Методы расчета искусственного освещения производственных помещений

Искусственное освещение нормируется согласно СНиП 23-05-95. Освещенность рабочих поверхностей мест работ вне зданий нормируется в зависимости от характера работы по разрядам зрительной работы от IX (точные работы — отношение наименьшего размера объекта различения к расстоянию до глаз не менее 0,005) и до XIII (различение крупных предметов).

Наружное освещение должно иметь управление, независимое от управления освещением внутри здания. СНиП нормирует и высоту установок наружного освещения для ограничения их слепящего действия.

Расчет искусственного освещения сводится к решению следующих вопросов:

выбор системы освещения,

типа источников света, нормы освещенности,

расчета освещенности на рабочих местах,

уточнение размещения и числа светильников,

определение потребной одиночной мощности ламп.

Методы расчета необходимого искусственного освещения можно вести к двум основным: точечному и методу светового потока, иначе называемому коэффициентом использования.

Точечный методпредназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещенности произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Дополнительная освещенность светом, отраженным от стен, потолка при этом не учитывается. Точечный метод используется при расчете осветительных установок с весьма неравномерным распределением освещенности (например, локализованное освещение), а также при расчете освещения наклонных поверхностей светильниками прямого света, освещения открытых пространств и местного освещения.

В основе точечного метода лежит уравнение освещенности

где е– условная освещенность,

I_А – сила света, заданная для условной лампы со световым потоком 1000 лм;

h— высота подвеса светильника,

Перед проведением расчета необходимо задаться числом светильников, расположить их на плане помещения. Потребный световой поток определяется, исходя из суммы условных освещенностейев точке А от всех источников из выражения

где К – коэффициент запаса (К = 1,3…1,5), — коэффициент, учитывающий дополнительное освещение от удаленных источников и отраженного светового потока, принимается в пределах 1,1…1,2.

Величина условной освещенности еопределяется по так называемым кривым относительной освещенности для конкретных типов светильников или по другим кривым —пространственным изолюксам, которые выражают связь условной горизонтальной освещенности с высотойhи расстояниемdот проекции светильника на горизонтальную плоскость, в которой расположена точка А до этой точки (см. рис.1).

Метод коэффициента использования светового потокапредназначен для расчета общего равномерного освещения поверхностей. При расчете этим методом с помощью специального коэффициента учитывается как прямой, так и отраженный свет (отсюда и название метода). Метод применяется для расчета общего освещения горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком, и дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной (чаще всего нормированной) освещенности.

По нормативному значению освещенности, взятому из таблиц, размерам помещения, высоте подвеса светильника, отражательной способности стен и потолка, характеристике светильника, называемой кривой силы света (КСС), и числу ламп в нем, задаваясь числом светильников, получают значение потребного светового потока в люменах [лм], а затем по таблице выбирают подходящую лампу.

Основное уравнение метода

(1)

где F — световой поток лампы, лм;

E_Н — минимальная нормируемая освещенность;

К — коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности вследствие старения ламп, запыления и загрязнения светильников (К=1.2. 1.5);

S — площадь помещения;

Z — отношение средней освещенности к минимальной; для люминесцентных ламп принимаетсяZ = 1.1;

N — число светильников;

n — число ламп в светильнике;

 — коэффициент использования светового потока ( в процентах), т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от величины индекса помещенияi, коэффициентов отражения потолка и стен_Пи_С, а также типа светильника (см. таблицу 1) по формуле

(2)

где h — расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

aи b — основные размеры (длина и ширина) помещения, м.

Для расчета задаются числом светильников N в соответствии с размерами помещения и условием равномерности освещения=L/h1,3. Затем из таблицы нормативов определяют значение требуемой освещенности и по формуле (1) подсчитывают требуемый световой поток лампы. Затем по таблице 2 подбирают ближайшую стандартную лампу, обеспечивающую этот поток (значения светового потока даются на момент времени после 100 ч. горения). Расчет искусственного освещения, носит, таким образом, проектный характер.

Значения коэффициента использования светового потока (%) в таблице находятся на пересечении соответствующих строк (значения индекса помещения i) и столбцов (коэффициенты отражения_П, _С).

В практике допускаются отклонения светового потока выбранной лампы от расчетного до -10 и +20%.

Следует отметить, что иногда на практике необходимо бывает произвести проверочный расчет освещения на основании уже имеющихся в помещении источников. В этом случае, на основе данных о количестве, мощности светильников, расстоянии между ними определяются освещенность на рабочем месте или удельная мощность.

Часто используются упрощенные варианты расчета освещенности с помощью коэффициента использования. К ним относится расчет освещенности по удельной мощности, который и будет применен при выполнении данного задания.

Расчет освещенности по удельной мощности. Удельной мощностью называют частное от деления общей мощности установленных в помещении ламп на площадь помещения (Вт/м 2 ).

(3)

где P_л — мощность одной лампы, Вт,n — число ламп,S — площадь помещения.

Удельная мощность является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, используемым как для предварительного определения световой нагрузки, так и так и для оценки экономичности решений. Метод удельной мощности допускается применять для расчета освещения в помещениях с равномерной освещенностью, например, для торговых залов.

Искусственное освещение должно быть спроектировано так, чтобы освещенность поверхностей E[лк] соответствовала нормативнойE_н(СНиП 23-05-95). Нормативное значение для удельной мощности, таким образом, определяется по формуле

, (4)

где К_З —коэффициент запаса, учитывающий снижение светового потока светильника со временем (запыленность, износ), для помещений общего пользования обычноК_З = 1,3; z — коэффициент, характеризующий неравномерность освещения. Для люминесцентных ламп z = 1,15;- коэффициент использования светового потока, =Ф_л/Р_л [лм/Вт] световая отдача лампы.

На основании СНиПов (Строительных Норм и Правил) Российской Федерации разрабатываются отраслевые нормы освещения, в частности, нормативные значения удельной мощности, учитывающие специфические особенности технологического процесса м строительных решений зданий и сооружений отрасли. Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике с учетом: типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.

Расчет искусственного освещения

Методические указания для выполнения практических занятий

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

для студентов всех специальностей

Введение

Одним из основных факторов, определяющих условия внешней среды при деятельности человека, является освещение. С помощью зрения человек получает основную часть информации (около 90%), поступающей из окружающего мира. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зрительный комфорт чрезвычайно важны. Без хорошего освещения немыслимы благоприятные условия труда. Неудовлетворительное освещение или ошибки, сделанные рабочим по причине трудности распознавания того или иного предмета, или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств и т.д., очень часто приводит к травматизму, а также является причиной снижения производительности и качества труда.

При освещении производственных помещений используют естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющимся, в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы; искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света; и совмещенное освещение, при котором недостаточное по норам естественное освещение дополняют искусственным.

ВИДЫ искусственного освещения

Искусственное освещениепо конструктивному исполнению может быть трех видов – общее, местное (локальное) и комбинированное.Систему общего освещенияприменяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение, (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест). При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных, контрольных) в местах, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения (при авариях) и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, нарушение технологического процесса и т. д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5 % нормируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах, опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 чел. Минимальная освещенность на полу основных проходов и на ступеньках, при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях – не менее 0,2 лк.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Наименьшая освещенность в ночное время 0,5 лк.

Сигнальное освещение применяют для фиксации границ опасных зон; оно указывает на наличие опасности, либо на безопасный путь эвакуации.

Основные светотехнические

Характеристики

Ощущение зрения происходит под воздействием света, которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38. 0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

Световой поток. Ф, (F) –часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);

Сила светаJ – пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока Ф, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла, к величине этого угла; .J = Ф/ω; измеряется в канделах (кд);

Освещенность E – поверхностная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока Ф, равномерно падающего на освещаемую поверхность, к ее площади S (м 2 ); Е= Ф/S, измеряется в люксах (лк);

Яркость L поверхности – это отношение силы света J, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади S проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; L = J/S, измеряется в кд/м 2

Для качественной оценки условий зрительной работы используют такие показатели как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, спектральный состав света.

Фон– это поверхность, на которой происходит различение объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения ρ) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему на нее световому потоку Фпад;

ρ = Фотр/Фпад. В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах 0,02. 0,95; при ρ > 0,4 фон считается светлым;

при ρ = 0,2. 0,4 – средним и при ρ 0,5 (объект резко выделяется на фоне), средним при К = 0,2. 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при К 2 .

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

Для расчета общего равномерного и локализованного освещения помещений и открытых пространств, а также местного освещения при любом расположении освещаемых поверхностей применяется точечный метод.

Освещенность какой-либо точки А горизонтальной поверхности выражается формулой:

где J_α – сила света (кд), заданная для условной лампы со световым потоком 1000 лм;

α – угол между вертикальной плоскостью и направлением светового потока на освещаемую точку;

h_св – высота подвеса светильника, м;

К – коэффициент запаса.

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 формуле:

, (4)

– необходимое число светильников определяют по формуле:

, (5)

где F – световой поток одной лампы, лм;

Е – нормированная освещенность, лк;

S – площадь помещения, м 2 ;

z – поправочный коэффициент светильника, учитывающий неравномерность освещения (значение которого для ламп накаливания составляет 1,15, а для люминесцентных ламп 1,1);

k – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (таблица А.3);

N – количество светильников в осветительной установке;

n – количество ламп в светильнике;

η – коэффициент использования светового потока в долях, представленный в процентах (таблица А.6), для определения которого нужно знать коэффициенты отражения стен, потолка и рабочей поверхности (таблица А.4);

– а также индекс помещения I:

I = , (6)

где h – расстояние от источника света до рабочей поверхности, h= H-h_c — h_p;

А – длина помещения;

В – ширина помещения;

H – высота помещения;

h_c – высота свеса светильника (для светильника ППД > 30см, для газоразрядных >20см, для светильников типа У > 40см);

h_p – высота рабочей поверхности.

По окончании монтажа системы освещения обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещенность отличается от расчетной более чем на -10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп.

список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности при чрезвычайных ситуациях: учеб. пособие /В.П. Лавцевич, З.М. [и др.,]; /под ред. В.П. Лавцевича. – СибГИУ. – Новокузнецк, 1999. – 291с.

2. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов /под ред. С.В. Белова. — М.: Выс. Школа, 1999. – 448с.

3. Безопасность и охрана труда: учебное пособие /под ред. О.Н. Русак. – СПб, 1998. – 320с.

4. Охрана труда: учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА – М., 2003. – 400с.: ил. – (Серия «Профессиональное образование»).

5. Справочная книга для проектирования электрического освещения /под ред. Г.М. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976. – 384с. с ил.

6. Строительные нормы и правила РФ. Естественное и искусственное освещение: СНиП 23-05-95. –

Алматинский институт энергетики и связи

Кафедра охраны труда и окружающей среды

тема: "Расчет производственного освещения"

1. Метод коэффициента использования

3. Расчет искусственного освещения точечным методом

4. Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования

Список используемой литературы

Условия искусственного освещения на промышленном предприятии оказывают большое влияние на зрительную работоспособность, физическое и моральное состояние людей, а следовательно, на производительность труда, качество продукции и производственный травматизм.

Для создания благоприятных условий труда производственное освещение должно отвечать следующим требованиям :

· Освещенность на рабочем месте должна соответствовать характеру выполняемой работы по СН и ПП-4-79 "Естественное и искусственное освещение. Общие требования";

· Яркость на рабочей поверхности и в пределах окружающего пространства должна распределяться по возможности равномерно;

· Резкие тени на рабочей поверхности должны отсутствовать;

· Освещение должно обеспечивать необходимый спектральный состав света для правильной цветопередачи;

· Система освещения не должна являться источником других вредных факторов (шум и т.д.), а также должна быть электро- и пожаробезопасной.

Искусственное освещение применяется при отсутствии или недостаточности естественного освещения, осуществляется путем использования таких источников света как лампы накаливания, газоразрядные лампы, плоские и щелевые световоды.

Искусственное освещение делят по типу системы освещения:

· Местное — концентрируется световой поток непосредственно на рабочих местах;

· Общее, которое делится на равномерное и локализованное;

· Комбинированное – совмещение общего и местного освещений.

Искусственное освещение подразделяется также на

· Аварийное, которое применяется при внезапном отключении рабочего освещения (5% от общего освещения);

· Рабочее – освещение во всех помещениях и на территории, для создания условий нормальной работы;

· Эвакуационное – предусматривается в местах, опасных для прохода людей (≥0.5 лк – освещенность в зданиях, 0.2 лк – вне их).

Нормирование искусственного освещения производится в соответствии со СН и ПП-4-79, освещенность на рабочих местах нормируется в зависимости от условий выполнения зрительных работ, вида источника света и системы освещения.

Светотехнический расчет может быть выполнен методами: коэффициента использования, точечным и удельной мощности.

1. Метод коэффициента использования

Заключается в определении значения коэффициента η, равного отношению светового потока, подающегося на расчетную поверхность, к полному потоку осветительного прибора. В практике расчетов значения η находятся из таблиц, связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещений i) с их оптическими характеристиками (коэффициентом отражения потолка Sпот, стен Sст, пола Sп). При расчете освещения лампами накаливания или ДРЛ предварительно надо наметить количество светильников, разместив их по площади потолка равномерно. По полученному в результате расчета требуемому световому потоку выбирается ближайшая стандартная лампа накаливания или ДРЛ. Допускается отклонение светового потока лампы не более, чем на -10. +20%.

По этому методу при кругло-симметричных точечных излучателях (лампы накаливания и ДРЛ) принимается, что световой поток лампы (или суммарный световой поток лампы) в каждом светильнике равен 1000лм. Создаваемую таким светильником освещенность называют условной.

По полученному световому потоку выбирается лампа, поток которой должен отличаться от требуемого в пределах (-10…+20%).

Произвести реконструкцию искусственного освещения производственного помещения.

искусственный освещение травматизм точечный

Название: Расчет производственного освещения
Раздел: Рефераты по безопасности жизнедеятельности
Тип: контрольная работа Добавлен 14:53:37 09 марта 2011 Похожие работы
Просмотров: 8405 Комментариев: 14 Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать