Расчёт освещения производственного помещения

Оглавление

Задача 1. Расчёт искусственного освещения

Задача 2. Расчет и проверка достаточности естественного освещения

Задача 3. Расчет потребного воздухообмена по фактору явных теплоизбытков

Литература

Задача 1. Расчёт искусственного освещения

Исходные данные:

Тип светильника: РСП07

Размеры помещения: Длина А = 24м, Ширина B = 12м, Высота Н = 6м.

Разряд зрительных работ: III

Подразряд зрительных работ: В

Коэффициенты отражения ρ, %: Потолка - 70; Стен - 50.

Задачей расчёта является определение потребляемой мощности электрической осветительной установки для создания в производственном помещении заданной освещённости. Для расчёта общего равномерного освещения применяем метод светового потока (коэффициент использования).

.   Определяем площадь пола помещения, подлежащего освещению

2. Устанавливаем норму освещённости на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23-05-95

3. Выбираем схему размещения светильников в зависимости от габаритов помещения и определяем число рядов светильников.

Выбираем схему 2 и число рядов принимаем равным 3.

4.      Принимаем количество светильников в ряду для помещения длиной A = 24 м.

.        Определяем общее количество светильников в помещении

6. В соответствии с типом светильника устанавливается количество ламп в светильнике n. Для дуговых ртутных ламп n=1

7.      Определяем индекс помещения i.

I = (A∙B)/(H_P (A+B)

Где  - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

_P=H-H₁

Где Н - высота помещения от пола до потолка.

- высота рабочей поверхности над уровнем пола(высота стола).

8. Выбираем коэффициент использования светового потока для лампы РСП07 из таблицы, учитывая индекс помещения i и коэффициенты отражения потолка и пола.

При i=1.5; η=54

При i=2; η=60

9. Рассчитываем величину светового потока для одной лампы.

Ф = (100∙E_H∙S∙Z∙K)/(N∙n∙η), лм

Где Ф - световой поток одной лампы,лм;

 - нормируемая минимальная освещённость, лк;

S - площадь освещаемого помещения, м²;

Z - коэффициент минимальной освещённости, для дуговых ламп

Z= 1.15;

K - коэффициент запаса, в здании равен 1,5;

N - число светильников в помещении.

n - число ламп в светильнике, для дуговых ртутных ламп n=1;

η - коэффициент использования светового потока лампы.

10.   Из таблицы выбираем конкретную марку лампы с величиной светового потока наиболее близкой к расчётной, выбираем лампу ДРЛ125 Ф = 6000 лм. Считаем отклонении расчётного значения светового потока от табличного.

%

11.   Эскиз системы общего освещения равномерного освещения Рис. 1.

12.    Заключение. Для обеспечения общего равномерного освещения в производственном помещении с заданными характеристиками нужно использовать лампы ДРЛ125 в количестве 33 штук со световым потоком Ф = 6000 лм для выполнения зрительных работ соответствующего разряда III В.

Рис. 1. Схема размещения светильников

Задача 2. Расчет и проверка достаточности естественного освещения

Исходные данные:

Размеры помещения: длина А=9 м, глубина В=8 м;

Размер объекта различения: 1 м;

Коэффициенты отражения: потолка 0.65, стен 0.5, пола 0.25;

Высота противостоящего здания: 6 м;

Расстояние до здания: 12 м

Отделочный материал: блоки;

Остекление: одинарное;

Вид переплета: двойной разделенный.

Проверка достаточности естественного освещения осуществляется путем сравнения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в расчетной точке помещения с нормативным значением КЕО для данного вида работ. Расчетная точка находится на уровне условной поверхности (0,8 м от пола) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.

. Геометрическим методом рассчитываем площадь световых проемов.

производственный искусственный освещение воздухообмен

где: S_о - площадь световых проемов при боковом освещении;

а) S_п - площадь пола помещения;

_п=А*В=72 м²

б) h_о- световая характеристика окон;

А/В=1:

При B/h₁=2 η₀=16; B/h₁=3 η₀=18

А/В=1.5:

При B/h₁=2 η₀=13; B/h₁=3 η₀=15

Тогда:

в) К_зд- коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящим зданием,

Для L/H_зд=2; К_зд=1,1.

г) t_о - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

t₀ = t₁ t₂ t₃ t₄ t₅,

где: t₁ - коэффициент светопропускания материала;

t₁=0,9 для одинарного стекла;

t₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема;

t₂=0,65 для двойного разделенного переплета;

t₃ - коэффициент, учитывающий степень загрязнения светопропускающего материала;

t₃=0,8;

t₄ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении t₄=1;

t₅ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, для убирающихся внутренних регулируемых жалюзи t₅=1;

t₀ =0,9*0,65*0,8*1*1=0,468.

д) r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

Для определения коэффициента r₁ необходимо определить средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола по формуле:

где  - коэффициенты отражения потолка, стен и пола

По таблице 8: B/h₁=2.857; l_p /B=0.875 ; =0.47; A/B=1.125

=0.4 ; А/В=1:

При l_p /B =0.8 r₁=2; l_p /B =0.9 r₁=2.45

=0.4 ; А/В=2:

При l_p /B =0.8 r₁=1.55; l_p /B =0.9 r₁=1.9

Тогда для =0.4:

=0.5; А/В=1:

При l_p /B =0.8 r₁=3.1; l_p /B =0.9 r₁=4.2

=0.5; А/В=2:

При l_p /B =0.8 r₁=2.4; l_p /B =0.9 r₁=3

Тогда для =0.5:

В итоге получаем:

е) Нормированное значение коэффициента естественной освещенности е_н определяется по формуле:

где - табличное значение КЕО =1.5

 - коэффициент светового климата, для Тульской области, при боковом освещении и ориентации окон на запад или восток ;

. Исходя из рассчитанной площади световых проемов, определяем количество и размеры окон.

Принимаем 2 окна с шириной 2,5 м, высотой 2,6 м.

. Рассчитываем действительное значение КЕО в расчетной точке по методу А.М. Данилюка.

Расчет геометрического коэффициента естественной освещенности при боковом освещении по графикам А.М.Данилюка имеет следующую последовательность:

·   график I накладывается на чертеж поперечного разреза помещения, центр О графика I совмещается с расчетной точкой А, а нижняя линия графика - со следом условной рабочей поверхности,

·   подсчитывается количество лучей n₁ по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема,

·   отмечается номер полуокружности на графике I, которая проходит через точку С₁ - середину светопроема,

·   график II накладывается на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности, проходили через точку С,

·   подсчитывается количество лучей n₂ по графику II, проходящих через световые проемы на плане помещения в расчетную точку А,

·   определяется геометрический КЕО по формуле

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый по графику на рис. в зависимости от угла  между линией рабочей поверхности и линией, соединяющей расчетную точку с оптическим центром светопроема С₁; q=0.65

R - коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания, определяемый по выражению

Действительное значение КЕО при боковом освещении определяется по формуле:

4. Сравниваем рассчитанное действительное значение КЕО с нормативным значением.

Действительная величина КЕО в расчетах получилась больше нормированного значения, следовательно, проемы спроектированы правильно и естественного освещения достаточно.

Задача 3. Расчет потребного воздухообмена по фактору явных теплоизбытков

Исходные данные: Ориентация окон: восток; Количество сотрудников: 8; Число единиц компьютеров: 7; Число единиц другой техники: 2; Площадь окон: 13 м² (из второй задачи); Лампы: 33 ламп ДРЛ125 (из первой задачи).

Целью расчета является определение количества воздуха, необходимого для проветривания помещения и выбор кондиционера.

1) Q_об - поступление тепла от оборудования, ккал/ч;

Q_об= ккал/час.

 квт/ч - суммарная мощность оборудования;

- теплоэлектрический эквивалент, ккал/квт;

 - коэффициент использования оборудования;

2) Q_осв - поступление тепла от электрического освещения, ккал/ч;

Q_осв= ккал/ч

 квт/ч - потребляемая мощность одновременно включаемых светильников;

3) Q_л - поступление тепла от людей, ккал/ч;л = Э*n*0,95=125*8*0.95=950 ккал/ч;

Э = 125 - энергозатраты одного человека при выполнении работы категории 1Б, ккал/ч.

n=8 - количество людей, работающих в помещении;

,95 - коэффициент одновременности присутствия людей в помещении.

4) Q_рад - поступление тепла от солнечной радиации, ккал/ч.

Q_рад=ккал/ч.

 ккал/м²-ч - удельное поступление тепла от солнечной радиации;

м² - суммарная площадь окон в помещении^;

 - коэффициент учитывающий вид остекления (для одинарного);

Теплоизбытки в помещении определяются:

_изб = Q_об + Q_осв + Q_л + Q_рад = 1277 + 3547 + 950 + 2733 = 8507 ккал/час;

Потребный воздухообмен определяется по фактору явных теплоизбытков.

 м³/час;

Q_изб - теплоизбытки в помещении, ккал/ч;

С - массовая теплоемкость воздуха, 0,24 ккал/кг·град;

r - плотность воздуха, 1,2 кг/м³;

t_выт = 24^оС - температура уходящего воздуха, °С;

t_прит = 18^оС - температура приточного воздуха, °С.

После подсчета теплоизбытков в помещении определяем производительность кондиционера по холоду

Р_холод = Q_изб/860 = 9.892 кВт

Выбираем модель кондиционера: необходимо 2 кондиционера KFR 23 GW/CXA с производительностью по холоду 5 кВт.

Литература

1. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.II. Основы проектирования./ Под редакцией В.М. Предтеченкского.- М., Стройиздат, 1976

. Долин П.А. Справочник по технике безопасности.- М.: Энергоиздат, 1984

.Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. - Л.:Энергия,1968

. Кукин П.П. и др. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда.- М.: Высшая школа, 1999

. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Под редакцией Е.Я. Юдина и С.В. Белова.- М.: Машиностроение, 1983.

. Справочная книга по светотехнике / Под редакцией Ю.Б. Айзенберга.- М.: Энергоиздат, 1983.

. СНиП II-12-77.Защита от шума. - М.: Стройиздат, 1978

. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение.- М.: Минстрой России,1995.