Выбор светильников и их размещение

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время отмечаются значительные достижения в области светотехники.

Во-первых, появились новые источники света, которые существенно повысили энергосбережение и снизили материалоемкость осветительных приборов. Миниатюризация разрядных ламп с электронным пускорегулирующим устройством привела к сокращению размеров осветительных приборов и сокращению расхода материалов. Потребление электроэнергии таких ламп в 3 - 4 раза ниже, чем у ламп накаливания той же мощности. Световая отдача таких ламп в пределе достигает 130лм/Вт, срок службы - до 60 тыс.ч.

О масштабах современной светотехники можно судить по следующему: на освещение ежегодно расходуется примерно 13% вырабатываемой электроэнергии, примерно 220 млрд.кВт·ч.

Без искусственного освещения не может обойтись современный город, невозможна работа шахт и рудников, предприятий в безоконных зданиях, метрополитена, многих взрыво и пожароопасных производств.

Главной задачей светотехники является создание комфортной световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии.

 

РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

 

Исходные данные:

Длина помещения а=90 м;

Ширина помещения б=36 м;

Разряд зрительной работы - IV;

Нормируемая освещенность Eн=150-300 лк;

Расчетная высоте подвеса светильника h0=15 м;

Коэффициент отражения потолка ρп=30%;

Коэффициент отражения стен ρс=10%;

 

Решение:

 

ВЫБОР СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ

При проектировании осветительной установки необходимо решить следующие вопросы:

а) выбрать систему освещения и тип источника света;

б) установить тип светильников;

в) произвести размещение светильников;

г) уточнить количество светильников.

Для производственных помещений всех назначений применяются системы общего (равномерного или локализованного) и комбинированного (общего и местного) освещения. Выбор между равномерным и локализованным освещением проводится с учётом особенностей производственного процесса и размещения технологического оборудования.

Выбор системы освещения зависит, прежде всего, от такого важнейшего фактора, как точность выполняемых работ(наименьший размер объекта различения), согласно действующим нормам при выполнении работ I - IV разрядов следует применять систему комбинированного освещения.

В данном задании рассчитывается общее равномерное освещение, т.к. по варианту задачи разряд зрительной работы IV, а нормируемая освещенность 150-300 лк.

 

ВЫБОР ИСТОЧНИКОВ СВЕТА

Определяющими параметрами при выборе экономичного источника света являются строительные параметры, архитектурно - планировочное решение, состояние воздушной среды, вопросы дизайна и экономические соображения.

Проектируя освещение, конструктор всегда принимает компромиссное решение.

Лампы накаливания - малоэкономичны, имеют светоотдачу 7-26 лм/Вт, они имеют искаженный спектр излучения, при работе сильно нагреваются. Но, с другой стороны они имеют низкую стоимость, просты в эксплуатации и могут быть рекомендованы для помещений с временным пребыванием людей, бытовых помещений и д.р.

Основным достоинством люминесцентных ламп - их высокая светоотдача, до 75 лм/Вт и срок службы до 10000 ч, хорошая цветопередача, низкая температура. хотя они дорогие, требуют специалистов для их обслуживания, имеют сложную пусковую аппаратуру, иногда шумят, мигают, при их утилизации возникают проблемы.

В помещениях высотой до 6 м рекомендуется применять люминесцентные лампы.

В производственных помещениях высотой до 7-15 м целесообразно применять лампы типа ДРЛ, т.к. они более мощные и имеют большую светоотдачу до 90 лм/Вт. По варианту высота подвеса светильника 15 м, соответственно выбираем лампы типа ДРЛ.

 

 

ВЫБОР СВЕТИЛЬНИКОВ И ИХ РАЗМЕЩЕНИЕ

Выбор светильников общего освещения производится на основе учета светотехнических, экономических требований, условий воздушной среды.

Существует классификация светильников по светораспределению: прямого, преимущественно прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света.

Кроме этого существуют светильники с различными кривыми силы света: концентрированной, глубокой, косинусной, полу широкой, широкой, равномерной и синусной.

Согласно ГОСТ 14254-69, светильники классифицируют по степени защиты от пыли, воды и взрыва.

Выбираем универсальные светильники с лампами ДРС РСП 01-250/400/700/1000.

Коэффициент запаса К учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Так как в задании нет данных по запыленности, возьмем среднее значение коэффициента запаса К =1.6.

Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Он является функцией многих переменных, точное его определение затруднительно, но в наибольшей степени он зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L / h).

При расположении светильников в линию (ряд), если выдержано отношение L / h, Z = 1.15 для ламп накаливания и ДРЛ.

Для определения коэффициента использования светового потока η находят индекс помещения i и предполагаемые коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка ρп, стен ρс. По варианту задачи ρп=30%, ρс=10%.

Индекс помещения определяется по следующему выражению:

i =S/h0(A+B)

где А, В, h0 - длина, ширина и высота подвеса светильника над рабочей поверхностью помещения, м.

 

i =S/h0(A+B)=90·36/15·(90+36)=1.71

Получившееся нецелое значение i округляем до целых в большую сторону.

i =2

Коэффициент использования светового потока, η = 52%.

Рассчитываем необходимое количество ламп, а для этого необходимо знать количество светильников в ряду и число рядов. Для светильников с концентрированным типом кривых сил света λэ = 0.6. Для каждого типа светильника определено наивыгоднейшее отношение расстояния между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте λэ = L/h0, а Lа/Lб £ 1.5, уменьшение их приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее оборудования, а чрезмерное увеличение - к резкой неравномерности освещения и возрастание расходов энергии.

Расстояние между светильниками в ряду:

L= h0·λ=15·0,6=9 м.

Число рядов светильников в помещении:

Nб=36/9=4

Число светильников в ряду:

Nа=90/9=10.

Общее число светильников:

N= Nа· Nб=10·4=40.

Размещаем окончательно светильники.

Принимаем L=9 м. При этом светильники располагаем по вершинам прямоугольника 9×9 м, при соблюдении следующего условия: Lа/Lб=9/9=1, что < 1,5.

При расстоянии между светильниками 9 метров мы можем расположить вдоль корпуса 10 светильников.

Расстояние от стен равно:

Lа=(90-9·9)/2=4.5 м.

 

 

При расстоянии между светильниками 9 метров мы можем расположить поперек корпуса 4 светильника.

Расстояние от стен равно:

Lб=(36-9·3)/2=4.5 м.

Таким образом, мы можем установить вдоль корпуса 10 светильников и расположить их в 4 ряда. Общее количество светильников составит: 10×4=40 шт.

 

Рис.1 Схема расположения светильников в помещении

Световой поток лампы накаливания или группы люминесцентных ламп светильника определяется по формуле:

Ф=Ен·S·Kз·Z·100/(n· η),

где Ен - нормируемая номинальная освещенность по СНиП 23-05-95, лк;

S - площадь освещаемого помещения, ;

Kз - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильника, наличие в атмосфере дыма, пыли;

Z - коэффициент неравномерности освещения, отношение Еср/Еmin;

n - число светильников;

η - коэффициент использования светового потока, %.

Ф=150·3240·1,6·1,15·100/40·52=42992,3 лм

 

Источником света выбираем лампы ртутные дуговые типа ДРЛ 700(10) - 3 с высокой световой отдачей и большим сроком службы. Средний срок службы лампы - 18000 часов, номинальный световой поток такой лампы составляет 41000 лм, что меньше расчетного значения на:

ΔФ=(41000-42992,3)·100/42992,3=-4,6%

Световой поток выбранной лампы отличается от рассчитанного на -4,6%, что вполне допустимо.

 

Список использованной литературы

1. СНиП П -4 -79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования.-М.: Стройиздат, 1980.-48 с.

2. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. -М.: Энергоатомиздам, 1983.-472 с.

3. Долин П.А. Справочник по технике безопасности. -М.: Энергоатомиздат, 1982. -800с.

4. Кнорринг Г.М. Осветительные установки. -Л.: Энергия, 1981. -412с.

5. Справочнная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. -СПб.: Энергоатомиздат, 1992. -448 с.