Коэффициент запаса освещенности таблица снип

Содержание

В процессе эксплуатации осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ). 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. В зависимости от указанных обстоятельств значение коэффициента запаса может находиться в пределах 1-2.

Самое интересное, что данный коэффициент необходимо учитывать при светотехнических расчетах, но существует проблема — коэффициент запаса абсолютно для всех типов светильников не выведен для программы DIALux.

В программе учитывается только коэффициент эксплуатационных затрат. Получается, что на данный момент многие расчеты не учитывают коэффициент запаса, что в результате приводит к серьезным неточностям. Мало того, деградация традиционных источников света (ламп) происходит быстрее, нежели чем светодиодов. Теперь давайте разберемся, что такое коэффициент запаса.

Для искусственного освещения

Коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.

Для естественного освещения

Расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.

(КЕО — коэффициент естественной освещенности) (данные СНИП 23-05-2010). Для учета снижения освещенности и КЕО в процессе эксплуатации систем освещения вводится коэффициент запаса.

Значение КЗ, регламентируемые СНИП, колеблются в пределах 1,3-2 для промышленных ОУ и 1,3-1,5 для ОУ общественных зданий. Для светодиодных светильников точный коэффициент не указаны и не выведен, ссылаться необходимо на опыт эксплуатации светодиодный светильников в течении гарантийного срока, не менее 3-5 лет.

Также будем учитывать результаты замеров освещенности, произведенные конечными потребителями. Также будем полагаться на практический опыт и данные ведущих производителей светодиодов и других материалов.

Компания Nichia (Япония), создана в 1956 г., 90 % рынка люминофоров, 40% рынка продаж светодиодов.

Компания Cree (США), мировой лидер в производстве мощных светодиодов и кристаллов.

Компания «ФОКУС» (Россия), дата создания 2004 г., 15 % рынка продаж светодиодных светильников. Компания «ФОКУС» обладает свое собственной современной лабораторией, специализирующей на исследования в области светодиодов, электроники и готовых изделий. Помимо собственных измерений, исследования светильников проводятся также и в аккредитованных.

Коэффициент запаса

В системах искусственного освещения в течение времени эксплуатации происходит снижение освещенности в результате:

спада светового потока ламп вследствие их старения (ресурс);
выхода из строя ламп в течение срока эксплуатации;
загрязнения оптической системы светильников;
загрязнения светопропускающих поверхностей источников света;
спада КПД светильников вследствие старения светоотражающих и светопропускающих (УФ воздействие на полимеры) материалов;
изменения температуры окружающей среды (необходимо учитывать для светодиодов, компактных люминесцентных ламп, и люминесцентных ламп. (Раньше этот показатель в литературе не указывался, потому что эти типы источников света для улицы не допускались, а в помещении перепад температур значительно меньше).

Значения коэффициента запаса для осветительных установок искусственного освещения могут быть снижены в зависимости от эксплуатационных групп светильников. Эксплуатационная группа светильника определяется конструктивно-светотехнической схемой светильника, типом материала или покрытия отражателя и рассеивателя светильника, типом используемого источника света.

1. Светодиодные светильники производятся компанией «ФОКУС» серийно с 2004 года. За это время практическую наработку более 6 лет имеют уже свыше 7000 серийных изделий, причем эксплуатация их продолжает сегодня. Были проведены замеры освещенности светильников в начале эксплуатации на объектах различного применения. Применяемые в светильниках высокачественные светодиоды Nichia (Япония) не подверглись деградации и сохранили свои технические параметры, соблюдены все условия эксплуатации их в готовых изделиях. Специально разработанные конструкции светильников обеспечивают необходимый теплоотвод светодиодов, что еще существенно повышает их ресурс. Данное снижение освещенности у светодиодных светильников УСС отсутствует, это доказано практически и подтверждено исследованиями многочисленных лабораторий.

Под нормой освещенности (Е_н) понимают минимальный уровень освещенности, необходимый для выполнения зрительной работы. В России основным документом, устанавливающим параметры освещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Кроме этих норм, имеются Санитарные правила и нормы СанПиН 2.21/2.1.1.1278-03, Московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99 и множество отраслевых документов, в которых подробно расписаны требования к освещению различных рабочих мест.

Норма освещенности зависит от характеристики зрительной работы, определяемой разрядом и подразрядом зрительной работы. Разряд зрительной работы определяется размерами объекта различения, а подразряд зависит от условий видимости объекта: контраста объекта с фоном и яркости фона. Кроме этого, норма освещенности зависит от типа ИС, наличия естественного освещения и качества освещения. Качественными показателями освещения являются: коэффициент пульсаций освещенности (К_п, %), показатель ослепленности (Р) и показатель дискомфорта (М). Коэффициент пульсаций освещенности является критерием оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током.

Показатель дискомфорта нормируется для общественных помещений и является критерием оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятное ощущение при неравномерном распределении яркостей в поле зрения. Показатель ослепленности – критерий оценки слепящего действия осветительной установки, нормируемый для производственных помещений. Для некоторых общественных помещений нормируется цилиндрическая освещенность (Е_ц), являющаяся характеристикой насыщенности помещения светом. Определяется цилиндрическая освещенность как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, высота и радиус которого стремятся к нулю.

Количественной оценкой уровня естественного освещения является коэффициент естественного освещения (КЕО, %).

Нормированные значения освещенности в люксах (лк), отличающиеся на одну ступень, следует принимать по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 10; 15; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Нормы освещенности по СНиП 23-05-95 для производственных помещений приведены в прил. 13 для условной рабочей поверхности (УРП), а для общественных и административно-бытовых помещений – в прил. 14. УРП – условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

При проектировании ОУ в производственных помещениях коэффициент пульсации не ограничивается:

– при частоте питания 300 Гц и более;

– для помещений с периодическим пребыванием людей, при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта.

Согласно СНиП 23-05-95 стробоскопический эффект – явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении кратности частотных характеристик движения объектов и изменения светового потока во времени в ОУ, выполненных газоразрядными лампами, питаемыми переменным током.

В помещениях, где возможно возникновение стробоскопического эффекта, необходимо включать соседние лампы в три фазы питающего напряжения или использовать электронные пускорегулирующие аппараты.

В процессе эксплуатации ОУ освещенность на рабочих поверхностях уменьшается вследствие уменьшения со временем светового потока из-за старения ламп, загрязнения светильников и отражающих поверхностей (стен и потолков).

Для компенсации спада освещенности при проектировании осветительной установки следует учитывать коэффициент запаса (К_з), который зависит от степени запыленности помещения, эксплуатационной группы светильника и типа источника света. Значение коэффициента запаса согласно СНиП 23-05-95 приведены в прил. 15. Коэффициент запаса предусматривается только для общего освещения независимо от выбранной системы освещения.

Расчет освещения

Целью расчета освещения является определение числа и мощности источников света, необходимых для обеспечения нормы освещенности в ОУ.

Существует несколько методов расчета освещения, но наиболее целесообразным при расчете освещения на горизонтальных рабочих поверхностях от системы общего равномерного освещения (одного или в составе комбинированного) является метод коэффициента использования ОУ (метод светового потока).

При использовании для освещения точечных источников света (ЛН, КЛЛ, светодиодных, ДРЛ, ДНаТ, МГЛ) определяют световой поток лампы по формуле:

Ф_л = , лм (1)

где Е_н – норма освещенности, лк; К_з – коэффициент запаса; S – площадь помещения, м 2 ; Z – коэффициент минимальной освещенности, значение которого для линейных ЛЛ принимается равным 1,1, а для всех остальных – 1,15; n – количество светильников; К_u – коэффициент использования осветительной установки.

Под коэффициентом использования ОУ понимают отношение светового потока, падающего на рабочую поверхность, к световому потоку всех источников света, используемых в осветительной установке. К_u зависит от светораспределения светильников (кривой силы света), высоты их расположения над расчетной поверхностью, от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств поверхностей (потолка, стен, рабочей поверхности).

Соотношение размеров освещаемого помещения и высоты подвеса светильников характеризуются индексом помещения:

I_п = , (2)

где А – длина помещения; В – ширина помещения; Н_р – расчетная высота подвеса светильников.

Расчетная высота подвеса определяется разностью строительной высоты помещения (Н) и высоты свеса светильников (h_c) и высоты от пола до условной рабочей поверхности (h_р), принимаемой согласно СНиП 23-05-95 равной 0,8 м. Для встроенных и потолочных светильников h_c = 0, для подвесных h_c обычно принимается от 0,5 до 0,7 м (в жилых и общественных помещениях пониженной высоты – от 0,3 до 0,4 м). На рис. 1 приведен пример определения расчетной высоты подвеса светильника.

Рис. 1. Определение расчетной высоты

Значения коэффициента использования К_u в зависимости от индекса помещения, коэффициентов отражения и кривой силы света приведены в прил. 16.

После определения Ф_л выбирается лампа с ближайшим по величине световым потоком.

Световой поток выбранной лампы не должен отличаться от расчетного значения светового потока больше чем на величину –10 ÷ +20%. При невозможности выбора ламп с таким приближением корректируется число светильников (n) при выбранном значении Ф_л по формуле (7).

При расчете освещения с использованием люминесцентных ламп определяется световой поток ряда светильников:

Ф_р = , лм (4)

где N – количество рядов светильника.

Затем задаются мощностью люминесцентной лампы, т. е. ее световым потоком Ф_л. Требуемое число светильников в ряду определяется по формуле:

N_св = , (5)

где n – число ламп в светильнике.

Далее необходимо проверить, чтобы суммарная длина светильников одного ряда (L_св) не превышала размеров помещения. В противном случае следует либо применять более мощные лампы, либо увеличивать число рядов, либо компоновать ряды из сдвоенных светильников.

где ℓ_св – длина одного светильника, м.

Для определения Ф_л по формуле (1) или Ф_р по формуле (4) необходимо предварительно задаться количеством светильников или числом рядов светильников.

При этом используют оптимальные отношения расстояния между соседними светильниками или их рядами (ℓ) к высоте установки осветительных приборов над расчетной поверхностью (Н_р) в зависимости от типа КСС светильника для обеспечения равномерного освещения в помещении (табл. 3).

Рекомендуемые расстояния между

светильниками в зависимости от типа КСС

Тип КСС светильника	l/Н_р
рекомендуемые значения	наибольшие допустимые значения
К	0,4-0,7	0,9
Г	0,8-1,2	1,4
Д	1,2-1,6	2,1
М	1,8-2,6	3,4
Л	1,4-2,0	2,3

Определив интервал рекомендуемых значений расстояния между рядами светильников, обеспечивающих равномерное освещение, задаются ℓ и выполняют эскиз помещения. Предварительно определяют число светильников (n) или число рядов светильников (N).

Если выбранный тип светильника при использовании для освещения точечных ИС выпускается на одну мощность лампы, то определяют число светильников по формуле:

n = , (7)

При расчете освещения следует учесть, что:

1) увеличение числа рядов светильников точечных ИС приводит к увеличению расходов на сети и монтажные работы, поэтому целесообразнее устанавливать в одной световой точке два или три светильника, а не увеличивать число их рядов;

2) расстояние до крайних рядов светильников от стен (колон) следует, как правило, принимать равным 0,3-0,5 от расстояния между рядами светильников независимо от принятой системы освещения; расстояние выбирают тем меньше, чем ближе к стенам размещено технологическое оборудование.

Затем определяют установленную мощность (Р_у) ОУ как сумму мощностей всех ламп и расчетную (Р_р). Расчетная мощность отличается от установленной на потери в ПРА (ΔР_ПРА):

Потери в электромагнитных ПРА составляют для ЛЛ при стартерных схемах включения 20% от мощности ламп, при бесстартерных – 30 %, для разрядных ламп высокого давления (ДРЛ, МГЛ, ДНаТ) – 10 %; в электронных ПРА потери мощности в два раза меньше, чем в электромагнитных.

В пояснительной записке привести пример расчета освещения для одного из производственных участков. Результаты светотехнического расчета всех помещений должны быть сведены в табл. 4.

Осветительную нагрузку всего цеха определяют по коэффициенту спроса:

Р_роу = К_с , кВт (9)

где – суммарная расчетная мощность осветительных установок цеха, кВт; n – число помещений в цехе; К_с – коэффициент спроса, который принимают равным:

1,0 – для небольших производственных и общественных зданий, торговых помещений и линий наружного освещения; для линий, питающих отдельные групповые щитки независимо от нагрузки и назначения освещаемого помещения;

0,95 – для производственных зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – для производственных зданий, состоящих из многих отдельных помещений;

0,8 – для административно-бытовых, инженерно-лабо-раторных и других корпусов;

0,6 – для складских зданий, состоящих из отдельных помещений.

Результаты светотехнического расчета

Наименование помещения, участка цеха

Площадь помещения S = АВ, м 2

Высота помещения Н, м

Расчетная высота Н_р, м

Коэффициенты отражения потолка, стен, расчетной поверхности ρ_п, ρ_с, ρ_р

Разряд и подразряд зрительной работы

Нормируемая освещенность Е_н, лк

Коэффициент запаса К_з

Тип источника света

Тип светильника

КСС светильника, IP светильника

Индекс помещения i_п

Коэффициент использования ОУ, К_u_{, %}

Количество светильников n, шт.

Мощность одной лампы Р_л, кВт

Установленная мощность ОУ Р_у, кВт

Расчетная мощность ОУ, Р_р, кВт

Для вспомогательных помещений цеха, кроме гардеробов и санузлов, светотехнический расчет может быть произведен по методу удельной мощности. Во вспомогательных помещениях следует предусмотреть розетки (одна розетка на 6 м 2 площади). При расчете осветительной нагрузки расчетная мощность одной розетки принимается равной 100 Вт. При наличии розеток в помещениях цеха осветительная нагрузка определяется по формуле:

Р_роу = К_с + N Р_рр, кВт (10)

где Р_рр = 0,1 кВт – расчетная мощность одной розетки; N – число розеток.

Для искусственного освещения

Для естественного освещения

(КЕО — коэффициент естественной освещенности) (данные СНИП 23-05-2010).
Для учета снижения освещенности и КЕО в процессе эксплуатации систем освещения вводится коэффициент запаса.

Значение КЗ, регламентируемые СНИП, колеблются в пределах 1,3-2 для промышленных ОУ и 1,3-1,5 для ОУ общественных зданий.
Для светодиодных светильников точный коэффициент не указаны и не выведен, ссылаться необходимо на опыт эксплуатации светодиодный светильников в течении гарантийного срока, не менее 3 — 5 лет.

Коэффициент запаса

спада светового потока ламп вследствие их старения (ресурс);
выхода из строя ламп в течение срока эксплуатации;
загрязнения оптической системы светильников;
загрязнения светопропускающих поверхностей источников света;
спада КПД светильников вследствие старения светоотражающих и светопропускающих (УФ воздействие на полимеры) материалов;
изменения температуры окружающей среды (необходимо учитывать для светодиодов, компактных люминесцентных ламп, и люминесцентных ламп. (Раньше этот показатель в литературе не указывался, потому что эти типы источников света для улицы не допускались, а в помещении перепад температур значительно меньше).

1. Светодиодные светильники производятся компанией «Аксиома света» серийно с 2004 года. За это время практическую наработку более 6 лет имеют уже свыше 7000 серийных изделий, причем эксплуатация их продолжает сегодня.

Были проведены замеры освещенности светильников в начале эксплуатации на объектах различного применения. Применяемые в светильниках высокачественные светодиоды Nichia (Япония) не подверглись деградации и сохранили свои технические параметры, соблюдены все условия эксплуатации их в готовых изделиях. Специально разработанные конструкции светильников обеспечивают необходимый теплоотвод светодиодов, что еще существенно повышает их ресурс. Данное снижение освещенности у светодиодных светильников УСС отсутствует, это доказано практически и подтверждено исследованиями многочисленных лабораторий.