Методы расчета естественного и искусственного освещения
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 (Ю-16, 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 ослепленность, 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 1 до УП), контраст
объекта с фоном и характер фона. На основании этих данных по таблицам НиП
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 ослепленноети, 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.
Расчет искусственного освещения производственного помещения ведется в
следующей последовательности.
1. 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.
2. 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).
3. Выбор типа светильника. С учетом потребного распределения силы света,
загрязненности воздуха, пожаровзрывоопасности воздуха в помещении
подбирается арматура.
4. Размещение светильников в помещении. Светильники с лампами накаливания
можно располагать на потолочном перекрытии в шахматном порядке, по
вершинам квадратных полей, рядами. Светильники с люминисцентными 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 (?э), зависимостью ?э
=l/h. С помощью справочных таблиц выбирается целесообразная схема
размещения светильников.
На основании принятой схемы размещения светильников определяется их
потребное количество.
5. Определение потребной освещенности рабочих мест. Нормирование
освещенности производится в соответствии со СНиП 23-05-95, как это было
изложено выше.
6. 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:
[pic],
где Ен - нормативная освещенность, лк;
S - освещаемая площадь, м2;
Z - коэффициент минимальной освещенности[pic];
К - коэффициент запаса, учитывающий ухудшение характеристик источников
при эксплуатации;
N - число светильников;
? - коэффициент использования светового потока.
Коэффициент использования определяется по индексу помещения In и
коэффициентам отражения потока, стен и пола по специальной таблице.
Индекс помещения расчитывается по формуле:
[pic]
где а и b длина и ширина помещения;
h - высота подвеса светильников.
В расчете освещенности точечным методом используется формула:
[pic] (лк),
где J? - нормативная сила света на данную точку поверхности, кд;
г - расстояние от источника до точки поверхности, м;
? - угол, образованный нормалью к освещаемой поверхности и падающим на
поверхности лучом.
Для ориентировочного расчета мощности потребного источника используется
метод удельных мощностей. Мощность источника определяется по формуле:
Pл = PS/N,
где Р - потребная удельная мощность осветительных приборов на единицу
освещаемой поверхности, вт/м2;
S - площадь освещаемой поверхности, м2;
N - принятое число светильников.
После определения характеристики потребного источника освещения,
подбирается стандартный источник. Его характеристика может, иметь
отклонения в пределах от 10 % до +20 % от расчетной.
ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Естественное освещение создается солнечным светом через световые
проемы. Оно зависит от многих объективных факторов, как-то: времени года и
дня, погоды, географического положения и т.п. Основной характеристикой
естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО),
то есть отношение естественной освещенности внутри здания Ев к одновременно
измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Ен). КЕО
обозначается через "е":
[pic].
Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для
установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. ен необходимо
учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст
объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого,
учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом
светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).
Тогда е = енсm, где ен - табличное значение КЕО, определяемое на
основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения. При
естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение
максимальной к минимальной освещенности [pic].
Чем выше разряд зрительной работы, тем меньше допускается
неравномерность освещенности.
Для определения потребных площадей световых проемов используются
зависимости:
- для бокового освещения (площадь окон):
[pic];
- для верхнего освещения (площадь световых фонарей):
[pic]
где Sп - площадь пола, м2;
ен - нормированное значение КЕО;
ho, hф - световая характеристика соответственно окон и фонарей;
К - коэффициент учета затенения окон противоположными зданиями;
r1, r2 - коэффициенты, учитывающие повышение КЕО при боковом и верхнем
освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;
?о - общий коэффициент светопропускания светопроемов.
В основе расчета КЕО лежит зависимость его от прямого света небосвода и
света, отраженного от поверхностей зданий и помещений. Так, п
| |  скачать работу |
Методы расчета естественного и искусственного освещения |
