Естественное и искусственное освещение

 

     Для обеспечения нормированного значения КЕО площадь световых проемов  определяется по формуле:

     - при боковом освещении 

     где ей - нормированное значение КЕО;

     S_o, S_ф - площадь окон и фонарей соответственно;

     S_n - площадь пола;

      - общий коэффициент светопропускания, характеризующий потерю света,  в материале остекления;

     r₁,r₂ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света; Ориентировочно значение r₁ можно принимать в пределах 1.5-3.0; причем большее значение при боковом одностороннем освещении, меньшее при боковом двухстороннем; r₂ выбирают в пределах 1.1-1.4

      - световая характеристика окна  и фонаря;

     К_зд - коэффициент, характеризующий затенение окон от противостоящих зданий 1.0-1.5

     К_р - коэффициент запаса (принимается равным 1,5-2), причем меньшее значение используется при вертикальном светопропускании

     Определив площадь световых проемов S_np и зная площадь окон S_ок. определяют количество окон . 
 
 
 

     3 Искусственное освещение 

     Искусственное освещение предусматривается в  помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для  освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

     Искусственное освещение может быть общим (все  производственные помещения освещаются однотипными светильниками, равномерно расположенными над освещаемой поверхностью и снабженными лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное  освещение работах мест светильниками, находящимися у аппарата, станка, приборов и т. д.).

     Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между  ярко освещенными и неосвещенными  участками утомляет глаза, замедляет  процесс работы и может послужить  причиной несчастных случаев и аварий.

     По  функциональному назначению искусственное  освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное. Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

     Аварийное освещение предусматривается для  обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

     В современных многопролетных одноэтажных  зданиях без световых фонарей  с одним боковым остеклением  в дневное время суток применяют  одновременно естественное и искусственное  освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения  гармонировали одно с другим. Для  искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

     В современных осветительных установках, предназначенных для освещения  производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы  накаливания, галогенные и газоразрядные.

     Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева  вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные  типы ламп накаливания:

     вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп—малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий кпд, равный 10—13%; срок службы 800—1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.

     Основные  характеристики ламп—световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы — регламентированы ГОСТ 2239—79 «Лампы накаливания общего назначения. Технические условия» ГОСТ 19190—84 «Лампы электрические. Общие технические условия».

     Галогенные  лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт).

     Газоразрядные лампы излучают свет в результате электрических разрядов в парах  газа. На внутреннюю поверхность колбы  нанесен слой светящегося вещества—люминофора, трансформирующего электрические  разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

     Люминесцентные  лампы создают в производственных и других помещениях искусственный  свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

     К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых  видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее  ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

     Несмотря  на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые  недостатки: пульсация светового  поток, вызывающая стробоскопический  эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия—вместо одного предмета видны изображения нескольких, а  также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая  регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20— 25 °С) понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

     В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают  несколько типов люминесцентных ламп:

     ЛБ—лампы  белого света, ЛД—лампы дневного света, ЛТБ — лампы тепло-белого света, ЛХБ—лампы холодного света, ЛДЦ—лампы  дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы  ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются  в случаях, когда выполняемая  работа предполагает цветоразличение.

     Характеристика  люминесцентных ламп приведена в  ГОСТ 6825—74. Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы в отличие от обычных люминесцентных ламп сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания.

     К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5— 7 мин, разгорание при включении. Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1—2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.

     Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные  лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается  использование ламп накаливания. Источники  света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4—79.

     Для искусственного освещения нормируемый  параметр—освещенность. СНиП 11-4—79 устанавливают  минимальные уровни освещенности рабочих  поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта  и фона, яркости фона, системы  освещения и типа используемых ламп.

     Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется  степень равномерности освещения  источниками общего и местного освещения  при комбинированном освещении  с целью обеспечения более  полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

     Нормы освещенности для I разряда зрительной работы даны в табл. 2. Деление разрядов на подразряды дает возможность более оптимально выбрать освещенность для каждой зрительной работы. Необходимый уровень освещенности тем выше, чем темнее фон, меньше объект различения и контраст объекта с фоном.

     Нормы освещенности для ламп накаливания  меньше, чем для газоразрядных, их следует снижать по шкале освещенности согласно СНиП 11-4—79.

     Расчет  электрического освещения выполняют  при проектировании осветительных  установок для определений общей  установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех светильников.

     Существует  несколько методов расчета освещения, наиболее простой — метод удельной мощности, но он менее точен и  им пользуются только для ориентировочных  расчетов.

     Удельную  мощность вычисляют по формуле

     

     где n—число светильников; Р—мощность лампы, Вт; S—освещаемая площадь, м².

     Значение  удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости  от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.

     Обычно  при расчете задаются всеми параметрами  установки и числом светильников п, по таблице находят W и выбирают мощность лампы, ближайшей к определяемой из выражения W*S/n.

     Таблица 2. Hopмы освещенности рабочих поверхностей для газоразрядных источников света

 

     Основной  метод расчета— по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам: