Расчет электрического освещения ТРЦ

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.

Основные характеристики ламп--световая отдача, световой поток, средняя продолжительность службы -- регламентированы ГОСТ 2239--79 «Лампы накаливания общего назначения. Технические условия» ГОСТ 19190--84 «Лампы электрические. Общие технические условия».

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, иода), 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 (около5гр.С) делает лампу относительно пожаробезопасной.

Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового поток, 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; чувстительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-- 25 °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 цветоразличение.

Характеристика люминесцентных ламп приведена в ГОСТ 6825--74. 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).Эти лампы обладают высокой световой отдачей до 100 лМ/Вт, правильной цветопередачей, их мощность составляет 1--2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м.

Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости допускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП 11-4--79.

Для искусственного освещения нормируемый параметр--освещенность. СНиП 11-4--79 устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.

Нормами установлена наименьшая освещенность, при которой обеспечивается выполнение зрительной работы. Кроме того, нормируется степень равномерности освещения источниками общего и местного освещения при комбинированном освещении с целью обеспечения более полной зрительной адаптации в наименьший отрезок времени. Для ослабления слепящего действия открытых источников света и освещенных поверхностей с чрезмерной яркостью (блескостью) нормами предусмотрен ряд защитных мер: наименьшая высота подвеса над уровнем пола светильников общего освещения, наличие отражателей, допустимая яркость светорассеивающей поверхности.

Выбор источников света осуществляется на основании сопоставления достоинств и недостатков указанных источников света, а также в соответствиями с требованиями ПУЭ, ПТЭ и ПТБ.

Предпочтение необходимо отдавать газоразрядным источникам света, как наиболее экономичным, так как в настоящее время довольно остро стоит проблема экономии энергоресурсов за счет экономии электроэнергии.

Лампы ДРЛ рекомендуется применять в помещениях где отсутствуют требования к цветопередаче, в связи с тем, что в спектре излучения присутствует максимум зеленого цвета.

ЛЛ рекомендуется применять:

• в помещения, где работа связана с длительным напряженным зрением;

• в помещениях, в которых отсутствует естественное освещение;

• в помещениях, где присутствует требование к цветопередаче;

• по архитектурно-художественным соображениям.

При низких нормируемых величинах освещенности (100 и ниже Лк), в связи с тем, что при газоразрядных лампах нельзя достичь зрительного комфорта, применяются ЛНР

Нормирование искусственного освещения

Освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 «Есте ственное и искусственное освещение». Нормированные значения КЕО для видов помеще ний приведены в СНиП с учётом разряда зрительной работы, ориентации и видов световых проёмов, ресурса светового климата района. Расчёт естественного ос вещения заключается в определении площади световых проёмов в соответствии с нормированным значением КЕО.

Основной целью нормирования искусственной освещённости мест жизнедея тельности является обеспечение оптимальных условий зрительной работы. Необходимое для нормальной жизнедеятельности освещение зависит от харак теристик выполняемых зрительных работ: наименьшего размера объекта различения, характеристики фона и контраста объекта с фоном для производственных помещений, относительная продолжительность зрительной работы для жилых, общественных и административно-бытовых помещений.

СНиП 23-05-95 установлено 8 разрядов зрительных работ для помещений промышленных предприятий - от работ наивысшей точности (I разряд) до работ, связанных с общим наблюдением за ходом производственного процесса (VIII разряд), и 8 разрядов зрительных работ для помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий - от очень высокой точности (разряд А) до общей ориентировки в зоне передвижения (разряд З). Нормы регламентируют наименьшую освещённость рабочих по верхностей для комбинированного и общего освещения, показатель ослеплённости Р и коэффициент пульсации освещённости Кп.

В табл. 1 приведены первые 5 разрядов зрительных работ в производственных помещениях, которые СНиП регламентируют как точные работы и, в свою очередь, делят на 4 подразряда (а, б, в, г) в зависимости от характеристик фона и контраста объекта с фоном.

Таблица 1

Характеристика зрительной работы	Наименьший размер объекта различения, мм	Разряд зрительной работы
Наивысшей точности	Менее 0,15	I
Очень высокой точности	от 0,15 до 0,30	II
Высокой точности	от 0,30 до 0,50	III
Средней точности	от 0,50 до 1,0	IV
Малой точности	от 1,0 до 5,0	V

Расчет искусственного освещения

Общие принципы расчета. Расчет искусственного освещения ведут в определенной последовательности. Прежде всего выбирают тип источника света, систему освещения и по таблице 20.1 определяют норму освещенности. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп.

При выборе источников света руководствуются следующими соображениями. В помещениях с высокими требованиями к качеству цветопередачи, температурой воздуха выше 10 °С и отсутствием опасности травматизма в связи со стробоскопическим эффектом отдают предпочтение экономичным газоразрядным лампам. Люминесцентное освещение следует применять в помещениях при недостатке или отсутствии естественного света и выполнении точных работ.

Определяя систему освещения, учитывают большую экономичность системы комбинированного освещения и в противовес этому большее совершенство в гигиеническом отношении системы общего освещения, так как последняя позволяет равномернее распределить световой поток и яркость в поле зрения. Улучшение конструкций осветительных приборов неизбежно должно привести к вытеснению комбинированного освещения, поэтому по возможности необходимо исключать использование местных светильников. Однако при выполнении работ I...V разрядов для создания требуемой направленности светового потока и исключения блесткости целесообразно применять комбинированное освещение.

В случае выбора системы общего освещения принимают во внимание то, что локализованное освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без повышения экономических затрат. Применению локализованного освещения отдают предпочтение также в случае неравномерного размещения оборудования по площади помещения.

Тип светильника определяют по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в поле зрения работающих. Выбор конструктивного исполнения светильников зависит от состояния воздушной среды в данном помещении (наличия пыли, влаги, пожаро- или взрывоопасных веществ).

Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой плоскостью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса h, достигают необходимой равномерности освещения рабочих поверхностей. Значения l/h для светильников некоторых типов следующие: 1,4 — для "Глубокоизлучателя", "Люцетты", ОД, ОДО, ПВЛ-6; 1,5 —для "Универсаль", ПУ, ПВЛ-1; 2-для ВЗГ, Фм.

Необходимо также выбрать расстояние l1 между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l1 = (0,25...0,3) l. Если же вдоль стен расположены проходы, то l1 = (0,4...0,5) h.

Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагают рядами. Расстояние между рядами принимают равным (1,2...1,5)/h в зависимости от типа светильников.

Расчет методом удельной мощности. Данный метод применяют для ориентировочных или проверочных расчетов освещенности в помещениях при равномерном расположении в них светильников. Значения удельной мощности Ру зависят от многих переменных, но для случаев оптимального расположения светильников известного типа, заданной освещенности и высоты подвеса они известны. Их можно найти в справочной литературе.

В этом случае мощность одной лампы, Вт, рассчитывают по формуле

Pл = РуSп/пл,

где PУ — удельная мощность светильников, необходимая для освещения помещений, Вт/м2; Sп — площадь пола, м2; пл — число ламп.

Полученный результат округляют. до ближайшего большего значения стандартной мощности лампы.

В справочниках обычно указаны удельные мощности с учетом назначения производственных помещений. Например, для чертежных залов Ру = 24...28 Вт/м2, для доильных залов— 15,5, для телятников — 8, для складов — 2,5 Вт/м2 и т. д.

Расчет методом светового потока. Этот метод позволяет определить световой поток ламп при заданной освещенности рабочей поверхности, общем освещении с равномерным расположением светильников, с учетом отраженного стенами и потолком света. Метод светового потока непригоден в следующих случаях: при расчете направленного сконцентрированного светового потока; для локализованного, местного и наружного освещения; при негоризонтальности рабочих поверхностей.

По найденному значению Фл и таблице 2. (см. Приложение) выбирают стандартную лампу, округляя полученное расчетное значение светового потока в большую сторону. Затем определяют электрическую мощность осветительной установки и действительную освещенность, лк: