Освещение производственного помещения

ign="center">  

      где S_o. S_ф — площадь окон и фонарей, м²;

      S_n — площадь пола, м²;

      e_н — нормированное значение КЕО;

      К_з — коэффициент запаса (     = 1,2-2,0);

            o,     ф — световые характеристики окна, фонаря;

            о — общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах);

      r₁, r₂, — коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении;

           зд — 1 – 1,7 — коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

           ф — коэффициент, учитывающий тип фонаря.

      Значения  коэффициентов для расчета естественного  освещения принимают по таблицам СНиП.  
 

3.  Искусственное освещение,  его виды, нормирование  и методы расчета

      Искусственное освещение предусматривается в  помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует, а также в специальных случаях. Искусственное освещение может быть общим и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение). 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 внерабочее 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.

      Галогенные  лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), 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 (около 5°С), делает лампу относительно пожаробезопасной.

      Несмотря  на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового потока, 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; чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-2 5°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 цве-торазличение.

      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). Это лампы с цветопередачей, их мощность составляет 1-2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м. Сравнительные параметры источников света широкого применения представлены в таблице 1.

Для освещения  помещений, как правило, следует  предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости до- 

      Таблица 1

 

пускается использование ламп накаливания. Источники  света выбирают с учетом рекомендаций СНиП. Для искусственного освещения нормируемый параметр — освещенность. СНиП устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.

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

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

где n — число светильников;

      Р — мощность лампы, Вт;

      S — освещаемая площадь, м².

      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:

      для ламп накаливания и ламп типов  ДРЛ, ДРИ и Днат 

 

      для люминесцентных ламп 

 

      где F — световой поток одной лампы, лм;

      Е — нормированная освещенность, лк;

      S — площадь помещения, м²;

             - поправочный коэффициент светильника  (для стандартных светильников 1,1-1,3);

      k — коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k = 1,1-1,3),

      n — число светильников;

      u — коэффициент использования, зависящий от типа.

      По  окончании монтажа системы освещения  обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещённость отличается от расчетной более чем на —10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп. Источники искусственного света помещают в специальную осветительную арматуру (осветительный прибор), которая обеспечивает требуемое направление светового потока на рабочие поверхности, защищает глаза от слепящего действия ламп, предохраняет лампы от загрязнения и механических повреждений, а также изолирует их от неблагоприятной внешней среды. Осветительный прибор ближнего действия называется светильником, дальнего действия — прожектором.

      Аварийное освещение предназначено для  освещения производственных помещений  при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (парами), длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы важнейших объектов, таких, как водоснабжение электростанции, узлы радиопередачи и т. п. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 лк. внутри зданий и не менее 1 лк. на открытых площадках. 

4. Источники искусственного света, их оценка. 

Различные виды источников света:

 Лампы  накаливания

      По  особенностям  устройства  и  принципа  действия  лампы   накаливания, применяемые для целей освещения можно разбить на 2  большие  группы:  общего применения (обычные лампы в  традиционном  исполнении)  и  галогенные  лампы

накаливания, которым посвящён следующий раздел.

       Устройство ламп, в принципе осталось таким же, как предложил Эдисон.  Для повышения температуры тела накала и снижения его  скорости  распыления  (это основные  способы  увеличения  световой   отдачи   и   срока   службы   ламп накаливания)  вместо  угольной  нити  в  современных   лампах   используется спиральная или биспиральная (спираль из спирали) вольфрамовая проволока и  в подавляющем большинстве типов ламп вместо вакуума применяется инертный  газ: аргон или криптон. Появился также класс ламп с зеркальным отражателем,  т.е. лампы светильники. Лампы  очень  чувствительны  к  колебаниям  напряжения  в сети: при  перенапряжении  резко  снижается  срок  службы,  а  недостаточное напряжение ведёт к непропорционально большой потере светового  потока  (хотя срок службы при этом возрастает). Нормальная работа ламп обеспечивается  при колебаниях  напряжения  не  более  чем  на  5  %.  Для  сетей  с  постоянным перенапряжением в России выпускаются лампы  с  маркировкой  230-240В.  Лампы накаливания одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. Почти для всех типов ламп  средний срок  службы  составляет  1000  ч.  В реальных  условиях  он  может  быть  меньшим  в   зависимости   от   условий эксплуатации и конструктивного исполнения светильника. При работе в  среднем