП - нестационарный прибор с индивидуальным источником питания или отключаемый при перемещениях.

7. способ установки СП (рис. 2.8)

8. класс защиты от поражения электрическим током

9. исполнение для работы в определенных условиях эксплуатации;

10. степень защиты от пыли и воды

11. способ питания лампы (сетевой, от индивидуального источника питания, комбинированное питание);

12. возможность изменения положения оптической системы (подвижные, неподвижные);

13. возможность изменения светотехнических характеристик (регулируемые, нерегулируемые);

14. способ охлаждения (с естественным охлаждением, с принудительным охлаждением).

По исполнению для работы в определенных условиях эксплуатации СП подразделяются с учетом следующих признаков:

а) по климатическому исполнению и категории размещения;

б) по доминирующему воздействующему фактору: температуре и относительной влажности воздуха;

в) механическим воздействиям;

г) по особым факторам среды;

д) по наличию заметных концентраций химически активных веществ;

е) по взрывоопасности среды.

Световыми комплексами (СК) называются устройства, состоящие из набора СП, отдельных оптических элементов, конструктивных, электротехнических или других деталей, сборочных единиц или блоков, собираемых у потребителя, выполняющие свои функции только в собранном виде и предназначенные для освещения или сигнализации.

Подобно классификации СП, СК подразделяются по основной светотехнической функции, по общим условиям эксплуатации и по основному назначению (СК внутренние - рекламно-информационные, для транспортных средств, светящие потолки, мнемосхемы, СК со щелевыми световодами, гирлянды; СК наружные - рекламно-информационные, для транспортных средств, аэродромные, гирлянды).

Необходимо подчеркнуть, что главные признаки классификации СП являются самостоятельными и независимыми. Таким образом, могут существовать как светильники, так и прожекторы, и для освещения, и для световой сигнализации, при этом указанные приборы могут быть предназначены как для применения внутри зданий, так и для использования на открытых пространствах.

Выше был использован ряд терминов, требующих дополнительных разъяснений. Светильниками общего освещения называются светильники, предназначенные для общего освещения помещения и открытых пространств; светильниками местного освещения - светильники, рассчитанные в основном на освещение рабочих поверхностей; светильниками комбинированного освещения - приборы, создающие (поочередно или одновременно) как общее, так и местное освещение.

9. Маркировка и обозначение ОП

Система обозначений разработана и утверждена лишь для самой широкой группы СП - светильников для помещений промышленных, общественных и жилых зданий, рудников и шахт, светильников для наружного освещения. В соответствии с ней каждому новому СП присваивается шифр, структура которого по ГОСТ 13828-74 такова:

где 1 - тип ИС (одна буква на первом месте в шифре); 2 - основной способ установки СП (одна буква); 3 - основное назначение СП (одна буква); 4 - номер серии, к которой принадлежит СП (две цифры); 5 - число ламп в СП (одно- или двузначное число в шифре, при этом цифра 1 в шифре не указывается); 6 - мощность ламп, Вт, обозначаемая одно-, двух-, трех-, четырех- или пятизначным числом; 7 - номер модификации СП (трехзначное число); 8 - обозначение климатического исполнения и категории размещения (одна или две буквы и одна-две цифры).

Номер модификации позволяет учесть индивидуальные отличительные признаки СП, например класс светораспределения и тип КСС, степень защиты от воздействия окружающей среды, особенности оптической системы, форму защитных стекол и рассеивателей, наличие или отсутствие экранирующих решеток, способ ввода проводов, особенности электрической схемы материал, форму и цвет СП и ряд других характеристик.

В шифре СП после номера серии ставится тире, между числом ламп и цифрой, указывающей их мощность, - знак умножения. При отсутствии цифры 1, обозначающей число ламп в СП, после номера серии перед цифрой, указывающей мощность ламп, должен стоять знак умножения. Система условных обозначений СП иллюстрируется табл. 2.9.

ГОСТ 17677-82 сохраняет за организациями, разрабатывающими СП, право давать новым изделиям наряду с шифрами и собственные имена.

9.1 Примеры обозначений светильников

1. Светильник с лампой накаливания мощностью 500 Вт, общего назначения, подвесной, для промышленных предприятий, серии 05, модификации 016, климатического исполнения У, категории размещения 3: НСП05?500-016-У3.

2. Светильник с ртутной лампой типа ДРЛ мощностью 400 Вт, консольный, уличный, серии 08, модификации 014, климатического исполнения ХЛ, категории размещения 1: РКУ08?400-014-ХЛ1.

3. Светильник с двумя лампами накаливания мощностью 40 Вт, общего назначения, настольный, для жилых (бытовых) помещений, серии 02, модификации 005, климатического исполнения У, категории размещения 4: ННБ02-2?40-005-У4 («Орфей»).

4. Светильник с двумя прямыми трубчатыми люминесцентными лампами мощностью по 40 Вт и одной прямой эритемпой люминесцентной лампой мощностью 30 Вт, подвесной, для общественных зданий, серии 02, модификации 005, климатического исполнения У, категории размещения 4: ЛС02-2?40(1?30)-005-У4.

На корпусе СП или на одной из несъемных в процессе эксплуатации деталей наносится несмываемая, прочная и хорошо видная маркировка, содержащая товарный знак предприятия-изготовителя, шифр светильника, номинальное напряжение, В, и мощность ламп, Вт, степень защиты по ГОСТ 17677-82, климатическое исполнение и категорию размещения по ГОСТ 15150-69, месяц и год выпуска светильника, обозначение стандарта или ТУ, по которым выпускается светильник.

Таблица 5. Система условных обозначений светильников

Подвесные светильники

Наиболее важными качествами такой продукции, как осветительные приборы - светильники - являются функциональность, экономичность, разнообразие сфер применения, длительный срок службы и, разумеется, оригинальный и красивый дизайн.

Всеми этими важнейшими качествами в полной мере обладают светильники марки «Световые Технологии», относящиеся к группе подвесных.

Подвесные светильники - это группа осветительных приборов, которые крепятся к потолку при помощи подвесов.

Существует большое количество моделей подвесных светильников. Все они разнообразны и отличаются друг от друга не только по техническим параметрам, дизайну и области применения, но и по типу подвесов.

Подвесные светильники могут крепиться к потолку при помощи следующих типов подвесов:

· тросовый подвес;

· трубы различных диаметров;

· подвес на питающем шнуре.

В зависимости от модели и области применения, подвесные светильники работают с разными типами источников освещения: могут использоваться газоразрядные, компактные люминесцентные, а также лампы накаливания. Легко заметить, что все вышеперечисленные типы ламп отличаются экономичностью. Кроме того, газоразрядные источники освещения обладают очень высоким уровнем цветопередачи, то есть подвесной светильник, работающий с такой лампой, выгодно использовать для акцентного освещения в магазинах и выставочных залах. Не менее эффективно, чем экспозиционные, подвесные светильники помогут выгодно осветить ту или иную продукцию, а, следовательно, повысить объемы продаж товаров в магазинах, торговых центрах.

Также существуют модели подвесных светильников с мощными газоразрядными лампами, которые создадут необходимый уровень освещенности в помещениях с высокими пролетами.

Новинкой в производстве подвесных светильников являются модели, работающие с натриевыми лампами и предназначенные специально для освещения тепличных хозяйств и оранжерей. Использование таких светильников эффективно при выращивании в теплицах рассады, овощей, цветов и способствует ускоренному росту посевного материала.

Кроме того, подвесные светильники можно использовать для функционально-декоративного освещения спортивных площадок, складов, цехов, кафе, библиотек и др.

Таким образом, подвесные светильники могут стать удачным решением в функциональном и дизайнерском плане при использовании их для освещения помещений самого разного назначения.



10. Расчет искусственного освещения производственного помещения ведется в следующей последовательности

Выбор типа источников света.

В зависимости от конкретных условий в производственном помещении (температура воздуха, особенности технологического процесса и его требований к освещению), а также светотехнических, электрических и других характеристик источников, выбирается нужный тип источников света.

Выбор системы освещения.

При однородных рабочих местах, равномерном размещении оборудования в помещении принимается общее освещение. Если оборудование громоздкое, рабочие места с разными требованиями к освещению расположены неравномерно, то используется локализованная система освещения. При высокой точности выполняемых работ, наличии требования к направленности освещения применяется комбинированная система (сочетание общего и местного освещения).

Выбор типа светильника.

С учетом потребного распределения силы света, загрязненности воздуха, пожаровзрывоопасности воздуха в помещении подбирается арматура.

Размещение светильников в помещении.

Светильники с лампами накаливания можно располагать на потолочном перекрытии в шахматном порядке, по вершинам квадратных полей, рядами. Светильники с люминесцентными лампами располагают рядами.

При выборе схемы размещения светильников необходимо учитывать энергетические, экономические, светотехнические характеристики схем размещения. Так, высота подвеса (h) и расстояние между светильниками (I) связаны с экономическим показателем схемы размещения (л_э), зависимостью л_э =l/h. С помощью справочных таблиц выбирается целесообразная схема размещения светильников.

На основании принятой схемы размещения светильников определяется их потребное количество.

Определение потребной освещенности рабочих мест.

Нормирование освещенности производится в соответствии со СНиП 23-05-95* , как это было изложено выше.

Расчет характеристик источника света.

Для расчета общего равномерного освещения применяется метод коэффициента использования светового потока, а расчет освещенности общего локализованного и местного освещения производится с помощью точечного метода.

В методе коэффициента использования расчет светового потока источника производится по формуле:

,

где Е_н - нормативная освещенность, лк;

S - освещаемая площадь, м²;

Z - коэффициент минимальной освещенности

;

К - коэффициент запаса, учитывающий ухудшение характеристик источников при эксплуатации;

N - число светильников;

з - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования определяется по индексу помещения In и коэффициентам отражения потока, стен и пола по специальной таблице.

Индекс помещения рассчитывается по формуле:

где а и b длина и ширина помещения;

h - высота подвеса светильников.

Порядок расчета искусственного освещения

I. Задаться или выбрать исходные данные: размеры помещения, вид выполняемой работы, вид источника света, система освещения.

2. Выбрать тип светильника в зависимости от категории производства по пожарной опасности и от метеоусловий.

3. Составить в масштабе планировку помещения.

4. Разместить светильники на планировке.

5. Выбрать норму искусственной освещенности СНиП 23-05-95*

6. Выбрать метод расчета.

7. Рассчитать требуемый световой поток одной лампы

8. Подобрать ближайшую стандартную лампу.

9. Проверить значение фактической освещенности (отклонение фактической освещенности от нормы допускается -10 +20%)

Особенности расчета аварийного освещения, эвакуационного, местного освещения определяются их назначением и требованиям к ним.

10.1 Задание

Определить тип и число светильников системы общего освещения для помещения компрессорной по перекачке бытового газа (метан С₂Н₄). Размер компрессорной составляет по условию задания А=20м., В=10м., Н=6м. В компрессорной проводится наблюдение за прочесом перекачки газа - метана. В помещении возможно образование взрывовоздушной среды (смеси) метана с воздухом при пропуске перекачиваемого газа через уплотнители.

10.2 Расчет задания

Устанавливаем класс взрывоопасной зоны в помещении компрессорной в соответствии ПУЭ [глава 5, п.п. 7,3,6] - компрессорная относится к взрывоопасной зоне класса ВIа или I по [ ГОСТ Р 51330.9-99]. В связи с этим необходимо использовать светильники взрывозащитного исполнения для соответствующих категорий и групп взрывоопасной смеси метана с воздухом.

Определяем категорию и группу взрывоопасной смеси метана (С₂Н₄) с воздухом по [ГОСТ Р 51330.19-99, часть 20] и получаем IIА,ТI по таблице 1 [4, пункт-184].

В соответствии с ПУЭ выбираем светильники с ЛН (лампами накаливания) или ДРЛ (дроссельно- ртутные лампы). В данном случае мной выбран светильник РСП 38М (Светильники РСП-38М применяются для общего освещения взрывоопасных зон всех классов (промышленных помещений, предприятий химической и нефтегазоперерабатывающей промышленности и открытых площадок промышленных предприятий), где имеется вероятность взрыва газов и паров).прил.2)

При расчете по методу использования светового потока потребный поток ламп в светильниках определяется по формуле из справочной книги Г.М. Кнорринга стр.384.

Е - нормативная минимальная освещенность, лк, [СНиП 23-05-95*] класс точности(малая точность IV)контраст - средний(в) светлый) нормируемая освещенность 100лк.), поэтому принимаем Е=100лк.

k- коэффициент запаса выбирается по [СНиП 23-05-95*, табл. 3] k=1.6

S - освещаемая площадь, м² (20*10=200м² )

z - коэффициент неравномерности освещения равняется отношению Е_ср/Е_мин. Зависит от многих факторов, поэтому его можно принимать равным 1,15 для ламп ДРЛ и ЛН [по справочнику Г.М.Кнорринга стр.125.]

N - число светильников;

? - коэффициент использования светового потока в долях единицы; для определения коэффициента использования находится индекс помещения i и предположительно оцениваются коэффициенты отражения поверхностей по [по справочнику Г.М. Кнорринга стр.126, табл. 5-1] примем с_п=50% с_С=30% с_Р=10%.

Индекс помещения опредемяем по формуле [по справочнику Г.М. Кнорринга стр.125.]

А - длинна помещения 20м.;

В - ширина помещения 10м.;

h - высота подвеса светильника от уровня пола принимаем h = 3.0 м.

По [по справочнику Г.М. Кнорринга стр.135, табл. 5-9]для светильников РСП 38М находим коэффициент использования - 56%, т.е. для расчёта ?-0,56. Подставим полученные и принятые значения, определяем общий световой поток всех ламп по формуле:

Определяем необходимое число светильников

Устанавливаем количество светильников равное 16 шт.

По [по справочнику Г.М. Кнорринга стр., табл.2-2]тип ламп ДРЛ 125 при напряжении 220В.Ф₁=5600 лм. Расположим 16 светильников в 2 ряда (2 ряда по 8 шт. в 1 ряд ). (20/9=2,5 м между светильниками в длину и 10/3=3,3 м)

11. Правила безопасной эксплуатации осветительных установок

Тщательный и регулярный уход за установками естественного и искусственного света имеет значение для создания рациональных условий освещения, в частности, обеспечения требуемых величин освещенности без дополнительных затрат электроэнергии.

В установках с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазу миганий ламп), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых, например, можно судить по значительному шуму дросселей (необходимо их исправить или заменить).

Сроки чистки светильников и застекления в зависимости от запыленности помещения предусматриваются действующими нормами и должны производиться для стекол световых проемов не реже двух раз в год для помещений с незначительным выделением пыли и не реже 4 раз в год для помещений со значительным выделением пыли, для светильников - от четырех до двенадцати раз в год в зависимости от характера запыленности производственного помещения.

Своевременно должна производиться замена перегоревших ламп, которая осуществляется двумя способами; индивидуальными - заменяются лампы после выхода из строя, и групповым - через определенный интервал одновременно заменяются и перегоревшие и работающие лампы (ДРЛ через 7500 ч, люминесцентные 40 Вт - через 8000 ч, люминесцентные 65-80 Вт -через 6300 ч).

На крупных предприятиях (при установленной общей мощности на освещение свыше 250 кВт) следует иметь специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещение (инженер или техник).

При оценке производственного освещения не реже одного раза в год после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп следует проверять уровень освещенности в контрольных точках. В настоящее время основным прибором для измерения освещенности является объективный люксметр (Ю-116, Ю-117), основанный на явлении фотоэлектрического эффекта.

Полученная фактическая освещенность должна быть больше или равна нормируемой освещенности, умноженной на коэффициент запаса. При несоблюдении этого соотношения осветительная установка непригодна для дальнейшей эксплуатации и требует реконструкции или капитального ремонта.

1. Осветительные приборы должны устанавливаться так, чтобы они были доступны для их монтажа и безопасного обслуживания с использованием при необходимости инвентарных технических средств.

В производственных помещениях, оборудованных мостовыми кранами, участвующими в непрерывном производственном процессе, а также в бескрановых пролетах, в которых доступ к светильникам с помощью напольных и других передвижных средств невозможен или затруднен, установка светильников и другого оборудования и прокладка электрических сетей может производиться на специальных стационарных мостиках, выполненных из несгораемых материалов. Ширина мостиков должна быть не менее 0,6 м, они должны иметь ограждения высотой не менее 1м.

В общественных зданиях допускается сооружение таких мостиков при отсутствии возможности использования других средств и способов доступа к светильникам.

2. Светильники, обслуживаемые со стремянок или приставных лестниц, должны устанавливаться на высоте не более 5 м (до низа светильника) над уровнем пола. При этом расположение светильников над крупным оборудованием, приямками и в других местах, где невозможна установка лестниц или стремянок, не допускается.

3. Светильники, применяемые в установках, подверженных вибрациям и сотрясениям, должны иметь конструкцию, не допускающую самоотвинчивания ламп или их выпадения. Допускается установка светильников с применением амортизирующих устройств.

4. Для подвесных светильников общего освещения рекомендуется иметь свесы длиной не более 1,5 м. При большей длине свеса должны приниматься меры по ограничению раскачивания светильников под воздействием потоков воздуха.

5. Во взрывоопасных зонах все стационарно установленные осветительные приборы должны быть жестко укреплены для исключения раскачивания.

Для помещений, отнесенных к пожароопасным зонам П-IIа, должны быть использованы светильники с негорючими рассеивателями в виде сплошного силикатного стекла.

6. Для обеспечения возможности обслуживания осветительных приборов допускается их установка на поворотных устройствах при условии их жесткого крепления к этим устройствам и подводки питания гибким кабелем с медными жилами.

7. Для освещения транспортных тоннелей в городах и на автомобильных дорогах рекомендуется применять светильники со степенью защиты 1Р65.

8. Светильники местного освещения должны быть укреплены жестко или так, чтобы после перемещения они устойчиво сохранили свое положение.

9. Приспособления для подвешивания светильников должны выдерживать в течение 10 мин без повреждения и остаточных деформаций приложенную к ним нагрузку, равную пятикратной массе светильника, а для сложных многоламповых люстр с массой 25 кг и более -- нагрузку, равную двукратной массе люстры плюс 80 кг.

10. У стационарно установленных светильников винтовые токоведущие гильзы патронов для ламп с винтовыми цоколями в сетях с заземленной нейтралью должны быть присоединены к нулевому рабочему проводнику.

Если патрон имеет нетоковедущую винтовую гильзу, нулевой рабочий проводник должен присоединяться к контакту патрона, с которым соединяется винтовой цоколь лампы.

11. В магазинных витринах допускается применение патронов с лампами накаливания мощностью не более 100 Вт при условии установки их на несгораемых основаниях. Допускается установка патронов на сгораемых, например деревянных, основаниях, обшитых листовой сталью по асбесту.

12. Провода должны вводиться в осветительную арматуру таким образом, чтобы в месте ввода они не подвергались механическим повреждениям, а контакты патронов были разгружены от механических усилий.

13. Соединение проводов внутри кронштейнов, подвесов или труб, при помощи которых устанавливается осветительная арматура, не допускается. Соединения проводов следует выполнять в местах, доступных для контроля, например в основаниях кронштейнов, в местах ввода проводов в светильники.

14. Осветительную арматуру допускается подвешивать на питающих проводах, если они предназначены для этой цели и изготовляются по специальным техническим условиям.

15. Осветительная арматура общего освещения, имеющая клеммные зажимы для присоединения питающих проводников, должна допускать подсоединение проводов и кабелей как с медными, так и с алюминиевыми жилами.

Для осветительной арматуры, не имеющей клеммных зажимов, когда вводимые в арматуру проводники непосредственно присоединяются к контактным зажимам ламповых патронов, должны применяться провода или кабели с медными жилами сечением не менее 0,5 мм² внутри зданий и 1 мм² вне зданий. При этом в арматуре для ламп накаливания мощностью 100 Вт и выше, ламп ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ должны применяться провода с изоляцией, допускающей температуру нагрева их не менее 100 °С.

Вводимые в свободно подвешиваемые светильники незащищенные провода должны иметь медные жилы.

Провода, прокладываемые внутри осветительной арматуры, должны иметь изоляцию, соответствующую номинальному напряжению сети.

16. Ответвления от распределительных сетей к светильникам наружного освещения должны выполняться гибкими проводами с медными жилами сечением не менее 1,5 мм² для подвесных светильников и не менее 1 мм² для консольных. Ответвления от воздушных линий рекомендуется выполнять с использованием специальных переходных ответвленных зажимов.

17. Для присоединения к сети настольных, переносных и ручных светильников, а также подвешиваемых на проводах светильников местного освещения должны применяться шнуры и провода с гибкими медными жилами сечением не менее 0,75 мм².