Методы расчета естественного и искусственного освещения

 

 

Средняя	0,5-1	IY	a	Малый	Темный	750	300
			6	Малый	Средний	500	200
				Средний	Темный
			в	Малый	Светлый	400	200	4	1,5	2,4	0,9
				Средний	Средний
				Большой	Темный
			г	Средний	Светлый	300	150
				Большой	Средний
Малая	1-5	Y	а б	Малый Малый	Темный  Средний	300 200	200 150
				Средний	Темный
			в	Малый	Светлый	-	150	3	1	1,8	0,6
				Средний	Средний
				Большой	Темный
			г	Средний	Светлый	-	100
				Большой
				а	Средний
Очень	Более 5	YI	-	Независимо от		-	150	2	0,5	1,2	0,3
малая				характеристик фона и
				контраста объекта с
				фоном

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.

ОСНОВЫ РАСЧЕТА ОСВЕЩЕНИЯ

Основной задачей является: определение требуемой площади  световых проёмов - при естественном освещении. 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).

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК  И КОНТРОЛЬ

Эксплуатация включает: регулярную очистку остеклённых проёмов  и светильников от грязи; своевременную  замену перегоревших ламп; контроль напряжения в сети;

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 5м - 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.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЭРГОНОМИКИ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО МИКРОКЛИМАТА И ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ НА ПРОИЗВОДСТВЕ

 

Факторами метеорологических условий  производственной среды являются: температура воздуха, его относительная влажность, скорость перемещения воздуха и наличие теплоизлучений.

Для обеспечения  нормальных условий деятельности человека параметры микроклимата нормируются. Нормы производственного микроклимата установлены ГОСТ 12.1.005-88 ССПТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Они едины для всех производств и всех климатических зон. Параметры микроклимата в рабочей зоне должны соответствовать оптимальным или допустимым микроклиматическим условиям. Оптимальные условия обеспечивают нормальное функционирование организма без напряжения механизмов терморегуляции. При допустимых микроклиматических условиях возможно некоторое напряжение системы терморегуляции без нарушения здоровья человека.

Параметры температуры, влажности и скорости движения воздуха регламентируются с учетом тяжести физического труда: легкая, средняя и тяжелая работа. Помимо этого, учитывается сезон года: холодный период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10°С и теплый период с температурой + 10°С и выше.

Для контроля метеоусловий используются приборы: термометры, термограф и парный термометр; актинометр при замерах напряженности излучений; психрометр или гидрограф при  измерении относительной влажности; анемометр или кататермометр для замеров скорости движения воздуха.

Вентиляция - это комплекс устройств для обеспечения нормальных метеорологических условий и удаления вредных веществ из производственных помещений.

Вентиляция  может быть естественной (аэрация) и  механической в зависимости от способа перемещения воздуха. В зависимости от объема вентилируемого помещения различают обще обменную и местную вентиляцию. Обще обменная вентиляция обеспечивает удаление воздуха из всего объема помещения. Местная вентиляция обеспечивает замену воздуха в месте его загрязнения. По способу действия различают вентиляцию приточную, вытяжную и приточно-вытяжную, а также аварийную. Аварийная предназначена для устранения загазованности помещения в аварийных ситуациях.

Независимо  от типа вентиляции к ней предъявляются следующие общие требования: объем приточного воздуха должен быть равен объему вытяжного воздуха; элементы системы вентиляции должны быть правильно размещены в помещении; потоки воздуха не должны поднимать пыль и не должны вызывать переохлаждения работающих; шум от системы вентиляции не должен превышать допустимого уровня.

В основе устройства вентиляции лежит воздухообмен, то есть объем воздуха помещения, заменяемый в единицу времени L (м/ч). Потребный воздухообмен определяется в соответствии со СНиП 2.04.05-86 расчетным путем из условий удаления из воздуха помещения избыточных вредных веществ, теплоты и влаги:

а) При выделении в воздух помещения  вредных веществ:

 

,

 

где L_рз - количество воздуха, удаляемого местной вентиляцией;

М - количество вредных веществ, поступающих в  помещение, мг/ч;

С_рз - концентрация вредных веществ в воздухе, удаляемом местной вентиляцией, мг/м;

С_п, С_ух - концентрация вредных веществ в воздухе, подаваемом в помещение и уходящем из него, мг/м.

б) При  удалении избыточной явной теплоты, повышающей температуру воздуха:

 

 

где О_н - избыточная явная теплота в помещении, Дж/с;

Т_рз - температура воздуха, удаляемого местной вентиляцией, С;

Т_п, Т_ух - температура воздуха, подаваемого в помещение и уходящего из него, С.

в) При  удалении избытка влаги:

 

 

где W - избыток влаги в помещении, г/ч;

d_рз - влагосодержание воздуха, удаляемого местной вентиляцией, г/кг;

d_п, d_yx - влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение и уходящего из него, г/кг.

Механическая вентиляция распределяет воздух по всему производственному помещению. В общем случае в ее состав входят: воздухоприемное устройство, фильтр, калорифер, вентилятор и сеть воздуховодов.

Расчет  механической вентиляции включает:

1. Определение на плане производственного помещения конфигурации вентиляционной системы, расположение ее элементов.
2. Определение проходного сечения воздуховодов (скорость движения воздуха в воздуховодах принимается V = 6-10 м/с)

 

FV=L/(3600V),

 

где V - потребный  воздухообмен, м /ч.

3. Определение потери давления в воздуховодах на участке воздуховода:

 

Р_общj = Р_трj + Р_мj,

 

где Р_трj - сопротивление на преодоление сил трения воздуха при перемещении по воздуховодам;

Р_м - местное сопротивление воздуховодов.

Общие потери в сети воздуховодов:

 

,

 

где η - число  участков, на которые разбита система  воздуховодов вентиляции.

4. Подбор вентилятора для системы вентиляции по величине потребного воздухообмена и потерям давления в сети воздуховодов. Полное давление Р, которое должно создаваться вентилятором, принимается Р = Р_общ, а производительность вентилятора G (м /ч) принимается G = L.
5. Определение потребной мощности электродвигателя вентилятора N:

 

N = G P_k (3,6 10⁶ η_б η_п).

 

где К  - коэффициент запаса мощности электродвигателя (1,05-1,5);

Р - потери полного давления в сети. Па;

η_б η_п - КПД вентилятора и передачи от электродвигателя к вентилятору.

Естественная  вентиляция производственных помещений  осуществляется под воздействием разности температур наружного и внутреннего воздуха (тепловое давление) и ветра (ветровое давление).

Расчет естественной вентиляции в соответствии со СНиП 2.04.05-86 заключается в определении площадей вентиляционных проемов здания и включает следующие этапы.

1. Определение скорости движения воздуха (м/с) в нижнем проеме V:

 

,

 

где h - расстояние между центрами нижнего и верхнего проемов, м;

ρ_н, ρ_в - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м.

2. Определение площади (м²) нижних вентиляционных проемов:

 

F = L / (μ₁ V₁),

 

где μ₁ - коэффициент расхода воздуха через нижние проемы (μ₁ = 0,15-0,65).

3. Определение потери давления (Па) в нижних проемах H₁ = V₁² ρ_н/2
4. Определение избыточного давления (Па) в верхних проемах:

 

Н₂ =H_r-H_i,

 

где Hr - гравитационное давление воздуха. Па,

 

Нr = h(ρ_н – ρ_в) g.

 

5. Определение площади (м²) верхних вентиляционных проемов:

 

 

где μ₂ - коэффициент расхода воздуха через верхние проемы.

Для увеличения воздухообмена на крыше производственного  здания устанавливают вытяжные шахты с дефлекторами, которые увеличивают воздухообмен за счет эффекта эжекции.

Местная вентиляция используется для удаления выделяющихся вредных веществ от источников. Она может быть вытяжной и приточной. Разновидностями вытяжной вентиляции являются: защитные кожухи, вытяжные шкафы, кабины, аспирационные устройства.

К приточной  местной вентиляции относятся воздушные  души, воздушные оазисы, завесы.

Отопление предназначается для поддержания нормальных метеорологических условий в производственных помещениях. Система отопления необходима в помещении, где тепловые потери Q_п превышают выделение теплоты от технологического оборудования Q, то есть Q_п > Q. Для обогрева помещений используют паровые, воздушные, водяные, электрические системы отопления.

В основе расчета системы отопления лежит  уравнение теплового баланса

 

Q_п = Q_oгр + Q_в + Q_n,

 

где Q_п - потери теплоты в помещении, Дж;

Q_orp - потери теплоты в строительных элементах здания, Дж;

Q_в - потери теплоты на нагрев воздуха, Дж;

Q_м - потери теплоты на нагрев материалов, машин, завозимых в помещение, Дж.

Потери  теплоты в элементах здания

 

Q_oгp = RF (t_в-t_н),

 

где R - сопротивление теплопередаче конструкции, м С/Вт;

F - площадь поверхности ограждений, м²;

t_н, t_в - температура наружного и внутреннего воздуха, °С.

Потери  теплоты на нагрев в помещении  обычно принимаются Q_в=(0,2-0,3)Q_огр, на нагрев материалов и машин Q_м = (0,05-0,1) Q_oгp.

Необходимая тепловая мощность (кВт) источника в  системе отопления: