Методы расчета и способы обеспечения освещения

Содержание 
 
 
 
 

1. Методы  расчета и способы обеспечения  освещения_____________________3
2. Способы и средства контроля освещенности на рабочем месте___________ 7

Список литературы__________________________________________________11

Приложения________________________________________________________12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Методы  расчета и способы  обеспечения освещения

 

    При освещении помещений используют естественное освещение, создаваемое  светом неба, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, искусственное, осуществляемое электрическими лампами и совмещенное, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

    Естественное  освещение помещения через световые проемы в наружных стенах называется боковым, а освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания называется верхним. Сочетание верхнего и бокового естественного освещения называется комбинированным естественным освещением.

    По  конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное. В системе общего освещения светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). В системе комбинированного освещения к общему освещению добавляется местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

    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 Е_в к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Е_н). Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. е_н 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 = е_нсm, где е_н - 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 .

    Чем выше разряд зрительной работы, тем  меньше допускается неравномерность  освещенности.

    Для определения потребных площадей световых проемов используются зависимости:

для бокового освещения (площадь окон): 

; 

для верхнего освещения (площадь световых фонарей): 

 

где S_п - площадь пола, м²;

е_н - нормированное значение КЕО;

h_o, h_ф - 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;

τ_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, при боковом освещении e_δ = (E_δq + E_3qK) τ_оr, где: E_δ, E_3q - геометрические коэффициенты освещенности от небосвода и противоположного здания; q - коэффициент учета неравномерной яркости небосвода; К - коэффициент учета относительной яркости противостоящего здания; τ_о - коэффициент светопропускания световых проемов; коэффициент учета роста КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения.

    Геометрические  коэффициенты освещенности определяются графически по методу Данилюка путем подсчета числа участников (секторов) небосвода, видимых в светопроеме в вертикальной и горизонтальной плоскости (см. приложение 1).

    КЕО определяется для характерных точек  помещения. При одностороннем боковом  освещении принимается точка, расположенная на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении определяется КЕО в точке посредине помещения.

    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.

    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), преимущественно прямого света (Н); рассеянного света (Р); преимущественно отраженного света (В); отраженного света (О).

    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.

    Для расчёта искусственного существует 2 методики: метод коэффициентов  использования светового потока; точечный метод (рассчитывает освещение определённой точки; местное освещение). 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;

η - 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:

 

где а и b длина и ширина помещения;

h - высота подвеса светильников.

    В расчете освещенности точечным методом  используется формула: 

(лк), 

где J_α - нормативная сила света на данную точку поверхности, кд;

г - расстояние от источника до точки поверхности, м;

α - 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: 

P_л = 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. 

2. Способы и средства контроля освещенности на рабочем месте

 

    Обследование  условий освещения заключается  в замерах, визуальной

оценке или  определении расчетным путем  следующих показателей:

    1) коэффициента естественной освещенности;

    2) освещенности рабочей поверхности;

    3) показателя ослепленности;

    4) коэффициента пульсации освещенности;

    5) отраженной блескости (наличия  эффективных мероприятий по ее  ограничению).

    Проверка  перечисленных выше показателей на соответствие их требованиям норм осуществляется путем сопоставления результатов обследования с нормативными величинами, указанными в отраслевых (ведомственных) нормативных документах по искусственному освещению или в СНиП 23-05-95.

    Перед проведением измерений производится сбор данных по следующим показателям:

    1) наличие или отсутствие естественного  освещения;

    2) тип светильников;

    3) параметры размещения светильников;

    4) состояние светильников (загрязнение,  укомплектованность отражателями, решетками, рассеивателями, уплотнителями и т.д.);

    5) тип ламп (для оценки соответствия  требованиям норм, расчета фактического  значения освещенности, определения  показателя ослепленности и коэффициента  пульсации освещенности);

    6) наличие расфазировки светильников и тип ПРА;

    7) наличие и состояние светильников  местного освещения;

    8) число негорящих ламп;

    9) загрязнение остеклений светопроектов,  стен, потолков и др.;

    10) наличие графика чистки светильников  и остеклений светопроемов и  его выполнение.

    Оценка  достаточности естественного освещения в помещениях может быть выполнена по значениям КЕО в проектной документации (при ее наличии).

    При отсутствии на строительных чертежах значений КЕО или отсутствии проектной  документации определение значений КЕО рекомендуется проводить путем расчета. При необходимости получения более точных значений КЕО  должны производиться инструментальные измерения по методу, изложенному в Приложении 6 «Методических указаний для оценки условий освещения при аттестации рабочих мест по условиям труда» от 1.09. 1998 г.

    Измерения освещенности от установок искусственного освещения (в том числе при  работе в режиме совмещенного освещения) должны проводиться в темное время  суток (за исключением ОУ, расположенных  в зданиях без естественного  света).

    В начале и в конце измерений следует проводить контроль напряжения на щитках распределительных сетей освещения.

    Измерения освещенности производятся с использованием люксметров, спектральная погрешность  которых не должна превышать 10%. Для измерения напряжения сети следует применять вольтметры класса точности не ниже 1,5.

    Освещенность  рабочего места должна измеряться на рабочей поверхности, указанной  в отраслевых (ведомственных) нормах искусственного освещения.

    При наличии нескольких рабочих поверхностей освещенность измеряется на каждой из них, указанной в нормах.

    При наличии протяженных рабочих  поверхностей на каждой из них должно быть выбрано несколько контрольных  точек, позволяющих оценить различные  условия освещения.