Расположение и установка светильников

ВВЕДЕНИЕ

Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала светотехническую эффективность освещения с учетом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию осветительной установки.

Главной задачей расчета является достижение нормируемых количественных и качественных показателей освещенности за счет правильного расположения и установки светильников и выбора метода расчета.

Проектирование осветительной установки состоит из светотехнической и электрической частей.

В светотехнической части осуществляется выбор значений освещенности и показателей качества освещения, систем, видов и способов освещения, типов источников света и осветительных приборов, выполняются светотехнические расчеты, в результате которых определяется мощность и расположение осветительных приборов.

В электрической части осуществляется выбор схемы питания осветительной установки, выбор напряжения; определяются места расположения групповых и магистральных щитков и выбираются их типы; определяется трасса электрической сети; производится выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки; выполняется расчет осветительной сети, в результате которого определяется сечение проводов и кабелей и защита осветительной сети.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ВЕЛИЧИНЫ

В технике принято измерять ряд явлений путем оценки их действия на физический прибор. Так измеряются ток, напряжение, мощность и т.д. Не составляет исключение и измерение оптического излучения. За базовые единицы приняты следующие величины.

Сила света (I) – пространственная плотность светового потока

.

Единица измерения – кандела (кд). Сила света является одной из основных величин системы СИ.

Световой поток (Ф) – мощность световой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Единица измерения – люмен (лм) – имеет размерность кандела, умноженная на стерадиан (телесный угол).

Телесный угол (w) – часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади S, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего. За единицу измерения принят стерадиан (ср):

.

Освещенность (Е) – отношение светового потока к площади, на которую он распространяется. Единица освещенности – люкс (лк) – имеет размерность люмен на квадратный метр. Освещенность поверхности не зависит от ее свойств и от направления, в котором поверхность рассматривается.

.

Оптическое излучение – является одной из форм существование материи в виде электромагнитного поля. Элементарная частица излучения – фотон. Волновые свойства фотона описываются частотой и длиной волны.

Генераторами излучения являются движущиеся молекулы и атомы.

Окружающий нас мир просто перенасыщен электромагнитными волнами различной длины. Но есть в этом спектре очень узкий участок волн, которые, попадая на сетчатую оболочку глаза, вызывают зрительное ощущение. Длина волны видимого излучения лежит в пределах 380-780 нм, 1 н = 10^-9м.

Проектирование осветительных установок делится на две обособленные стадии.

Первая стадия называется светотехническим расчетом и включает в себя выбор нормируемой освещенности, типа источника света, типа светильников, их количество и размещение, определение качественных характеристик осветительной установки.

Вторая стадия – электрический расчет, который включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, рационального напряжения, сечения и марки проводов, способов прокладки сети.

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Светотехническая часть расчета в главной мере определяет технико-экономическую эффективность проекта. Главной задачей расчета является достижение нормируемых количественных и качественных показателей освещенности за счет правильного расположения и установки светильников и выбора метода расчета.

 

 

Виды и системы освещения

В соответствии со СНиП 23-05-95[1] искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное:

– рабочее освещение – обеспечивает необходимое условие во всех помещениях при нормальных режимах ОУ;

– охранное освещение – разновидность рабочего, устраивается по линии охраняемых границ территорий промышленных предприятий (0,5 лк на уровне земли);

– аварийное освещение – обеспечивает минимально необходимыеосветительные условия для продолжения работы при временном погасании рабочего освещения в помещениях.

Аварийное освещение для продолжения работы необходимо, если прекращение нормальной работы из-за отсутствия освещения может вызвать следующее:

– взрыв, пожар, отравление людей;

– длительное нарушение технологического процесса;

– нарушение работы жизненных центров предприятия: связь, электро- и водоснабжение и т. д.

Это освещение должно создавать на поверхностях, требующих обслуживания, освещенность не ниже 5 % от нормируемой для общего освещения. При отсутствии особых требований освещенность должна находиться в пределах от 2 до 30 лк в зданиях и от 1 до 5 лк – вне их.

Аварийное освещение может быть включено вместе с рабочим, дополнять его, либо включаться после отключения рабочего.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное:

– эвакуационное освещение – служит для безопасной эвакуации людей из помещения при аварийном погасании рабочего освещения. Это освещение необходимо:

– в местах, опасных для прохода людей;

– по путям эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где пребывает более 50-и человек;

– во всех производственных помещениях с числом работающих более 50-и человек;

– в производственных помещениях, выход из которых в темноте опасен из-за продолжающей работы оборудования;

– на лестницах жилых домов высотой 6 этажей и более.

Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк – вне их.

Для аварийного освещения могут применяться только лампы накаливания или люминесцентные.

Дуговые лампы не применяются из-за длительного времени загорания.

Если светильники аварийного освещения не отличаются от рабочих типом или размером, то они должны быть отмечены специальными знаками;

– освещение безопасности следует предусматривать в случаях, если отключение рабочего освещения и связанные с этим нарушения обслуживания оборудования и механизмов могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, а также нарушение работы электрических станций, радиоузлов, телестудий, диспетчерских пунктов, насосных установок, вентиляционных камер помещений, в которых недопустимо прекращение работ и т.п.

Искусственное освещение может быть двух систем – общее освещение и комбинированное освещение. При выполнении в помещениях зрительных работ I-III, IVа, IVб, IVв, Vа разрядов следует применять систему комбинированного освещения.

Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.

Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах накаливания. Отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать для зрительных работ I-III разрядов при люминесцентных лампах 1,3, при других источниках света – 1.5, для зрительных работ разрядов IV-VII – 1,5 и 2,0 соответственно.

Нормы освещенности

Проектирование осветительных установок (ОУ) регламентировано СНиП 23-05-95, отраслевыми нормами искусственного освещения, инструкциями по проектированию, а также ПУЭ и некоторыми другими нормативными документами.

Нормируемые значения освещенности в СНиП 23-05-95[1] приводятся в точках минимального значения освещенности на рабочей поверхности внутри помещения для разрядных источников света (кроме оговоренных случаев); для наружного освещения – для любых источников света.

Нормированные значения освещенности, выраженные в люксах, 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.

К условиям, требующим повышения уровня освещенности, найденного по СНиП, относятся: повышенная длительность напряженной зрительной работы в течение рабочего дня, большое удаление объекта от глаз наблюдателя (более 0,5 м), отсутствие естественного освещения и т.д. Снижение освещенности на одну ступень возможно в случае малолюдного производства с оборудованием, не требующем постоянного обслуживания, или в помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей.

Требования к освещению помещений промышленных предприятий и требования к нормам средней яркости усовершенствованных покрытий при проектировании наружного освещения следует принимать по СНиП 23-05-95[3]. Коэффициент запаса К _з при проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения выбирается по табл. П3.

Основные нормы для производственных и общественных помещений приведены в табл. 4-1, 4-4 [1].

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Спроектировать систему общего освещения цеха (рабочее и эвакуационное освещение). Выполнить светотехнический расчет, рассчитать число и мощность ламп светильников, разместив их на плане цеха (один из вариантов размещения показан на рис.2.1).

Выполнить электрический расчет, выбрать сечение проводов осветительной сети по нагреву, по минимуму расхода проводникового металла, по механической прочности, выбрать осветительные щитки и защитную аппаратуру.

Пример расчета системы освещения для цеха

В рассматриваемом примере дано задание спроектировать систему общего освещения цеха (рабочее и эвакуационное освещение). Выполнить светотехнический расчет и электрический расчет.

Светотехнический расчет рабочего помещения выполняется методом коэффициента использования, а бытовые помещения – методом удельной мощности.

План цеха показан на рис 4.1.

 

Рис.4.1 План цеха

 

 

Кабинет начальника цеха

Выбираем потолочные светильники с ЛЛ: ЛПО 4х18-CSVT, с накладной зеркальной решеткой ЭПРА.

По таблице 3.7 [1] для кабинета начальника цеха определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =200 лк, M =60, k _п=20%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.(табл 2.2)

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 4 - 0 - 0 = 4 м, S = 12 × 6 = 72 м².

По таблице 6.12 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 (аналог принятой к установке лампы) находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =200 лк ω = 2 · ω ₁₀₀ = 2 · 3,5 = 7 Вт/м².

Тогда число светильников . Учитывая размеры помещения, размеры светильника, принимаем к установке 3 ряда по 2 и 3 светильника в ряду соответственно. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 7 · 72 = 504 Вт.

Конструкторский отдел

Выбираем потолочные светильники с ЛЛ: ЛПО 4х18-CSVT, с накладной зеркальной решеткой ЭПРА.

По таблице 3.7 [1] для конструкторского отдела определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =500 лк, M =60, k _п=20%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 4 - 0 - 0,8 = 3,2 м, S = 12 × 6 = 72 м².

По таблице 6.12 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 (аналог принятой к установке лампы) находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =500 лк ω = 5 · ω ₁₀₀ = 5 · 3,5 = 17,5 Вт/м².

Тогда число светильников . Учитывая размеры помещения, размеры светильника (таблица 3.11 [1]), наличие окон, принимаем к установке 3 ряда светильников по 6 светильников в ряду. Ряды располагаем параллельно окнам. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 18 · 72 = 1296 Вт.

Душ

По таблице 3.7 [1] для душа определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =50 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 4 - 0 - 0 = 4 м, S = 6 × 6 = 36 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =50 лк ω = 0,5 · ω ₁₀₀ = 0,5 · 3,5 = 1,75 Вт/м².

Тогда число светильников . Учитывая размеры помещения, принимаем к установке 2 светильника. Расчет производим для лампы ЛБ - 40, к установке принимаем настенный влагозащищенный светильник SL/W - 72 - 35 - IP65, с мощностью 33 Вт. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 2 · 33 = 66 Вт.

Туалет

По таблице 3.7 [1] туалета определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =75 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 4 - 0 - 0 = 4 м, S = 6 × 6 = 36 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =75 лк ω = 0,75 · ω ₁₀₀ = 0,75 · 3,5 = 2,6 Вт/м².

Тогда число светильников .

Принимаем к установке 2 светильника. Расчет производим для лампы ЛБ - 40, к установке принимаем настенный влагозащищенный светильник SL/W - 72 - 35 - IP65, с мощностью 33 Вт. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 2 · 33 = 66 Вт.

Склад готовой продукции

По таблице 3.7 [1] для склада готовой продукции определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =50 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 6 - 1,5 - 0 = 4,5 м, S = 18 × 6 = 108 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =50 лк ω = 0,5 · ω ₁₀₀ = 0,5 · 3,5 = 1,75 Вт/м².

Тогда число светильников .

Принимаем к установке 3 светильника ЛПП 2х36 Айсберг-CSVT IP65. Ряд располагаем параллельно длинной стене.

Установленная мощность светильников P_y = 3 · 72 = 216 Вт.

Склад

По таблице 3.7 [1] для склада готовой продукции определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =50 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = H - h_c - h_p = 6 - 1,5 - 0 = 4,5 м, S = 27 × 10 = 270 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ типа находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =50 лк ω = 0,5 · ω ₁₀₀ = 0,5 · 3,5 = 1,75 Вт/м².

Тогда число светильников

Принимаем к установке 6 светильников ЛПП 2х36 Айсберг-CSVT IP65. Ряд располагаем параллельно длинной стене.

Установленная мощность светильников P_y = 6 · 72 = 432 Вт.

Помещение КТП

По таблице 3.7 [1] для склада готовой продукции определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =100 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = 6 - h_c - h_p = 6 - 1,5 - 0 = 4,5 м, S = 12 × 12 = 144 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =100 лк ω = 1 · ω ₁₀₀ = 1 · 3,5 = 3,5 Вт/м².

Тогда число светильников . Учитывая размеры помещения, длину светильника 1,27 м, принимаем к установке 2 ряда светильников по 3 и 4 светильника в ряду ЛПП 2х36 Айсберг-CSVT IP65. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 7 · 72 = 504 Вт.

Подсобное помещение

По таблице 3.7 [1] для подсобного помещения определяем нормируемые значения светотехнический характеристик: E =100 лк, k _п=15%. Коэффициенты отражения ρ _п = 70%, ρ _с = 50%, ρ _р = 10%.

Расчетная высота h = 6 - h_c - h_p = 6 - 1,5 - 0 = 4,5 м, S = 15 × 12 = 180 м².

По таблице 6.10 [1] для ЛЛ типа ЛБ - 40 находим ω ₁₀₀ = 3,5 Вт/м². Для E =100 лк ω = 1 · ω ₁₀₀ = 1 · 3,5 = 3,5 Вт/м².

Тогда число светильников . Учитывая размеры помещения, длину светильника 1,27 м, принимаем к установке 2 ряда светильников по 4 светильника ЛПП 2х36 Айсберг-CSVT IP65. Таким образом, установленная мощность светильников P_y = 8 · 72 = 576 Вт.

Нестандартного инструмента

Проводникового материала

Располагаемая потеря напряжения DU_p определена по табл. 12.45[1] или табл.П7 и равна 4,6%. Значение DU_р необходимо уменьшить, учитывая потери напряжения в фазе А, тогда DU_p =4,6- 0,9=3,7%.

Допустим, потеря напряжения ∆U' = 4,6%.

Определим моменты нагрузок всех линий:

M_П(МШ2) = M₁₈ + M₉ + M₁₁ + M₁₃ = 592,20 + 1320,90 + 1195,95 + 723,45 = 3832,5 кВт·м.

M_П(МШ1) = M₁₇ + M₁₀ + M₁₂ + M₁₄ + M₁₅ + M₁₆ + M₁ + M₂ + α· (m₃ + m₄ + m₅ + m₆ + m₇ + m₈) = 626,66 + 1428,00 + 873,60 + 737,10 + 308,98 + 24,73 + 21,00 + 26,82 + 1,83·(1,15 + 0,58 + 2,65 + 29,83 + 4,83 + 14,51) = 4145,11 кВт·м.

 

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₈ = 120 мм².

∆U_18-9 = 3,7 - 0,1 = 3,6%

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₉ = 10 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₉ = 10 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₃ = 10 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₇ = 95 мм².

∆U_17-10 = 3,7 - 0,15 = 3,55%

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₀ = 10 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₂ = 10 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₄ = 10 мм².

M_П(15) = M₁₅ + M₁ + M₂ + α ·(m₃ + m₄ + m₅) = 308,98 + 21,00 + 26,82 + 1,83·(1,15 + 0,58 + 2,65) = 364,8 кВт·м.

M_П(16) = M₁₆ + α ·(m₆ + m₇ + m₈) = 24,73 + 1,83·(29,83 + 4,83 + 14,51) = 114,71 кВт·м.

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд выбираем S₁₅ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₁₆ = 2,5 мм².

∆U_15-1 = 3,55 - 2,8 = 0,75%

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₁ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₂ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₁ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₄ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₁ = 2,5 мм².

∆U_16-6 = 3,55 - 0,22 = 3,33%

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₆ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₇ = 2,5 мм².

мм², с учетом выбора по условию нагрева I_дд и механической прочности выбираем S₈ = 2,5 мм².

Результаты всего расчета представлены в таблицу 1.

 

 

Таблица 1

Результаты электрического расчета освещения цеха

№	Наименование потребителя	Pсв, кВт	Pроз/ n	∆Pпра/%	Pр кВт	сosϕ/ tgϕ	Qр квар	Iр, А	Sф, мм2	L, м	S0, мм2	M м*кВт
	Кабинет начальника	0,504	0,12/	0,10/	0,72	0,92/0,42	0,31	1,19	2,5		2,5	21,00
	Конструкторский отдел	1,296	0,12/	0,26/	1,68	0,92/0,42	0,71	2,76	2,5		2,5	26,82
	Душ	0,066	0,02/	0,01/	0,10	0,92/0,42	0,04	0,47	2,5		2,5	1,15
	Туалет	0,066	0,02/	0,01/	0,10	0,92/0,42	0,04	0,47	2,5		2,5	0,58
	Склад готовой продукции	0,216	0,12/	0,043/20	0,38	0,92/0,42	0,16	1,87	2,5		2,5	2,65
	Склад	0,432	0,12/	2,16/	2,71	0,92/0,42	1,15	13,40	2,5		2,5	29,83
	Помещение КТП	0,504	-	0,10/	0,60	0,92/0,42	0,26	2,98	2,5		2,5	4,83
	Подсобное помещение	0,576	0,12/	0,11/	0,81	0,92/0,42	0,34	3,98	2,5		2,5	14,51
	ШОС 73		-	0,85/	17,85	0,50/1,73	30,88	54,09				1320,90
	ШОС 73		-	0,85/	17,85	0,50/1,73	30,88	54,09				1428,00
	ШОС 73		-	0,85/	17,85	0,50/1,73	30,88	54,09				1195,95
	ШОС 73		-	0,65/	13,65	0,50/1,73	23,61	41,36				873,60
	ШОС 73		-	0,65/	13,65	0,50/1,73	23,61	41,36				723,45
	ШОС 73		-	0,65/	13,65	0,50/1,73	23,61	41,36				737,10
	Групповой щиток 1	2,148	0,4/	-	2,97		1,25	4,89	2,5		2,5	308,98
	Групповой щиток 2	91,512	0,24/	-	4,12		1,73	6,79	2,5		2,5	24,73
	Магистральный щиток 1	46,66	0,28/	-	52,24		90,37	158,15				626,88
	Магистральный щиток 2		-	-	49,35		85,37	149,54				592,20

Примечание: Pсв – мощность светильников в данном помещении; Pроз – мощность розеток, 0,02кВт на одну розетку; ∆P_пра – потери на пускорегулирующую аппаратуру, 20% для ЛЛ и 5 % для ДРЛ

Выбор осветительных щитков

Выбираем магистральный щиток №1 ЩО41-51-01 по таблице 13.1-13.4 [1], щиток без вводного автомата, так как его подключаем к автоматическому выключателю КТП. Номинальное напряжение 380 В, номинальный ток 160 А.

На отходящих линиях устанавливаем 3 автомата АЕ20-41 и 1 автомат АЕ20-43, I _н = 63 А.

Выбираем магистральный щиток №2 ЩО41-51-02, щиток без вводного автомата, так как его подключаем к автоматическому выключателю КТП. Номинальное напряжение 380 В, номинальный ток 160 А.

На отходящих линиях устанавливаем 2 автомата АЕ20-41 Iн = 10 А, и 4 автомата АЕ20-41, I _н = 63 А.

В качестве групповых щитков принимаем ОЩВ 6 (63/16А). Выбираем автоматические выключатели АЕ2046-100 в количестве 6штук. Номинальный ток вводного автомата 63 А, номинальный ток расцепителей одинаковый для всех выключателей – 16А, закрепляем один щиток на стене около помещения №5, другой щиток закрепляем на стене около помещения №7.

Список используемой литературы

1.Г.М.Кнорринг, И.М Фадин, В.Н. Сидоров. Справочная книга для проектирования электрического освещения. – 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1992. 448с.

2.Ю.Б.Айзенберг. Справочная книга по светотехнике. Энергоатомиздат, М.: 1983.472с.

3.СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 54 с.

4. ВСН 59-88. Электрооборудование жилых и общественных зданий. Нормы проектирование. – М.: Стройиздат, 1990. – 88 с.

5. Современные энергосберегающие электротехнологии: Учебное пособие. – СПб.: ЛЭТИ, 2000.

6. Гвоздев С.М. Энергоэффективное электрическое освещение: Учебное пособие / С.М. Гвоздев, Д.И. Панфилов, В.Д. Поляков и др. –М.: МЭИ, 2013. – 288

 

Приложение

Таблица П1

Приложение 1

ВВЕДЕНИЕ

Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала светотехническую эффективность освещения с учетом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию осветительной установки.

Главной задачей расчета является достижение нормируемых количественных и качественных показателей освещенности за счет правильного расположения и установки светильников и выбора метода расчета.

Проектирование осветительной установки состоит из светотехнической и электрической частей.

В светотехнической части осуществляется выбор значений освещенности и показателей качества освещения, систем, видов и способов освещения, типов источников света и осветительных приборов, выполняются светотехнические расчеты, в результате которых определяется мощность и расположение осветительных приборов.

В электрической части осуществляется выбор схемы питания осветительной установки, выбор напряжения; определяются места расположения групповых и магистральных щитков и выбираются их типы; определяется трасса электрической сети; производится выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки; выполняется расчет осветительной сети, в результате которого определяется сечение проводов и кабелей и защита осветительной сети.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ВЕЛИЧИНЫ

В технике принято измерять ряд явлений путем оценки их действия на физический прибор. Так измеряются ток, напряжение, мощность и т.д. Не составляет исключение и измерение оптического излучения. За базовые единицы приняты следующие величины.

Сила света (I) – пространственная плотность светового потока

.

Единица измерения – кандела (кд). Сила света является одной из основных величин системы СИ.

Световой поток (Ф) – мощность световой энергии, оцениваемая по производимому ею световому ощущению. Единица измерения – люмен (лм) – имеет размерность кандела, умноженная на стерадиан (телесный угол).

Телесный угол (w) – часть пространства, заключенная внутри конической поверхности. Измеряется отношением площади S, вырезаемой им из сферы произвольного радиуса, к квадрату последнего. За единицу измерения принят стерадиан (ср):

.

Освещенность (Е) – отношение светового потока к площади, на которую он распространяется. Единица освещенности – люкс (лк) – имеет размерность люмен на квадратный метр. Освещенность поверхности не зависит от ее свойств и от направления, в котором поверхность рассматривается.

.

Оптическое излучение – является одной из форм существование материи в виде электромагнитного поля. Элементарная частица излучения – фотон. Волновые свойства фотона описываются частотой и длиной волны.

Генераторами излучения являются движущиеся молекулы и атомы.

Окружающий нас мир просто перенасыщен электромагнитными волнами различной длины. Но есть в этом спектре очень узкий участок волн, которые, попадая на сетчатую оболочку глаза, вызывают зрительное ощущение. Длина волны видимого излучения лежит в пределах 380-780 нм, 1 н = 10^-9м.

Проектирование осветительных установок делится на две обособленные стадии.

Первая стадия называется светотехническим расчетом и включает в себя выбор нормируемой освещенности, типа источника света, типа светильников, их количество и размещение, определение качественных характеристик осветительной установки.

Вторая стадия – электрический расчет, который включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, рационального напряжения, сечения и марки проводов, способов прокладки сети.

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Светотехническая часть расчета в главной мере определяет технико-экономическую эффективность проекта. Главной задачей расчета является достижение нормируемых количественных и качественных показателей освещенности за счет правильного расположения и установки светильников и выбора метода расчета.

 

 

Виды и системы освещения

В соответствии со СНиП 23-05-95[1] искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное:

– рабочее освещение – обеспечивает необходимое условие во всех помещениях при нормальных режимах ОУ;

– охранное освещение – разновидность рабочего, устраивается по линии охраняемых границ территорий промышленных предприятий (0,5 лк на уровне земли);

– аварийное освещение – обеспечивает минимально необходимыеосветительные условия для продолжения работы при временном погасании рабочего освещения в помещениях.

Аварийное освещение для продолжения работы необходимо, если прекращение нормальной работы из-за отсутствия освещения может вызвать следующее:

– взрыв, пожар, отравление людей;

– длительное нарушение технологического процесса;

– нарушение работы жизненных центров предприятия: связь, электро- и водоснабжение и т. д.

Это освещение должно создавать на поверхностях, требующих обслуживания, освещенность не ниже 5 % от нормируемой для общего освещения. При отсутствии особых требований освещенность должна находиться в пределах от 2 до 30 лк в зданиях и от 1 до 5 лк – вне их.

Аварийное освещение может быть включено вместе с рабочим, дополнять его, либо включаться после отключения рабочего.

Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное:

– эвакуационное освещение – служит для безопасной эвакуации людей из помещения при аварийном погасании рабочего освещения. Это освещение необходимо:

– в местах, опасных для прохода людей;

– по путям эвакуации людей из производственных и общественных зданий, где пребывает более 50-и человек;

– во всех производственных помещениях с числом работающих более 50-и человек;

– в производственных помещениях, выход из которых в темноте опасен из-за продолжающей работы оборудования;

– на лестницах жилых домов высотой 6 этажей и более.

Это освещение должно создавать в проходах освещенность 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк – вне их.

Для аварийного освещения могут применяться только лампы накаливания или люминесцентные.

Дуговые лампы не применяются из-за длительного времени загорания.

Если светильники аварийного освещения не отличаются от рабочих типом или размером, то они должны быть отмечены специальными знаками;

– освещение безопасности следует предусматривать в случаях, если отключение рабочего освещения и связанные с этим нарушения обслуживания оборудования и механизмов могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей, длительное нарушение технологического процесса, а также нарушение работы электрических станций, радиоузлов, телестудий, диспетчерских пунктов, насосных установок, вентиляционных камер помещений, в которых недопустимо прекращение работ и т.п.

Искусственное освещение может быть двух систем – общее освещение и комбинированное освещение. При выполнении в помещениях зрительных работ I-III, IVа, IVб, IVв, Vа разрядов следует применять систему комбинированного освещения.

Предусматривать систему общего освещения допускается при технической невозможности или нецелесообразности устройства местного освещения.

Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяются для местного освещения. При этом освещенность должна быть не менее 200 лк при разрядных лампах, не менее 75 лк при лампах накаливания. Отношение максимальной освещенности к минимальной не должно превышать для зрительных работ I-III разрядов при люминесцентных лампах 1,3, при других источниках света – 1.5, для зрительных работ разрядов IV-VII – 1,5 и 2,0 соответственно.

Нормы освещенности

Проектирование осветительных установок (ОУ) регламентировано СНиП 23-05-95, отраслевыми нормами искусственного освещения, инструкциями по проектированию, а также ПУЭ и некоторыми другими нормативными документами.

Нормируемые значения освещенности в СНиП 23-05-95[1] приводятся в точках минимального значения освещенности на рабочей поверхности внутри помещения для разрядных источников света (кроме оговоренных случаев); для наружного освещения – для любых источников света.

Нормированные значения освещенности, выраженные в люксах, 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.

К условиям, требующим повышения уровня освещенности, найденного по СНиП, относятся: повышенная длительность напряженной зрительной работы в течение рабочего дня, большое удаление объекта от глаз наблюдателя (более