Эскиз плана цеха и указать расположение светильников

Обновлено: 28.03.2024

Эскиз плана цеха и указать расположение светильников

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ПОМЕЩЕНИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

1. РАЗРАБОТАНО: Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН) (к.т.н. Шмаров И.А., инж. Котлярова Н.И., к.т.н. Козлов В.А., инж. Исхакова Г.Р.); Обществом с ограниченной ответственностью "Всероссийским научно-исследовательским и проектно-конструкторским светотехническим институтом" (ООО "ВНИСИ") (д.т.н., проф. Айзенберг Ю.Б., к.т.н. Федюкина Г.В.); Товариществом с ограниченной ответственностью "Церера" (Орлов А.В.)

2. ПОДГОТОВЛЕНО К УТВЕРЖДЕНИЮ И ИЗДАНИЮ Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (инж. Щипанов Ю.Б., инж. Ионин В.А.)

3. УТВЕРЖДЕНО указанием Москомархитектуры от 28.10.99 N 43

1. РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

1.1. ВЫБОР МЕТОДА РАСЧЕТА

1.1.1. Все применяемые методы расчета освещения можно свести к двум основным: точечному и методу светового потока, подразделяющемуся на метод коэффициента использования и метод удельной мощности.

В принципе, оба метода равноправны, области их применения в значительной степени пересекаются, но между ними есть существенные различия.

Точечный метод в основном предназначен для нахождения освещенности в точках, и, следовательно, он наиболее пригоден для расчета минимальной освещенности, регламентируемой нормами для большинства освещаемых объектов.

Метод коэффициента использования предназначен для определения средней освещенности и при расчете этим методом минимальная освещенность оценивается лишь приближенно, без выявления точек, в которых она имеет место. Средняя освещенность может быть рассчитана на как угодно расположенной поверхности, но наиболее употребительные формы этого метода предназначены для расчета только горизонтальной освещенности.

1.1.2. Точечный метод является предпочтительным к использованию и незаменим в случаях:

- необходимости учитывать возможные затенения;

- предъявления требований к равномерности распределения освещенности;

- определения освещенности наклонных поверхностей.

Применение точечного метода целесообразно для расчета осветительных установок (ОУ) с повышенной неравномерностью распределения освещенности (локализованное освещение светильниками прямого света, наружное освещение, рассчитываемое на минимальную освещенность, аварийное освещение и т.п.), а также для расчета освещения наклонных поверхностей, создаваемого светильниками прямого света.

1.1.3. Метод коэффициента использования целесообразен во всех случаях, когда расчет ведется по средней освещенности и, в частности, для расчета общего равномерного освещения.

1.1.4. Общее равномерное освещение помещений может быть рассчитано любым методом. Однако в ответственных случаях предпочтение следует отдавать точечному методу, так как он позволяет проанализировать распределение освещенности по площади помещения. При использовании светильников концентрированного светораспределения необходимо применять только точечный метод.

1.1.5. Имеются случаи, в которых ни один из указанных методов расчета в отдельности не дает точных результатов. К таковым относится расчет локализованного освещения или освещения наклонных поверхностей в помещениях, освещаемых светильниками, не относящихся к классу прямого света. В этих случаях прямую составляющую освещенности определяют точечным методом, а дополнительную отраженную - методом коэффициента использования.

1.2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЕТЕ ОСВЕЩЕННОСТИ

1.2.1. Расчет искусственного освещения заключается в определении числа и мощности источников света, обеспечивающих нормированную (с учетом коэффициентов запаса) освещенность, либо в определении по заданному размещению светильников и мощности источников света, используемых в них, создаваемой ими освещенности на указанных в нормах рабочих поверхностях.

1.2.2. Освещенность на рабочей поверхности создается световым потоком, поступающим непосредственно от светильников (прямая составляющая освещенности и отраженным, падающим на расчетную поверхность в результате многократных отражений от стен, потолка, пола, оборудования (отраженная составляющая освещенности ):

1.2.3. Прямая составляющая освещенности рассчитывается на основе кривой силы света светильника и расположения светильников относительно выбранной точки на рабочей поверхности и поэтому ее значения на отдельных участках рабочей поверхности могут быть различными.

1.2.4. Отраженная составляющая освещенности определяется световым потоком, падающим на отражающие поверхности непосредственно от светильников, т.е. определяется светораспределением светильников, отражающими свойствами ограждающих поверхностей, а также соотношением размеров освещаемого помещения.

1.2.5. Методика расчета прямой составляющей освещенности выбирается в зависимости от применяемых, в дальнейшем именуемых как излучатели, светящих элементов проектируемой осветительной установки. В зависимости от соотношения размеров излучателей и расстояний их до освещаемой поверхности все разновидности излучателей можно разделить на три группы: точечные, линейные и поверхностные.

Точечность светящего элемента определяется его относительными размерами по отношению к расстоянию до освещаемой точки пространства. Практически принято считать светящее тело точечным, если его размеры не превышают 0,2 расстояния до освещаемой точки.

В практике расчета точечный светильник принимается за светящую точку с условно выбранным световым центром, характеризуемым силой света по всем направлениям в пространстве (рис.1.1).

Рис.1.1. Ориентация расчетной плоскости в пространстве
в сферической системе координат

К точечным светящим элементам относятся прожекторы, светильники с ЛН и газоразрядными лампами типов ДРЛ, ДРИ, НЛВД, НЛНД и т.п.

1.2.6. К линейным светящим элементам относятся светящие элементы, имеющие несоизмеримо малые размеры по одной из осей по сравнению с размерами по другой оси.

В практике расчета к светящим линиям относятся излучатели, длина которых превышает половину расчетной высоты . К светящим линиям относятся люминесцентные светильники, расположенные непрерывными линиями или линиями с разрывами, а также протяженные светящие панели, длина которых соизмерима с расстоянием до освещаемой поверхности. Основной характеристикой линейных источников является удельная сила света, под которой понимают силу света, излучаемую единицей длины источника (1 м) в плоскости, перпендикулярной его оси, и кривые силы света в продольной и поперечной плоскостях.

1.2.7. К поверхностным излучателям, для которых нельзя применить закон квадратов расстояний из-за значительной погрешности, возникающей в расчете, относятся установки отраженного света в виде световых потолков или ниш; панели, перекрытые рассеивателями или экранирующими решетками. Размеры этих светящих элементов соизмеримы с расстоянием до расчетной точки. Светящие элементы этой группы характеризуются следующими показателями: формой и размером светящей поверхности, распределением яркости по различным направлениям пространства и по самой светящей поверхности. Световые потолки в установках отраженного света, а также световые потолки и панели, перекрытые рассеивателями, обладают практически одинаковой яркостью по всем направлениям пространства. Исключение составляют светящие поверхности, перекрытые экранирующими решетками, защитный угол которых может существенно влиять на распределение яркости в пространстве. При расчете осветительных установок этого типа можно принимать яркость светящей поверхности, равной ее среднему значению.

Использование поверхностных излучателей, требующих значительной установленной мощности, может быть оправданным в установках архитектурного освещения, когда кроме утилитарных требований, предъявляются также дополнительные архитектурно-художественные требования.

1.2.8. Необходимо иметь в виду, что в зависимости от условий применения излучатель может быть отнесен к определенной группе. Так, линейный излучатель может рассматриваться как точечный, если его длина в два раза меньше расстояния до точки, в которой определяется создаваемая им освещенность, при этом погрешность при расчете не превышает 5%. Аналогичное допущение может быть принято для поверхностного излучателя, если расстояние, на котором определяется освещенность, в 2,5 раза превышает наибольший размер поверхности.

Подход к расчету отраженной составляющей является общим для всех трех групп излучателей, он заключается в определении первоначально попавшего от светильников светового потока на отражающие поверхности ограждающих помещение конструкций.

1.2.9. Характерные точки расчета для общего равномерного освещения показаны на рис.1.2.

Рис.1.2. Расчетные точки освещенности

В принципе не следует выискивать точки абсолютного минимума освещенности у стен или в углах: если в подобных точках есть рабочие места, то доведение в них освещенности до требуемого значения может быть осуществлено увеличением мощности ближайших светильников или установкой дополнительных светильников.

1.3. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТИЛЬНИКОВ.
КРИВЫЕ СИЛЫ СВЕТА СВЕТИЛЬНИКОВ

1.3.1. В практике расчетов светильник принимается за излучатель (точку, линию, поверхность) с условно выбранным световым центром.

Светораспределение светильников определяется фотометрическим телом светильника, под которым понимается геометрическое место концов радиус-векторов, выходящих из светового центра, длина которых пропорциональна силе света светильника в соответствующем направлении (рис.1.3).

Рис.1.3. Симметричные (а) и несимметричные (б) фотометрические
тела световых приборов

В зависимости от формы фотометрического тела светильника светильники подразделяются на симметричные, фотометрическое тело которых имеет ось или плоскость симметрии, и несимметричные (рис.1.3). К первой группе относятся круглосимметричные светильники, кривая силы света которых одинакова при любых значениях углов .

Кривые силы света представляются в виде графиков, таблиц или задаются в виде формул, аппроксимирующих кривые силы света.

Отдельные стандартные классы светораспределения были детализованы (Д-1, Д-2; Г-1Г-4; K-1K-4; Л; Ш) и установлены поля допусков, в пределах которых реальное светораспределение светильника позволяет отнести его к тому или иному классу (рис.1.4, табл.1.3.1).

Рис.1.4. Типовые кривые силы света по ГОСТ 17677-82
в относительных единицах

ТИПОВЫЕ КРИВЫЕ СИЛЫ СВЕТА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КРУГЛОСИММЕТРИЧНЫХ СВЕТИЛЬНИКОВ (= 1000 лм)

5.3. Расчет освещенности цеха

Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятиях обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения. От освещения зависят также производительность труда и качество выпускаемой продукции.

Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещенности, соответствующей характеру зрительной работы.

При освещении проектируемого механосборочного цеха используется совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. При этом естественное освещение является комбинированным, то есть сочетающим верхнее (осуществляемое через световые фонари) и боковое (осуществляемое через световые проемы) освещения. Искусственное освещение проектируемого цеха также является комбинированным, то есть представляющим совокупность местного и общего освещение.

Освещенность на рабочих местах и поверхностях станков класса Н и П должна быть не ниже 2000 лк при освещении газоразрядными лампами. Общее искусственное освещение цеха с металлорежущими станками должно быть равным 400 лк при освещении газоразрядными лампами.

Для расчета рабочего искусственного освещения цеха в качестве исходных данных принимается:

– тип источника света: для освещения производственного помещения – лампа дуговая ртутная люминесцентная ДРЛ–700, имеющая величину светового потока ФП = 33000 лм;

– тип системы освещения – комбинированная;

– характеристики цеха: длина – 144 м, ширина – 96 м, высота расположения светильников – 7,2 м;

– коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности и минимальной, для ламп ДРЛ z = 1,15.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток (лм) одной лампы [3]:


,

где Ен – нормированная минимальная освещенность по СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение», Ен = 400 лк;

S – площадь освещаемого помещения, S = 13824 м 2 ;

z – коэффициент неравномерности освещения, z = 1,15;

Кз – коэффициент запаса, по СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение» Кз = 1,5;

ηн – коэффициент использования светового потока;

N – число светильников в помещении.

Коэффициент использования светового потока ηн, давший название методу расчета, определяют по СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения потолка ρп, стены ρс, пола ρр, размеров помещения, определяемых индексом помещения [3]:


где А – длина помещения в плане, А = 144 м;

В – ширина помещения в плане, В = 96 м;

Н – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, Н =7,2 м.


.

Для коэффициентов отражения потолка ρп = 30%, стены ρс = 10%, пола ρр = 10% и индекса помещения i = 8 коэффициент использования светового потока ηн = 0,64.

Таким образом, определяется число светильников в помещении:


.


N = шт.

Таким образом, для освещения проектируемого механосборочного цеха принимается 451 светильников типа УПД с лампами ДРЛ–700.

Определяется световой поток


лм.

Отклонение потока выбранной лампы ДРЛ–700 (ФП = 38000 лм) от расчетного

= %,

что лежит в пределах –10%…+20%.

Светильники располагаются рядами по 41 штуке на равном расстоянии друг от друга. Количество рядов 11.

Немаловажное значение имеет правильная цветовая отделка помещений. Покрытие стен должно быть матовым, без бликов; верхние участки стен и потолок следует окрашивать в белый цвет, так как этот цвет обладает наибольшей отражающей способностью и тем самым увеличивает освещенность помещения.

3.2. Расчет электроосвещения производственных помещений (светотехнический расчет освещения)

После того, как выбран тип светильников, установлена величина нормируемой освещенности для принимаемых источников света (ламп накаливания или люминесцентных ламп), намечено их размещение, остается рассчитать мощность осветительной установки и мощность применяемого источника света. Существуют следующие способы определения мощности ламп:

метод удельной мощности;

метод коэффициента использования;

РАСЧЕТ ПО УДЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ

Этот способ расчета наиболее прост, дает достаточно точные результаты и широко применяется в проектировании. Расчет по удельной мощности применяется для общего равномерного освещения, но не пригоден для расчета локализованного освещения. Им можно рассчитывать только общее освещение помещений площадью больше 10 м 2 , не загроможденных оборудованием, при общем равномерном расположении светильников и нормировании по всему помещению одинаковой освещенности на горизонтальной плоскости.

Значения удельной мощности W , Вт/м 2 (мощность ламп на каждый квадратный метр площади освещаемого помещения) находятся по таблицам удельной мощности светильников согласно /Л-3/.

Величина удельной мощности зависит от:

а) высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью - с увеличением высоты удельная мощность увеличивается;

б) размеров освещаемого помещения - с увеличением площади помещения удельная мощность уменьшается;

в) величины нормируемой освещенности - с увеличением освещенности удельная мощность увеличивается;

г) типа светильников;

д) коэффициентов отражения потолка, стен и пола.

Последовательность расчета методом удельной мощности при использовании ламп накаливания следующая:

Намечают тип и число светильников (ламп) в помещениях исходя из расчетной высоты h и расстояния между светильниками или рядами светильников L1,5 h .

По таблице удельной мощности светильников /Л-3/ принимают значение удельной мощности W .

Определяют расчетную мощность одной лампы по формуле


;

По таблицам /Л-3/ выбирают ближайшую по мощности лампу.

Если мощность лампы значительно отличается от расчетной, то изменяют количество светильников или ламп.

Расчет освещения методом удельной мощности при освещении люминесцентными лампами производят в такой последовательности:

По приложению /Л-3/ в зависимости от h, S, Е и типа светильника принимают значения удельной мощности W для ламп ЛБ. Удельная мощность для других ламп определяется умножением табличных данных на коэффициент: для ламп ЛХБ, ЛТБ - на 1,13; для ламп ЛД, ЛТБ80 - на 1,29; для ламп ЛДЦ - на 1,68.

Определяется количество люминесцентных ламп- n. Мощность одной лампы РЛ принимается по таблицам /Л-3/.


.

По количеству ламп, устанавливаемых в одном светильнике n1 и полному расчетному количеству их n определяется количество светильников:


.

Намечаются места установки светильников с проверкой расстояния между светильниками и между рядами. Если расстояния оказываются больше расчетных(L=1,5h), то производят перерасчет на светильники с меньшим количеством ламп.

Рассмотрим примеры расчета методом удельной мощности.

В помещении площадью S = A B =16х10=160 м 2 с П = 0,5, СТЕН = 0,3, pn = 0,1 на расчетной высоте h=3,2 м предполагается установить светильники типа ЛСП 02-2х40-10 (кривые силы света типа Д-3, КПД=60%) с люминесцентными лампами типа ЛБ. Требуется определить необходимое количество светильников для создания освещенности Ен= 300 лк при коэффициенте запаса kз =1,8 и коэффициенте равномерности  =1,1.

По таблице находим W100 ЛК = 2,9 Вт/м 2 . Но так как в таблице Ен = 100 лк; kз = 1,5 и КПД = 100%, пропорциональным перерасчетом определяем: /Л-3/

W = 2,9  1,8  300 / (1,5  0,6 100) = 17,4 Вт/м 2.

N = WS / P = 17,4 160 / 80 = 35 штук.

Таким образом, предусматриваем 3 ряда по 12 светильников в каждом.

В производственном помещении длиной 18 м, шириной 10 м и высотой 4 м намечено установить 8 светильников ППР-200. Высота подвеса светильников над уровнем пола 3,5 м. Определить мощность ламп, если нормированная освещенность на уровне пола помещения равна 20 лк. Напряжение осветительной сети 220 В.

По таблице для НР = 3,5 м, ЕН = 20 лк и S = 18  10 =180 м 2 находим значение удельной мощности W = 6,2 Вт/м 2 .

Определяем потребную мощность лампы:

6,2  180 / 8 = 139,5 Вт.

Принимаем лампу типа Б220-150 мощностью 150 Вт.

Для помещений меньшей площади (меньше 10 м 2) и для лестничных клеток мощность ламп накаливания выбирают по табл. 5.

Наибольшая мощность ламп, Вт

Площадью от 5 до 10 м 2 при освещенности по норме, лк:

Площадью менее 5 м 2 :

(световые точки устанавливают через площадку)

Сделать расчет освещения (определить количество и мощность ламп) методом удельной мощности для горячего цеха площадью S = 10 6 = 60 м 2 , высотой Н = 3,5 м. Напряжение электрической сети 220 В; h = 2,2 м, устанавливаемый светильник НСП17-200-103 .

Намечаем к установке количество светильников - 6. Размещаем их в вершинах квадратов с L=3 м.

По приложению находим значения удельной мощности. При Е = 75 лк, h = 2,2 м (2. 3), S = 60 м 2 (5. 150) удельная мощность W=20,5 вт/м 2 .

Определяем расчетную мощность одной лампы:


Выбираем лампу мощностью 200 Вт. Полная установленная мощность ламп Р = 6  200 = 1200 Вт. Фактическая удельная мощность


.

РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ МЕТОДОМ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Коэффициент использования осветительной установки показывает, какая часть светового потока ламп падает на рабочую поверхность:


;

где: Ф - световой поток, падающий на рабочую поверхность, лм;

n - количество ламп;

ФЛ - световой поток одной лампы, лм.

Величина коэффициента использования зависит от типа светильников, коэффициентов отражения потолка П и стен СТ, индекса помещения , учитывающего соотношение его размеров. Коэффициенты отражения чистых побеленных потолков и стен в сухих помещениях 70%, во влажных - 50%, бетонных потолков и стен, оклеенных обоями, - 30%.


,

где: А,В - длина и ширина освещаемого помещения, м;

h - расчетная высота, м.

Величину коэффициента использования определяют в процентах. В формулу расчета освещения коэффициент подставляют в долях единицы.

Расчет освещения лампами накаливания заключается в определении светового потока лампы ФЛ :


,

где: ЕН - нормируемая минимальная освещенность, лк;

S-площадь помещения, м 2 ;

kз - коэффициент запаса, связанный со старением лампы и запылением светильников.

Расчет освещения методом коэффициента использования ( при освещении ЛЛ) заключается в определении количества необходимых ламп для обеспечения нормируемой освещенности.

Расчетная формула имеет вид:


,

где: Z=1,15 - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности ЕСР к нормированной минимальной ЕН.

Сделать расчет освещения методом коэффициента использования для горячего цеха завода площадью S = 10  6 = 60 м. Высота Н = 3,5 м, напряжение электрической сети V=220 В. Использовать лампы накаливания.

Решение: Для горячего цеха принимаем светильники НСП-17-200-103. Определяем расчетную высоту

h = H - hР - hСВ = 3,5 - 0,8 - 0,5 = 2,2 м.

Расстояние между светильниками

L =1,5 h = 1,5  2,2 = 3,3 м.

Принимаем L = 3 м. При этом светильники располагаем в вершинах квадрата 3 х 3 м. Расстояние от стен принимаем в 2 раза меньше расстояния между светильниками (L / 2=1,5 м ), т.е. 1,5 и 2 м.

Устанавливаем 6 светильников. Светильник НСП17-200-103 является одноламповым, поэтому число ламп также будет равняться 6.

Чтобы найти коэффициент использования, определяем индекс помещения:


.

Коэффициент использования  =47% или 0,47 его находим по таблице.

Определяем световой поток одной лампы для освещенности 75 лк:


.

По таблице /Л-4/ находим лампу на 215. 225 В, световой поток которой близок к полученному. Лампа Г215-225-200 мощностью 200 Вт имеет световой поток 2920 лм. Принимаем 6 ламп мощностью по 200 Вт. Полная установленная мощность ламп Р = 1200 Вт (6  200). Удельная мощность


.

На основании примеров 3 и 4 можно сделать вывод, что при расчете разными методами получаются одинаковые результаты.



Рис 3. Расположение светильников на плане (а) и расчетная схема (б) к примерам 3 и 4 (расчет по удельной мощности и методом коэффициента использования).

На этаже производственного помещения длиной А = 24 м, шириной В = 18 м и высотой Н = 4,2 м намечено установить 16 светильников типа НСП11-200. Высота рабочей поверхности hР = 0,8 м. Свес светильника (расстояние от потолка до центра лампы) принят hСВ = 0,5 м. Напряжение питающей сети 220 В. Ориентировочные значения коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности 50; 30; 10% или П = 0,5; СТ =0,3; РП = 0,1.

Определяем расчетную высоту подвеса светильника над рабочей поверхностью

Вычисляем показатель (индекс) помещения (в некоторых работах его обозначают и i )


.

По принятым значениям коэффициентов отражения и показателю помещения  находим коэффициент использования светового потока = 58% = 0,58.

Из норм освещенности находим ЕН =30 лк и коэффициент запаса

Приняв Z =1,1, определяем расчетный световой поток одной лампы


.

Из ламп накаливания общего назначения выбираем ЛН типа Б мощностью 200 Вт, номинальный световой поток которой ФЛ=2920 лм.

Проверяем расхождение расчетного и номинального световых потоков лампы:


% ,

что находится в допустимых пределах.

Определяем фактическую минимальную освещенность рабочей поверхности с учетом выбранной лампы:


.

Если в результате расчета окажется, что лампа больше по мощности, следует увеличить число светильников и повторить расчет или найти необходимое число ламп, преобразуя формулу в


.

Расстояние между светильниками определяют по уравнению


;

где: L - расстояние между светильниками (или рядами ЛЛ), м;

Э = L/Н - наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками.

РАСЧЕТ ОСВЕЩЕНИЯ ТОЧЕЧНЫМ МЕТОДОМ

Точечный метод дает возможность определить в любой точке помещения освещенность как в горизонтальной, так и в вертикальной или наклонной плоскостях. В основном он применяется при расчете локализованного и наружного освещения в случаях, когда часть светильников закрывается расположенным в помещении оборудованием, при освещении наклонных или вертикальных поверхностей, а также для расчета освещения производственных помещений с темными стенами и потолком (литейные, кузнечные цехи, большинство цехов металлургических заводов и т.п.).

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:


, (*)

где: I - сила света в направлении от источника на заданную точку рабочей поверхности ( определяют по кривым силы света или по таблицам выбранного типа светильника);

 - угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением силы света к расчетной точке;

 - коэффициент, учитывающий действие удаленных от расчетной точки светильников и отраженного светового потока от стен, потолка, пола, оборудования, падающего на рабочую поверхность в расчетной точке

( принимают в пределах  = 1,05. 1,2);

k - коэффициент запаса;

hp - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Перед началом расчета необходимо вычертить в масштабе схему размещения светильников для определения геометрических соотношений и углов.

Расчет точечным методом более сложен, чем расчет по удельной мощности и методом коэффициента использования. Расчет ведется по специальным формулам, номограммам, графикам и вспомогательным таблицам. Наиболее простым является определение освещенности в горизонтальной плоскости от светильников с ЛН с помощью графиков пространственных изолюкс. Такие графики строятся для светильников каждого типа и имеются в справочных книгах по проектированию электроосвещения. «Изолюксой» называется линия, соединяющая точки с одинаковой освещенностью.

На рис.5 по вертикальной оси отложена высота установки светильника над расчетной поверхностью h в метрах, а по горизонтальной оси - расстояние d в м. 30, 20, 15, 10, 7 . - у каждой кривой нанесена освещенность в люксах от светильника, имеющего лампу со световым потоком равным 1000 лм.

Чтобы определить освещенность в точке А, необходимо знать величины h и d. Предположим, что h = 4 м, d = 6 м. Проведем на рис. 5 горизонтальную линию от цифры 4 на вертикальной оси и вертикальную линию от цифры 6 на горизонтальной оси. Линии пересекаются в точке, через которую проходит кривая, обозначенная числом 1. Это означает, что в точке А светильник С создает условную освещенность е =1 лк.

Чтобы понять назначение пространственных изолюкс и сущность расчета по ним, сделаем простой рисунок (рис.4) Пусть в помещении установлен светильник С на высоте h над расчетной поверхностью, например, над полом. Возьмем на полу точку А, в которой необходимо определить освещенность. Обозначим расстояние от проекции светильника на расчетную плоскость О до точка А через d.

Контрольная работа по "Безопасности жизнедеятельности"

Рассчитать общее люминесцентное освещение цеха, исходя из нормы по разряду зрительной работы и безопасности труда по следующим исходным данным:

А) Высота цеха Н = 6 м, размеры цеха 25˟ 18, м;

Б) Напряжение осветительной сети 220 В;

Разряд и подразряд зрительной работы – II в

В) Коэффициенты отражения: потолка П = 70%, стен С = 50%;

Г) Светильник с люминесцентными лампами ЛБ – 20-4, имеющий световой поток Ф = 1180 лм.

  1. Определение расчетной высоты подвеса светильника:

где h P = 0,8 м, высота рабочей поверхности над уровнем пола; h С = 0,5м, расстояние от светового центра светильника до потолка (свес).

h = 6 – 0,8 – 0,5 = 4,7 м.

  1. Оптимальное расстояние между светильниками при многорядном расположении определяется:

L = 1,5˟ 4,7 = 7,05 м.

  1. Определение индекса площади помещения:

i = (25˟18)/ [4,7˟(25 + 18)] = 2,23.

  1. Необходимое количество ламп:

n = E˟K З ˟S˟Z /(Ф˟ɳ), шт.;

где Е – освещенность, определяется по разряду и подразряду зрительной работы таблица 1 СНиП 23-05-95. Естественное и исскуственное освещение; K З – коэффициент запаса (принять по СНиП 23-05-95, таблица 3, по усмотрению студента); S = A ˟ B – площадь цеха, м 2 ; z = 1,5 – коэффициент неравномерности освещения; ɳ = 0,4 – коэффициент использования светового потока.

n = 400˟1,4˟450˟1,5/(1180˟0,4) = 800,8 ≈ 800 шт.

  1. Составить эскиз плана цеха с поперечным разрезом и указать расположение светильников.

Рисунок 1.1 – Эскиз плана цеха: прямоугольниками обозначены светильники, состоящие из 4-х ламп каждый [pic 3] [pic 4] [pic 5] [pic 6] [pic 7] [pic 8] [pic 9] [pic 10] [pic 11] [pic 12] [pic 13] [pic 14] [pic 15] [pic 16] [pic 17] [pic 18] [pic 19] [pic 20] [pic 21] [pic 22] [pic 23] [pic 24] [pic 25]

Рисунок 1.2 – Эскиз поперечного разреза цеха (А-А)

Заключение: Для общего люминесцентного освещения цеха размером 25˟18 метров и высотой 6 метров, исходя из нормы по II в разряду зрительной работы и безопасности труда требуется 800 ламп ЛБ – 20-4, имеющих световой поток по 1180 лм.

Рассчитать систему защиты заземлением от поражения людей электрическим током:

А) линейное напряжение сети U л = 6 кВ;

Б) заземляющее устройство состоит из стержней l = 2500 мм и d = 50 мм;

В) стержни размещаются по периметру 45˟80 м;

Г) общая длина подключенных к сети воздушных линий l в = 10, км;

Д) общая длина подключенных к сети кабельных линий l к = 10, км;

Е) удельное сопротивление грунта р гр. ˟10 2 = 1,5 – 4, Ом˟м.

  1. Определение расчетного тока замыкания со стороны 6000 В подстанции по формуле:

I = U ф (35 l в + l к ) / 350, А, [pic 28]

Где U ф – фазовое напряжение сети, кВ; U л = U ф – линейное напряжение сети, кВ, [pic 29]

I = 6000˟(350 + 10) / 350 = 6171,43 А.

  1. Определение сопротивления заземляющего устройства, учитывая, что электрооборудование завода присоединяется напряжением до 1000 В и выше:

R 3 125 / I 3 10, Ом, [pic 30][pic 31]

Где R 3 – сопротивление заземляющего устройства в электроустановках, принимается согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок), для сети с глухим заземлением нейтрали и напряжением до 1000 В равным 4 Ом; 125 -– максимальное значение напряжения относительно земли на корпусах оборудования, В; 10 – сопротивление заземляющего устройства, согласно ПУЭ, не должно быть более 10 Ом.

Расчет освещения

Рассчитать общее люминесцентное освещение цеха по методу коэффициента использования светового потока, исходя из норм по разряду зрительной работы и безопасности труда по следующим исходным данным:
высота цеха Н=3 метра, напряжение осветительной сети=220Вт, в светильниках используются люминесцентные лампы ЛБ-20-4, имеющие световой поток Fл =1180 лм и мощность Wл = 40 Вт, Длина – А, (м) Ширина – Б, (м).

Файлы: 1 файл

расчет_освещения.doc

Рассчитать общее люминесцентное освещение цеха по методу коэффициента использования светового потока, исходя из норм по разряду зрительной работы и безопасности труда по следующим исходным данным:

  1. высота цеха Н=3 метра,
  2. напряжение осветительной сети=220Вт,
  3. в светильниках используются люминесцентные лампы ЛБ-20-4, имеющие световой поток Fл =1180 лм и мощность Wл = 40 Вт
  4. Длина – А, (м)
  5. Ширина – Б, (м)

Разряд и подразряд

Для решения задачи принята упрощенная методика.

Характеристика зрительной работы

Наименьший размер объекта различения, мм

Разряд и подразряд зрительной работы

Освещенность, ЛК, при общем искусственном освещении

Очень высокой точности

Работа со светящимися материалами и изделиями в горячих цехах

Общее наблюдение за ходом производственного процесса

Характеристика фона и контраста объекта

различения с фоном по подразрядам зрительной работы

(для разрядов I-V)

Подразряды зрительной работы

Контраст объекта различения с фоном

С использованием исходных данных и выписки из СНиП 2305-95 выполнить расчеты необходимого количества светильников N; суммарной мощности системы освещения цеха W (для выбора подводящего кабеля); составить эскиз плана цеха, где показать расположение светильников.

Дать письменно ответы на вопросы:

  1. Что такое стробоскопический эффект?

Стробоскопический эффект – зрительная иллюзия, возникающая, главным образом, в кинематографе и телевидении в случаях, когда частота киносъемки и проекции близко к частоте отображаемого процесса.

  1. Каковы разряд и подразряд Вашей зрительной работы при различении наиболее мелких объектов? Указать характеристику фона и контраста объекта различия с фоном. По этим данным выбрать по выписке из табл. 1 СНиП 23.05-95 необходимую освещенность (ЛК) при общем искусственном освещении Вашего рабочего места.

Расчет общего необходимого светового потока F (лм) выполняется по формуле

где Ен =500 - нормированная освещенность, Лк, выбирается по разряду и порядку

зрительной работы на табл. 1 СНиП 2305-95

S=100*70 - площадь помещения, м 2

Z= 1,15 - коэффициент неравномерности освещения

К3=1,5 - коэффициент запаса (запыленность) по уровню загрязнения воздуха в

помещении выбирается из табл.3 СНиП 23.05-95.

Принять для газоразрядных ламп К3= 1,5

η - использования светового потока, определяется по формуле

где i - индекс (показатель) помещения, учитывающий его конфигурацию

где h - расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью

где hрп = 0,8 м, высота рабочей поверхности над полом

hс = 0,5 м, расстояние светового центра светильника от потолка (свес)

где n - необходимое количество ламп

полученное значение округляется до ближайшего большего целого четного.

В светильниках, где люминесцентные лампы объединены по две, устраняется стробоскопический эффект.

Расчет освещения производственного цеха

Составление схемы питания осветительной установки. Выбор аппаратов управления освещением. Выбор высоты подвеса светильника. Определение количества светильников. Эскиз плана расположения осветительных установок, разрыв между светильниками в одном ряду.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 23.04.2011
Размер файла 1,3 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Тема: Расчет освещения производственного цеха по заданным условиям. Составление схемы питания осветительной установки. Выбор аппаратов управления освещением.

Цель: Научиться выполнять расчет освещения производственных помещений, составлять схему питания осветительных установок, выбирать аппараты управления освещением.

высота рабочей поверхности

1 Выбор источника света

Выбираем люминесцентные лампы (ЛЛ), т.к., в данном помещении длительное время пребывают рабочие, такие лампы обладают большой световой отдачей, высота помещения составляет 7 м.

2 Выбор системы освещения

Выбираем систему освещения общую равномерную.

3 Выбор вида освещения

Выбираем рабочее освещение и аварийное для продолжение работы.

4 Выбор освещенности и коэффициента запаса

По [1] выбираем: Eнорм = 200 лк,

5 выбираем тип светильника

По [1] выбираем светильник ЛСП13 типа ЛБ, со степенью защиты IP20, с КСС в нижнюю полусфер - Г1 (глубокий) и с общим КПД=75%.

Выбор высоты подвеса Нр светильника

Светильники расположены на специальных металлических конструкциях, расположенные на расстоянии 2 м от потолка, т.к. большая высота помещения (7 м).

Вычислим высоту подвеса Нр светильника по формуле:

где Н - высота помещения, м;

hр - высота рабочей поверхности, м;

hс - высота света светильника, м.

Нр = 7 - (0,8 + 2) = 4,2 м.

Данные размеры даны на рисунке 1.

Рисунок 1 - Расположение светильника

Определение количества светильников

Определяем наивыгоднейшее расстояние между светильниками по [1]:

Определяем расстояние между светильниками и стеной:

Определяем количество рядов по формуле:

где А - ширина помещения, м;

Определяем точное расстояние между рядами по формуле

Расчет мощности ламп будем осуществлять методом коэффициента использования светового потока.

Определяем показатель помещения по формуле

где В - длина помещения, м;

По таблице справочника определяем коэффициент использования: u=0,98.

Выразим количество ЛЛ из формулы:

где - коэффициент минимальной освещенности;

- минимальная освещенность, лк;

S - площадь помещения, м;

где Фл = 3200 лм при Рл = 40 Вт.

Определим количество светильников:

Определим количество светильников в 1 ряду:

Определим длину световой линии:

lсв.л. = l1л • nсв в 1 ряду = 1,2136•10 = 12,136 м,

где l1л - длина одной лампы, м.

Определяем разрыв между светильниками в одном ряду:

Эскиз плана расположения осветительных установок изображен на рисунке 2.

Для проверки выбора количества и мощности ламп используем основной метод расчета используемый для ЛЛ - точечный метод.

Определим значения P1 , P2 , L1 , L2 по рисунку 2.

По [1] определим значение е - условную освещенность:

Определяем относительное значение светового потока ЛЛ по формуле:

где - коэффициент, учитывающий освещенность удаленных источников света,

Определяем световой поток световой линии:

Фс.л. = Ф' • l1л = 7000•12,136 = 84952 лм.

11.4 Определяем количество светильников в 1 ряду:

Т.к. при количестве 10 светильников в одном разрыв между светильниками составлял 1,93 м, что является большим расстоянием, то для установки принимаем 14 светильников.

Определим длину световой линии:

lсв.л. = l1л • nсв в 1 ряду = 1,2136•14 = 17 м,

Определяем разрыв между светильниками в одном ряду:

Определим суммарную мощность светильников в одном ряду:

Рсв в 1 ряду = Рсв • nсв в 1 ряду = 80 • 14 = 1120 Вт.

где Рсв - мощность светильника, Вт.

Определим суммарную мощность светильников:

Определяем линейный ток на вводном кабеле по формуле:

где Uл - линейное напряжение, В.

Определим фазный ток по формуле:

где Uф - линейное напряжение, В.

13 Для подвода питания к светильникам выбираем двухжильный провод с медными жилами сечением 1,5 мм 2 марки ВВГ с Iн.доп = 23 А.

Определяем потери напряжения в проводе по формуле:

где М - момент нагрузки, кВт•м;

С - коэффициент, зависящий от материала провода и напряжения сети;

S - сечение провода, мм 2.

М = Рсв (14L1 + 91L2 ) = 0,04(14•4,767 + 9•2,1736) = 10,55 кВт•м.

Проверяем выбранное сечение кабеля по потере напряжения

Определим минимальное сечение жилы по формуле:

где P - мощность передаваемая по кабелю, кВт;

l - длина кабеля, м;

- удельная проводимость материала проводника;

- допустимая потеря напряжения, В;

Uн - номинальное напряжение, кВ.

Проверяем выполнение условия выбора

Определяем потерю напряжения в кабеле по формуле:

где P - мощность передаваемая по кабелю, кВт;

l - длина кабеля, м;

S - сечение кабеля, выбранное по условиям нагрева, мм 2;

Uн - номинальное напряжение, кВ.

Проверяем условие выбора:

Потеря напряжения не превышает допустимой величины.

Выбираем автоматические выключатели

Для управления освещением на каждом ряду принимаем три однополюсных автоматических выключателей марки А0905, имеющий следующие технические данные: Iн=10 А, Uном=230 В, а для в качестве вводного - один трехполюсный автомат марки А2716, имеющий следующие технические данные: Iн=10 А, Uном=400 В.

Схема питания осветительной установки помещения РМЦ представлена на рисунке 3.

Вывод: В первой части расчета выполнили расчет освещения производственного помещения РМЦ, составили эскиз плана расположения осветительных установок, выбрали вид источника света и тип светильника, а также количество светильников и мощность ламп по методу коэффициента использования светового потока и проверили результаты точечным методом. Во второй части расчета выбрали марку и сечения проводов и кабелей для подвода питания к осветительным установкам, а также выбрали аппараты управления освещением.

Рисунок 2 - Эскиз плана расположения осветительных установок в РМЦ, масштаб 1:2000

Рисунок 3 - Схема питания осветительной установки

осветительная установка светильник

Подобные документы

Проектирование осветительных установок

Расчет мощности осветительной установки производственного помещения для получения заданной освещенности. Распределение светильников, определение количества ламп. Проектирование прожекторного освещения для строительных площадок и складских территорий.

контрольная работа [93,0 K], добавлен 03.06.2011

Расчет производственного освещения

Реконструкция искусственного освещения производственного помещения; качественные характеристики. Выбор системы освещения, типа источника света, расположение светильников, выполнение светотехнического расчета, определение мощности осветительной установки.

курсовая работа [201,4 K], добавлен 20.02.2011

Электрическое освещение цеха производства фанеры

Выбор источников света для системы равномерного освещения цеха. Нормирование освещенности помещений и коэффициент запаса. Выбор типа светильников, высоты подвеса. Светотехнический расчет системы общего равномерного освещения. Расчет сечения проводов.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 30.10.2015

Методы расчёта и способы обеспечения освещения

Основные понятия и светотехнические характеристики. Светотехническая часть проекта осветительной установки. Выбор системы и вида освещения помещений объекта. Размещение осветительных приборов. Расчёт по методу коэффициента использования учебной аудитории.

реферат [69,5 K], добавлен 19.05.2016

Расчет искусственного освещения

Основные светотехнические понятия и характеристики. Особенности методов измерения светотехнических параметров осветительных установок. Системы производственного освещения. Порядок и этапы проведения оценки их эффективности в производственных помещениях.

контрольная работа [65,5 K], добавлен 05.10.2014

Оптимизация освещения помещений

Необходимо строго следить за защитой глаз от слепящего действия источником света, не допускать снятия с осветительных приборов защитных стекол и рефлекторов, уменьшения высот подвеса светильников.

реферат [9,9 K], добавлен 14.04.2006

Расчёт осветительной установки

Расчет осветительной установки для обеспечения равномерного распределения света по помещению в учебном заведении. Для решения задачи заданы: показатели размера аудитории, высота от потолка до центра светильника, высота рабочей поверхности над полом.

Читайте также: