- •Тема 2. Основы производственной санитарии (14 часов)
- •Освещение, его виды и особенности организации
- •Нормирование и расчет естественного и искусственного освещения
- •При верхнем освещении
- •Источники искусственного света, светильники, их классификация и характеристики. Контроль освещения в производственных условиях
При верхнем освещении
,
где So - требуемая площадь световых проемов при боком освещении, м2; Sф - то же при верхнем освещении, м2; Sп - площадь пола помещения, м2; ен - нормированное значение К.Е.О., %; Кз - коэффициент запаса, учитывающий снижение К.Е.О. и освещенность вследствие загрязнения и старения световых проемов; - световая характеристика окна; - то же фонаря; Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями; Кф - коэффициент, учитывающий тип фонаря; - общий коэффициент светопропускания; - коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О., благодаря свету, отраженному от поверхностей.
Расчет искусственного освещения осуществляется в следующей последовательности:
- выбор системы освещения;
- выбор и размещение светильников в плане и по высоте помещения;
- определение нормируемого значения освещенности (Eн, лк);
- расчет светового потока ламп и выбор типовых ламп (газоразрядных ламп, ламп накаливания), которые обеспечат требуемую освещенность рабочих поверхностей (Ен).
Выбор системы освещения и светильников обусловливается зрительными работами в помещении, а их размещение должно обеспечить направление световых потоков на рабочие места, ограничение ослепленности, удобство доступа к светильникам для их обслуживания и создание нормированной освещенности более экономичными средствами.
Для общего освещения ряды светильников следует располагать с учетом рабочих мест, по возможности согласуя направление естественного и искусственного света.
Светильники с лампами накаливания следует размещать в вершинах квадратных, прямоугольных или треугольных полей, что дает наибольшую равномерность освещения.
Светильники с газоразрядными (люминесцентными) лампами рекомендуется располагать рядами сплошными или небольшими разрывами, ориентируя ряды параллельно стенам с окнами или продольным осям помещения по длине вдоль рабочих столов или технологического оборудования.
В узких помещениях допустимо однорядное расположение светильников.
Положение светильников в разрезе и на плане помещения определяется расчетной высотой подвеса светильника hp над рабочей поверхностью и расстоянием l между соседними точечными светильниками или рядами линейных светильников (с люминесцентными лампами).
Расчетная высота подвеса светильника hp может быть определена исходя из геометрических размеров помещения (рис.2):
Рис.2 - К расчету
высоты подвеса светильника над рабочей
поверхностью: e’c
= (0,40,5)l;
е''с = (0,250,3)l
hp = H – (hc + hп), м,
где Н - высота помещения, м; hc - расстояние светильника от перекрытия ("свес" светильника), м; hп - высота рабочей поверхности над полом (обычно hп = 0,8 м).
Расстояние между светильниками (l) можно определить из заданного для выбранного типа светильников оптимального соотношения hp и l()
= l / hp .
Для большинства светильников = 1,3-1,4.
Таким образом, l =hp .
Расчет светового потока, необходимого для обеспечения требуемой освещенности (Ен) может осуществляться методом светового потока (по коэффициенту использования светового потока) и точечным методом.
Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.
Световой поток одной лампы (Fл) можно рассчитать по формуле
, лм
где - Ен нормируемая освещенность, лк; Sп - площадь помещения, м; Кз - коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (Kз = 1,4-1,8); Z - коэффициент неравномерности освещения (Z = 1,1-1,2); N - количество светильников, определяемое из условия равномерного освещения; - коэффициент использования излучаемыми светильниками светового потока на расчетной плоскости. Он зависит от типа светильника (Тс), коэффициентов отражения пола п, стен ст, потолка пот, индекса помещения i = AB/[hp (A + В)], где А и В - длина и ширина помещения в плане; м; hp - расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
По полученному результату расчета, т.е. требуемому световому потоку, выбирается ближайшая стандартная лампа.
При выбранном типе и мощности люминесцентных ламп определяется необходимое число светильников в ряду по формуле
N = (EнSKзZ)/(nFсв),
где п - число рядов светильников, намечаемое до расчета в соответствии с оптимальным отношением = l / hp .
Точечный метод позволяет рассчитать освещение не только горизонтальных поверхностей, но и негоризонтальных, а также общее локализованное освещение и местное.
Расчет светового потока лампы Fл при точечном расположении светильников и линейная плотность светового потока Fлп при линейном расположении светильников производится по формулам:
а) для точечных светильников
, лм;
б) для линейных светильников
, лм;
где Ен - нормируемая освещенность на рабочей поверхности, создаваемая общим освещением, лк; Кз - коэффициент запаса (Кз = 1,4-1,8); hp - расчетная высота подвеса линейного светильника над рабочей поверхностью; - коэффициент, учитывающий влияние на освещенность в контрольной точке удаленных светильников и отражение света от стен и потолка (= 1,05-1,2); - соответственно условная и относительная суммарная освещенность в контрольной точке от близких светильников (условная - для точечных, относительная - для линейных).
Контрольная точка - это место на рабочей поверхности с минимальным уровнем освещенности, где должно быть обеспечено нормируемое значение освещенности Ен при системе общего освещения или 0,1Ен - для системы комбинированного освещения.
Условная освещенность е в контрольной точке определяется по графикам пространственных изолюкс, которые построены в координатах hp и d (рис.3) от каждого из близких светильников согласно их расположению относительно контрольной точки.
Рис.3 -
Пространственные изолюксы
На рис.4 показаны примеры расчета координаты d на плане при однорядном (а) и многорядном (б) расположении точечных светильников.
Рис.4 - Схема к расчету координаты
Относительная освещенность в контрольной точке определяется по графикам линейных изолюкс, построенных в относительных координатах L' и Р' (рис.5) L' = L/ hp; P' = P/ hp .
Рис.5 - Схема к определению относительной освещенности в контрольной точке: L - длина ряда светильников; Р - расстояние от контрольной точки (к.т.) до проекции ряда на рабочую поверхность
Для точки А1 относительные координаты можно определить по формулам:
.
Суммарная относительная освещенность () в контрольной точке А1 будет равна
=.
Для точки А относительные координаты определяются из выражений:
.
Суммарная относительная освещенность () в этой точке будет равна сумме от четырех ближайших светильников
=.
Для ориентировочных расчетов производственного освещения иногда используют метод удельной мощности (метод Ватт).
Удельной мощностью называется отношение мощности всей системы освещения к площади освещаемого помещения.
Мощность одной лампы Рл в этом случае рассчитывается по формуле
, Вт,
где Ру - удельная мощность, Вт/м2; Sп - площадь помещения, м2; п - число ламп.
Удельная мощность Ру зависит от нормируемой освещенности Ен, площади помещения Sп, высоты подвеса hp, типа светильника Тс, коэффициентов отражения потолка п, стен ст и коэффициента запаса К.