система комбинированного освещения, предусматривающая совместное применение общего и местного освещения.
В данном пункте стоит задача выбора источников света для системы общего равномерного освещения.
В цеху имеются следующие помещения, приведенные в таблице 1.1.
Таблица 1.1. Характеристика помещений
№ПомещениеОкружающая средаВысо-та, мРазмер, м (длина/ширина)Площадь, м21Сварочный цехНормальная7,848,1/36,41750,842ВенткамераНормальная4,46,1/9,2556,433ЭлектромастерскаяНормальная4,46,1/10,362,834МехмастерскаяНормальная4,46,1/8,9554,605Инструментальная кладоваяНормальная4,46,1/16,4100,046ЭлектрощитоваяНормальная3,06,1/8,9554,60
Выбор того или иного ИС определяется требованиями к освещению (цветность излучения, зрительный комфорт, показатель блескости и др.) и выполняется на основании сопоставления достоинств и недостатков существующих источников света. При этом предпочтение необходимо отдавать разрядным источникам света как наиболее экономичным, имеющим световую отдачу более 50лм/Вт, и в связи с этим обеспечивающие минимальное потребление электроэнергии.
Достоинства ламп накаливания (ЛН):
1) Универсальность применения.
) Непосредственное включение в сеть.
) Мгновенность зажигания.
) Простота управления в широком диапазоне мощностей.
) Компактность.
) Дешевизна.
) Незначительность снижения светового потока к концу срока службы.
) Успешная работа при значительном снижении напряжения.
) Практически нет влияния окружающей среды на работу.
Недостатки ламп накаливания:
1) Низкая светоотдача.
) Малый срок службы.
) Цветность излучения значительно отличается от дневного света.
Достоинства люминесцентных ламп низкого давления (ЛЛ):
1) Высокая световая отдача.
) Значительный срок службы.
) Малая яркость.
) Незначительность изменения светового потока при колебании напряжения.
Недостатки люминесцентных ламп низкого давления:
1) Требуется применение пускорегулирующей аппаратуры.
) Ограниченные величины мощностей и большие габариты.
) Невозможность переключения с переменного на постоянный ток и наоборот.
) Зависимость зажигания лампы от температуры и влажности окружающей среды.
) Значительный коэффициент пульсации светового потока.
) Значительное снижение светового потока к концу срока службы.
Достоинства люминесцентных ламп высокого давления:
1) Нормальная работа при широком диапазоне температур.
) Высокая световая отдача.
) Большой срок службы.
) Компактность.
Недостатки люминесцентных ламп высокого давления:
1) Неправильная светоотдача.
) Инерционность зажигания.
) Высокая пульсация светового потока.
В соответствии с [1], общее (независимо от принятой системы освещения) искусственное освещение производственных помещений, предназначенных для постоянного пребывания людей, должно обеспечиваться разрядными источниками света.
Применение ламп накаливания допускается в отдельных случаях, когда по условиям технологии, среды или требований оформления интерьера использование разрядных источников света невозможно или нецелесообразно.
При выборе источников света предпочтение следует отдавать газоразрядным лампам, как наиболее экономичным.
Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются в высоких производственных помещениях (Н>6м). Причем при отсутствии требований к цветопередаче можно применять лампы ДРЛ, при наличии требований к цветопередаче - ДРИ.
Газоразрядные лампы низкого давления рекомендуется применять:
-в помещениях, где работа связана с длительным и большим напряжением
зрения;
-в помещениях, где имеет место требование к светопередаче;
-в помещениях без естественного освещения;
-по архитектурно-художественным соображениям.
При отсутствии ограничений к цветопередаче следует применять люминесцентные лампы типа ЛБ, имеющие наибольшую световую отдачу и наименьшую пульсацию светового потока. При повышенном требовании к цветопередаче используют лампы ЛД и ЛДЦ. В жарких помещениях применяют амальгамные люминесцентные лампы типа ЛБА.
Лампы накаливания ввиду их низкой световой отдачи можно использовать в следующих случаях:
а)в помещениях с нормируемой освещенностью 50 лк и ниже, т.е. когда с помощью газоразрядных источников света невозможно обеспечить зрительный комфорт;
б)в помещениях с тяжелыми условиями среды и взрывоопасных, при отсутствии необходимых светильников с газоразрядными лампами;
в)в помещениях, где недопустимы радиопомехи;
г)для аварийного и эвакуационного освещения, когда рабочее освещение выполнено разрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ).
Таким образом, на основании вышесказанного производим выбор источников света, результаты которого сводим в таблицу 1.2.
Таблица 1.2. Результаты выбора источников света
Наименование помещенияИсточник светаОбоснование123Сварочный цехДРИНаличие требования к цветопередаче, высота помещения более 6 мВенткамераЛЛВысокая световая отдача (до 75 лм/Вт), значительная экономия электроэнергии ЭлектромастерскаяЛЛВысокая световая отдача (до 75 лм/Вт), значительная экономия электроэнергииМехмастерскаяЛЛВысокая световая отдача (до 75 лм/Вт), значительная экономия электроэнергииИнструментальная кладоваяЛЛВысокая световая отдача (до 75 лм/Вт), значительная экономия электроэнергииЭлектрощитоваяЛЛВысокая световая отдача (до 75 лм/Вт), значительная экономия электроэнергии
В данном пункте, исходя из вышеприведенных достоинств и недостатков существующих источников света, мы произвели их выбор, как в основном, так и во вспомогательных помещениях, а результаты выбора свели в таблицу 1.2.
2. Выбор нормированной освещённости помещений и коэффициентов запаса
Выбор нормируемой освещенности выполняемой работы, рабочих мест является одним из важнейших этапов проектирования осветительных установок. При завышенных значениях освещенности возрастают приведенные затраты на осветительную установку, увеличивается расход электроэнергии на освещение. Заниженное освещение может являться причиной утомляемости и появления брака в работе, снижения производительности труда. Поэтому правильное определение нормируемой освещенности в значительной степени обуславливает эффективность осветительной установки.
Под нормируемой освещенностью понимается минимальная освещенность, которая должна иметь место в "наихудших" точках освещаемой поверхности. Установлена следующая шкала нормируемых значений освещенности: 0.2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000; 6000; 7500 лк.
Нормируемая освещённость регламентируется строительными нормами (СНБ), где количественная величина освещённости указана в зависимости от объектов (и их размеров), контраста объектов, фона и отражения фона. Основным нормативным документом, первоисточником для выбора норм освещенности является СПБ 2.04.05-98, [1].
Нормированные значения освещенности должны быть обеспечены в течение всего времени эксплуатации осветительной установки. Однако, в связи с тем, что период эксплуатации имеет место постоянное уменьшение освещенности, начальная освещенность должна быть принята больше нормированной, а именно, равна последней, умноженной на коэффициент запаса, значения которого регламентированы нормами. Этот коэффициент учитывает снижение светового потока источников света к концу срока службы, запыление светильников, старение последних, т.е. ухудшение характеристик, не восстанавливаемых очисткой, и снижение коэффициентов отражения стен и потолка помещения. Необходимый коэффициент запаса зависит от количества и характера пыли в воздухе, степени старения данного типа источников света (в связи с чем для газоразрядных ламп коэффициент запаса повышается), типа светильников, и, конечно периодичности очистки последних.
Произведём выбор нормированной освещённости и коэффициентов запаса для всех имеющихся помещений по [1] и [2], а результаты выбора сведём в таблицу 2.1.
Таблица 2.1. Результаты выбора освещённости и коэффициентов запаса
№Наименование помещенияНормированная освещённость, лкКоэффициент запаса (Кз)1Сварочный цех2001,52Венткамера501,53Электромастерская3001,54Мехмастерская3001,55Инструментальная кладовая751,56Электрощитовая1001,5
В данном пункте была определена нормируемая освещённость для всех помещений. Определение нормированной освещённости по нормам "СНБ" является трудоёмкой задачей, особенно при определении контраста объекта, фона и светлоты фона. Для решения этой задачи мы пользовались нормами освещённости, которые приведены в сокращённом варианте в [1] и [2], а результаты выбора свели в таблицу 2.1.
3. Выбор типа светильников, высоты их подвеса и размещения
Светильники являются осветительными приборами ближнего действия и предназначены они для рационального перераспределения светового потока ламп, а также для защиты глаз от чрезмерной яркости, предохраняют источники света от загрязнения и механических повреждений. Конструктивно они состоят из корпуса-отражателя и (или) рассеивателя, патрона и крепящего устройства.
Каждый из светильников может характеризоваться одной из семи типовых кривых силы света: концентрированной (К), глубокой (Г), косинусной (Д), полуширокой (Л), широкой (Ш), равномерной (М) и синусной (С).
Основными факторами, определяющими выбор светильников являются:
а)условия окружающей среды (наличие пыли, влаги, химической агрессивности, пожароопасных и взрывоопасных зон);
б)строительная характеристика помещения (размеры помещения, в том числе его высота, наличие ферм, технологических мостиков, размеры строительного модуля, отражающие свойства стен, потолка, пола и рабочих поверхностей);
в)требования к качеству освещения.
Выбор конкретного типа светильника осуществляется по конструктивному исполнению, светораспределению и ограничению слепящего действия, экономическим соображениям.
Конструктивное исполнение светильника в значительной степени определяется уровнем защиты его от воздействия окружающей среды.
От конструктивного исполнения светильников зависит их надежность и долговечность в данных условиях среды помещения, безопасность в отношении пожара, взрыва и поражения электрическим током, а также удобство обслуживания.
В нормальных сухих и влажных помещениях допускается применения всех типов незащищенных (IP20) светильников.
В сырых помещениях также допускается применение незащищенных (IP20) светильников, но при условии выполнения корпуса патрона из изоляционных и влагостойких материалов.
В особо сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой рекомендуется применение светильников со степенью защиты не ниже ЕР22, в пыльных помещениях - не ниже IP44.
В жарких помещениях - не ниже IР20, причем в светильниках с люминесцентными лампами рекомендуется применение амальгамных ламп.
В пожароопасных зонах применяются светильники с минимальными допустимыми степенями защиты, указанными в [3].
Правильный выбор светильника по светораспределению обуславливает экономичное использование светового потока источника света, приводит к снижению установленной мощности осветительной установки. При равных условиях предпочтительнее выбирать светильники с более высоким КПД, несмотря на их более высокую стоимость. Эти дополнительные затраты окупаются за счет экономии электроэнергии.
В производственных помещениях с низкими коэффициентами отражения стен, потолков целесообразно применение светильников прямого света класса П со светораспределением типа К (концентрированная) при высоких потолках (более 6-8 м), с меньшей высотой потолков - со светораспределением типа Д (косинусная), реже Г (глубокая). С увеличением высоты помещения применяемый светильник должен иметь большую степень концентрации светового потока (К, Г) и наоборот, в низких помещениях рекомендуется использовать светильники с более широким светораспределением (Д, Г).
При высоких отражающих свойствах стен и потолков производственных помещений (светлые потолки и стены) целесообразно применение светильников преимущественно прямого света класса Н.
При высоких отражающих свойствах пола или рабочих поверхностей преимущество получают светильники класса П, поскольку в этом случае за счет отражения в верхнюю полусферу попадает достаточно светового потока для создания приемлемого зрительного комфорта.
Светильники преимущественно прямого света класс П и рассеянного света класса Р с кривыми светораспределения Д (косинусная) и Л (полуширокая) целесообразно применять для освещения административных, учебных помещений, лабораторий и т.п.
Светильники классов В (преимущественно отраженного света) и О (отраженного света) применяют для создания архитектурного освещения производственных помещений, гражданских зданий. Для наружного освещения -светильники с кривой силы света Ш (широкая).
Поскольку основное помещение цеха имеет значительные габаритные размеры (в том числе его высота составляет 7,8 м) и относится к помещениям с нормальной средой, то для него по [2] принимаем светильники типа РСП05 со степенью защиты IP20 и кривой силы света Д2.
Во всех вспомогательных помещениях устанавливаем светильники ЛСП02 со степенью защиты ГР20 и кривой силы света Д2.
Результаты выбора типов светильников сведём в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. Результаты выбора светильников