1.Основные светотехнические характеристики. I = Фполн / 4; Е = Ф/S В = I / S =Фотр/Фпад К = |Во-Вф| / Вф 2. Системы и виды освещения. (по...

Информация о документе:

Дата добавления: 18/01/2016 в 23:28
Количество просмотров: 15
Добавил(а): Леночка Крячкова
Название файла: 1_osnovnye_svetotehnicheskie_harakteristiki_i_fpol.doc
Размер файла: 183 кб
Рейтинг: 0, всего 0 оценок

1.Основные светотехнические характеристики. I = Фполн / 4; Е = Ф/S В = I / S =Фотр/Фпад К = |Во-Вф| / Вф 2. Системы и виды освещения. (по...

Обеспечениекомфортныхусловийжизнедеятельности

1. Основные характеристики освещения.

  1. Классификация освещения.

  2. Светильники и источники искусственного освещения.

  3. Нормирование и расчет освещения.


1.Основныесветотехническиехарактеристики.

Светпредставляетсобойвидимыеглазомэлектромагнитныеколебаниясдлиннойволны380…760нм.Хорошееосвещениепроизводственныхпомещенийсохраняетзрениеработающих,способствуетправильномувыполнениютрудовогопроцесса,уменьшаеттравматизм,повышаетпроизводительностьтруда.

Длясозданиябезопасныхиблагоприятныхусловийтрудакосвещениюпроизводственныхпомещенийпредъявляютсяследующиетребования:

  • необходима достаточная освещенность рабочих поверхностей т.е. соответствующая виду выполняемых работ;

  • равномерная освещенность рабочих мест и мелких деталей;

  • постоянная во времени;

  • отсутствие резких теней и контрастов т.к. они способствуют искажению формы и размера объекта, вызывает утомление зрения;

  • отсутствие бликов, вызывающих слепящее действие;

  • оптимально экономичная;

  • безопасность осветительных систем.

Приоценкеинормированиисветаиосвещенностииспользуютсяследующиефотометрическиевеличиныисветотехническиепонятияиопределения:

СиласветаI-(кандела,кд)– пространственнаяплотностьсветовогопотокавданномнаправлении.

1кдравнасилесвета,испускаемойсплощади1/600000м2абсолютночерноготелапритемпературезатвердеванияплатины-2042К

Силасветачисленноравнасветовомупотоку,излучаемомуисточникомвединичныйтелесныйугол.Еслиточечныйисточниксветаизлучаетравномерноповсемнаправлениям,тоегосиласвета:

I= Фполн/4;

СветовойпотокФ(люмен,лм)– частьлучистогопотока,котораявоспринимаетсячеловекомкаксвет.

1лмравенсветовомупотоку,испускаемомувтелесномуглев1стерадианточечнымисточникомсветассилойсветаI =1кд– мощностьлучистойэнергии,оцениваемаяглазомпопроизводимомуеюсветовомуощущению.

Освещенность Е(люкс,лк)– поверхностнаяплотностьсветовогопотокавданнойточке.

1лкравеносвещенности,создаваемойсветовымпотоком1лмнаплощади1м2.

Освещенностью поверхности называется отношение приходящегося на нее светового потока Ф к ее площади.

Е=Ф/S

ЯркостьВ(нит,нт=кд/м2)– пространственнаяплотностьсветовогопотока,зависящаяотсвойсттойилиинойповерхности,ееотражающейспособности.Основнаявеличинанакоторуюреагируетглазчеловека.

1нтравеняркости,создаваемойизлучениемссилойсветаI=1кд/м2.

Яркость-отношениесилысвета,излучаемойединицейплощадиповерхностивзаданномнаправлении.

В=I/S


Рабочаяповерхность– поверхностьнакоторойнаходитсяобъектразличения.Условнаярабочаяповерхность– поверхностьнавысоте0,8мотпола.

Фон– поверхность,прилегающаякобъектуразличения,накоторойонрассматривается.Фонхарактеризуетсяспособностьюповерхностиотражатьпадающийнанее световойпоток. Этаспособность(коэффициентотражения ) определяетсякакотношениеотраженногоотповерхностисветовогопотокаФотркпадающемунанеесветовомупотокуФпад.

отр/Фпад

 изменяетсявзависимостиотфактурыицветаповерхности.

Фонсчитаетсясветлымпри>0,4;

среднимпри=0,40,2;

темнымпри <0,2;

КонтрастКобъектасфоном– степеньразличияобъектаифона– характеризуетсясоотношениемяркостейрассматриемогообъекта(точка,риска,трещина… любойразличаемыйпредмет)ифона;определяетсяотношениемабсолютнойвеличиныразностимеждуяркостьюобъектаифонакяркостифона.

К=|Воф|/Вф

Контраст считается

большимприК>0,5(объектрезковыделяется);

среднимприК=0,2…0,5(заметноотличаетсяпояркости);

малымприК<0,2(объектслабозаметеннафоне).

ПоказательослепленностиР– критерийоценкислепящегодействия,создаваемогоосветительнойустановки.

Р=(-1)1000


где-коэффициентослепленности:=V1/V2,

V1 видимостьобъектанаблюденияприэкранированииблесткихисточниковсвета

V2 видимостьобъектанаблюденияприналичииблескихисточниковвполезрения.

Экранирование источников света осуществляется при помощи щитков, козырьков и т.д.

ВидимостьV характеризутсяспособностьглазавосприниматьобъект.Оназависитотосвещенности,размераобъекта,егояркости,контрастаобъектасфоном,длительностьюэкспозиции.

КоэффициентпульсацииосвещенностиКп,%-критерийоценкиглубиныколебанияосвещенностиврезультатеизменениявовременисветовогопотокагазоразрядныхлампприпитанииихпеременнымтоком.

Еmaxmin максимальноеиминимальноезначенияосвещенностизапериодееколебания,лк;Еср– среднеезначениеосвещенностизаэтотжепериод,лк.

ДлялампнакаливанияКпсоставляет7%,длягалогенных–1%.

ПоказательдискомфортаМ– критерийоценкидискомфортнойблескости,вызывающийнеприятныеощущенияпринеравномерномраспределениияркостейвполезрения.

Подблескостьюпонимаютяркоеотражениеприбольшомконтрасте,вызывающееслепящийэффект.Блесткость(прямаяиотраженная) должнаотсутствоватьвполезрения.Прямаяблесткостьсоздаетсяповерхностямиисточниковсвета,ееуменьшениеосуществляетсяснижениемяркостиисточниковсвета,изменениемзащитногоугласветильникаиувеличениемвысотыподвесасветильника.Отраженнаяблесткостьсоздаетсяобеспечиваетсяподборомрациональногонаправлениясветовогопотоканаповерхностьизаменойблестящихповерхностейматовыми.

2.Системыивидыосвещения.

Привыполненииразличныхвидовработиспользуютсяестественное,искусственноеисовмещенноеосвещение,параметрыкоторыхрегламентируютсяГОСТ.


ОСВЕЩЕНИЕ


ЕСТЕСТВЕННОЕ ИСКУССТВЕННОЕ СОВМЕЩЕННОЕ

рабочее



общее местное комбинированное


равномерное локализованное




Искусственное освещение

(по назначению)



рабочее аварийное эвакуационное специальное


общее комбинированное охранное дежурное



Естественное– освещение,создаваемоесолнечнымсветом.

ВспектреестественногосветамногоУФлучей,необходимыхдлячеловека.

Поконструктивнымособенностямразличают:

  1. боковое естественное освещение(через окна) – одно- и двухстороннее;

  2. верхнее(фонари, световые проемы)

  3. комби нированное – сочетание верхнего и бокового.


Величинаестественнойосвещенностиимеетбольшиеколебанияповременамгода,почасамсуток.ПоэтомуЕесточеньразличнаидлянормированияиспользуютнеабсолютныйпоказательЕест,а относительный– КЕО(е),е<0,1%впроизводственныхпомещенияхнедопускается.

Коэффициентестественногоосвещения(КЕО)– отношение освещенностирабочейповерхностивнутрипомещениияЕвнкнаружнойосвещенности,создаваемойсветомполностьюоткрытогонебосводаЕвниумноженноена100%.

КЕОзависитхарактеразрительнойработы, конструкцииестественногоосвещения,географическогоместарасположениязданияиориентациизданияотносительносторонсвета.

Впределахнашейстранысуществуют5световыхпоясов.ТабличныезначенияКЕОдаютсядляIIIсветовогоклимата,адляостальныхпоясовпересчитываетсяпоследующейформуле:

eI II IV V=eнIIIcm

гдеm -коэффициентсветовогоклимата,зависящийотрасположениязданияпотерриториистраны;

c-коэффициентсолнечностиклимата,зависящийоториентациизданияотносительносторонсвета.

Разрядызрительныхработ(от1– особоточнаяработа, до8– общеенаблюдение)устанавливаютсявзависимостиотнаименьшегопредметаразличения(от0,1ммименее)приегорасположениинеболее0,5мотггазаработающего.

Приопределениинеобходимойестественнойосвещенностинарабочихместах,помимоКЕО,учитываетсяглубинапомещения,площадьпола,особенностиивеличинаокон, ихзатенениесоседнимизданиями.Этоосуществляетсяприпомощипоправочныхкоэффициентов.Определяетсянеобходимаяплощадьсветовыхпроемов.

Стечениемвременииз-зазагрязненияостекленияэффективностьестественногоосвещенияможетснижатьсядо25-35%отнормированногозначения.Поэтомубольшоезначениеуделяетсяцветовойотделкестенипотолка,атакжеихчистоте.Необходимонереже2развгодочищатьстеклаи1развгодбелитьпотолки.ДляработающихпоI IVразрядузрительныхработвIII и IV световыхпоясахдлязащитыотслепящегодействиясолнцавсветовыхпроемахдолжныпредусматриватьсясолнцезащитныеустройства(козырьки,жалюзиит.д.)


Разрядызрительныхработ(отIпоVIII) устанавливаютсявзависимостиотнаименьшегоразмера(мм)объектаразличенияприегорасположениинарасстояниинеболее0,5мотглазаработающего.

Напищевыхпредприятияхвосновномработымалойточности(разрядVа-г,размеробъектаразличияот1до5мм).

Искусственное освещение

Принедостаточноместественномосвещенииивночноевремясутокприменяетсяискусственноеосвещение.

Общееосвещение– светильникиразмещаютсявверхнейзонепомещенияравномерно(общеерабочееравномерноеосвещение)илисучетомрасположенияоборудования ирабочихмест(общеерабочеелокализованноеосвещение).

Местное -позволяетполучатьсветовойпоток,сконцентрированныйнепосредственнонарабочейповерхности.

Комбинированное– сочетаниеобщегосместным.Приэтомнадолюобщегоосвещениядолжноприходитьсянеменее10%нормируемойдлякомбинированногоосвещения

Рабочееосвещение– освещениевзданиях,сооружениях,предназначенныхдляработы,движениятранспорта,проходалюдей.Ономожетбытьобщим,местнымикомбинированным.

Аварийноеосвещение– минимальнаяосвещенностьтерриториипредприятиядолжнабытьнеменее5%нормируемогорабочегоосвещения,нонеменее2лквнутризданийинеменее1лкдлятерриториипредприятий.

Эвакуационное -предусматривается,есливпомещенииодновременномогутнаходиться100человекиболее;впроизводственныхпомещениях,гдевпериодотключениярабочегоосвещениявозможнотравмированиелюдей;поосновнымпроходам,лестницампроизводственныхпомещенийпричислеэвакуирующихсяболее50человек.Эвакуационноеосвещениедолжнообеспечиватьнаполуилиземлевпомещенияхнеменее0,5лк;наоткрытыхтерриториях– 0,2лк.

Специальное (охранное)– предусматриваетсявдольграництерриторий,охраняемыхвночноевремя.Освещенностьдолжнабыть0,5лкнауровнеземливгоризонтальнойплоскостиилинауровне0,5мотземли.


Светильникииисточникиискусственногоосвещения.

Источникиискусственногосветарасполагаютсявосветительнойарматуре.Ихсовокупностьназываютсветильником.

Источникамиосвещенияявляютсялампынакаливанияилюминесцентныелампы.

Лампынакаливанияэкономичны,простаясхемавключения,наихработепочтинесказываютсяусловиявнешнейсреды.Номалаясветоваяотдача,оченьнизкийКПД(всего10-13%),краткийсрокслужбы(1000ч.),вспектреизлученияпреобладаютжелтыеикрасныелучи– искаженияестественногосвета.

Люминесцентныеилигазоразрядные лампыболееэкономичны,большойсрокслужбы(6…14тыс.ч.),создаютравномерноеосвещениевполезрения,несопровождаютсятепловымиизлучениями,спектризлученияблизоккспектруестественногоцвета,болеенизкиеяркостьислепящеедействие.

Недостатки:чувствительностьктемпературе(оптимальная20-25С,иначеуменьшаетсясветовойпоток),стробоскопическийэффект(ощущениемножественности:мешаетразличениюпредметовизрительномуопределениюихвпространстве;устраняетсявключением3-хлампвразныефазытрехфазнойцепи),дорогостоящаяисложнаясхемавключения.

Выведенныеизстроялюминесцентныелампынедолжныбесконтрольновыбрасыватьсяиподлежатутилизации.Вкаждойтакойлампеестьртуть,котораяпримеханическомразрушениилампызагрязняютокружающуюсреду.Доутилизациилампыхранятнаскладах.Передвывозомнасвалкуизнихдолжнабытьизъятаилинейтрализованартуть.

Должныприменятьсялампынакаливанияилюминесцентные(притемпературевоздуханеменее5С).

Различаютсялюминесцентныелампынизкогодавления(лампыбелогоцвета ЛБ,сулучшеннойцветопередачей ЛДЦ,близкиепоспектруксолнечномуцвету ЛЕ)илампывысокогодавления(ртутныесисправленнойцветностью,ДРЛ,ксеноновые ДКсТ,натриевые ДнаТиметаллогалочные ДРИМГЛ).

С повышенной температурой воздуха (варочные, жарочные цеха – ЛХБ – холодно – белого цвета (низкого давления)

ЛТБ розоватыйцвет(низкогодавления) вцехахснизкойтемпературой).

Дляаварийногоиэвакуационногоосвещениянедопускаетсяприменениексеноновыхламп,ДЛР,металогалогенных,натриевыхлампвысокогодавления.

Взависимостиотконкретныхтребованийкосвещениюприменяютсясветильникисразличнымраспределениемизлучаемогосвета:


-прямоераспределение– вверхнаправлена0…10%световогопотока,вниз– 100…90%(лампыуниверсальные,ОД,ОДР)


- полупрямое – вверх 10...40%, вниз 90…60% (ОДО, ШОД, ОДОР)



-равномерноерассеивание– вверх40…60%,вниз60…40%(молочныйшар,Люцетта,ПВЛ)



- полукосвенное – вверх 60…90%, вниз 40…10%



-косвенное(отраженногосвета)– вверх90…100%,вниз10…0%


Большоезначениедляограниченияослепленности,создаваемойсветильником,имеетзащитныйугол,создаваемыйотражателем,авсветильникахслюминесцентнымилампами– планкиотражающейрешетки.Защитныйуголнедолженпревышать30о.

Взависимостиотконструктивногоисполненияразличаютсветильники:открытые,закрытые,защищенные,пыленепроницаемые, влагозащитные,взрывозащитные,взрывобезопасные.

Светильникиаварийногоиэвакуационногоосвещениядолжныприсоединятьсяксети,независящейотсетирабочегоосвещения.Онидолжныотличатьсяотрабочихтипом,размером,иметьспециальныезнаки.

Выборсветильниковдолженпроизводитьсясучетомследующихфакторов:

  • безопасности;

  • долговечности;

  • стабильности светотехнических характеристик в данной среде;

  • энергетической экономичности;

  • качества освещения;

  • удобства обслуживания;

  • внешнего вида;

  • стоимости.


Нормирование и расчет освещения

Освещенность,создаваемаяискусственнымосвещением,нормируетсяСНиП П-4-79взависимостиотхарактеразрительнойработы,яркостифона,контрастаобъектаифона,типаисточникасветаисистемыосвещения.

При проектировании искусственного освещения применяется три метода:

  1. Точечный метод – для расчета локализованного и комбинированного освещения горизонтальных и наклонных поверхностей, когда отраженнным световым потоком можно пренебречь.

Расчет освещенности горизонтальной поверхности от светильника, подвешенного вертикально производят по формуле:

Е=Icos3/(H2K)

I-силасветасветильникапонаправлениюкосвещаемойточке,кд;

-уголпадениясветовыхлучей(уголмеждулучомиперпендикуляромкосвещаемойповерхности);

Hвысотаподвесасветильника,м;

Kкоэффициентзапасамощностилампы.

Принеобходимостирасчетаосвещенностиотнесколькихсветильников:подсчитываютосвещенностьоткаждогоизних,аполученныезначенияскладывают.

Приналичиисущественныхзатененийсветовойпотоклампывкаждомсветильнике:

Ф=1000ЕКз/Еу,(лм)

где-коэффициент,учитывающийдействиеудаленныхсветильников(1,1…1,2); Еу– суммарнаяусловнаянасыщенностьвконтрольнойточке;Кз– коэффициентзапаса(табличный).

Еудляотдельногосветильникаопределяютпографикампространственнымизолюкс.

Длялюминесцентныхсветильников:пополученномуФподбираетсялампа,потоккоторойдолженотличатьсяоттребуемоговпределах –10%…+20%. Еслиэтотдопускнесоблюдается, выбираютдругиесветильники

Ф=1000ЕКзh/,

гдеh=1м– высотарасположениясветильника;-суммарнаяотносительнаяосвещенность, создаваемаяближайшимирядамисветильников;-определяютпографикамлинейнымизолюкс.Находятполныйсветовойпоток:

Ф=ФL,

где L – длинна линии.

По Ф выбирают число и мощность ламп.

Графики позволяют определить условную и относительную освещенность (е), т.е. освещенность, которая создавалась бы светильником на заданной высоте подвеса и в лампе со световым потоком 1000 лм.

  1. Метод удельной мощности – является наиболее простым, но наименее точным, поэтому применяется только при ориентировочных рассчетов. Он применяется для наружного прожекторного освещения или для приближенного расчета общего равномерного освещения незагроможденных помещений.

Онпозволяетопределитьмощностькаждойлампыдлясозданиявпомещениинормируемойосвещенности.

Основная формула метода удельной мощности:

Рл=

Рл– мощностьлампывсветильнике,Вт;

 -удельнаямощность(Вт/м2),необходимаядляобеспечениянормированногоосвещенияпомещения(определяетсяпотаблицам);

S– площадьпомещения,м2;

N числосветильников;

n– количестволампводномсветильнике.

Удельнаямощность(Вт/м3)представляетсобойчастноеотделениясуммарноймощностилампнаплощадьпомещения.Удельнаямощностьявляетсяважнейшимэнергетическимпоказателемосветительнойустановки,широкоиспользуемымдляоценкиэкономичностипроектныхрешений,дляпредварительногоопределенияосветительнойнагрузки,атакжедляориентировочнойоценкиуровняосвещенностидействующихустановок.

  1. определяют расчетную мощность светильника;

  2. выбирают стандартную лампу, мощность которой отличается от расчетной только на 10-20%;

  3. -по таблицам для заданного типа светильника в зависимости от S, Нп (высоты подвеса светильника) и Ен (нормированной освещенности).


  1. Метод использования светового потока - используется при расчете равномерного освещения горизонтальной поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком.

Коэффициентомиспользованиясветовогопотоканазываютотношениесветовогопотока,падающегонаосвещаемуюповерхность,ксуммарномусветовомупотокувсехисточниковсветавданномпомещении.

Длярассчетанеобходимо:

-выбратьнормированнуюосвещенностьЕн,лк;

- оценить расчетную высоту подвеса светильника

Hр=H hп-hс,

гдеН– высотапомещения,hп высотарабочегоместа,hс– высотаотпотолкадонижнейкромкисветильника.

- найти индекс помещения

i=S/(Hр(A+B)),

гдеS– площадьпомещения,А– длинапомещения,В– ширинапомещения.

- Определить коэффициент использования светового потока с учетом индекса помещени, характеристик фона и вида светильника.

- Расчитать световой поток для ламп накаливания и выбрать по нему лампу для светильника:

Ф=Ен КзSz/N

Длягазоразрядныхлампвыбираютвидимощностьлампыиихколичествовсветильнике исравниваютполученнуюосвещенностьснормативной:

Ен=ФN/КзSz;

гдеКз коэффициентзапаса,взависимостиотвидаламп(1,3-1,5лампынакаливания;1,5-1,8газоразрядныелампы),

z -коэффициентнеравномерностиосвещения,взависимостиотвидаламп(1,1-1,3),

N– количествогазоразрядныхлампвсветильнике или лампнакаливания