Розрахунок штучного освітлення

Розрахунок штучного освітлення

Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра охорони праці

Практична робота

з дисципліни “Охорона праці”

Розрахунок штучного освітлення

Виконав: студент групи ЕКПм-13

Дулкай М.Я.

Прийняв: Скачко В.П.

Львів-2013

1. Штучне освітлення

Штучне освітлення передбачається у всіх виробничих та побутових приміщеннях для компенсації нестачі природного світла та освітлення приміщення у темний період доби. Від того, наскільки кваліфіковано воно спроектоване залежить безпека праці та самопочуття працівників, продуктивність їхньої праці та якість продукції. Відомо, що раціонально виконане штучне освітлення приміщень при одній і тій же витраті електроенергії підвищує продуктивність праці на 15-20%. Разом з тим неправильно вибране та недостатнє освітлення робочих місць може бути причиною функціональних зорових порушень у працівників.

. Нормування штучного освітлення

Величина освітленості нормується залежно від характеристики зорової роботи, тобто найменшого лінійного розміру об’єкта розпізнавання, контрасту між об’єктом розпізнавання і фоном, типу системи освітлення і джерела світла.

Освітленість робочої поверхні, що створюється світильниками загального освітлення в системі комбінованого, має складати 10% від нормованої для комбінованого освітлення при тих джерелах світла, які застосовуються для місцевого освітлення, при цьому слід приймати наступні найбільші і найменші значення освітленості: для газорозрядних ламп - 500 лк та 150 лк, для ламп розжарювання - 100 лк та 50 лк.

У виробничих приміщеннях, в яких виконуються роботи І-V розрядів, освітленість проходів та ділянок, де не проводяться роботи, має становити не менше 25% від освітленості, що створюється світильниками загального освітлення на робочих місцях, але не менше 75 лк при газорозрядних лампах та не менше 30 лк при лампах розжарювання.

При аварійному режимі найменша освітленість робочих поверхонь виробничих приміщень та територій підприємств, які вимагають обслуговування, має становити 5% від освітленості, що нормується для робочого освітлення в системі загального освітлення, але не менше 2 лк всередині будівель і не менше 1 лк на території підприємства.

Евакуаційне освітлення має забезпечувати найменшу освітленість на підлозі основних проходів та на сходинках сходів: в приміщеннях - 0,5 лк, на відкритих територіях 0,2 лк.

Охоронне освітлення має забезпечувати освітленість 0,5 лк на рівні землі в горизонтальній площині чи на рівні 0,5 м від землі на одній стороні вертикальної площини, перпендикулярної до лінії границі.

Проектування систем штучного освітлення

3. Розрахунок штучного освітлення

Загальні положення розрахунку

Завдання світлотехнічного розрахунку системи штучного освітлення полягає у визначенні потужності джерела світла за заданою освітленістю, або у визначенні за даними розмірами світильників і відомій площі джерел світла освітленості на розрахунковій площині і розприділенні яскравості в полі зору.

Вибір методу розрахунку. Для розрахунку штучного освітлення використовують в основному, три методи: світлового потоку(коефіцієнт використання), точковий та питомої потужності.

1. Метод питомої потужності

Вважають найбільш простим, однак і найменш точним, тому його застосовують лише при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожної лампи ,  для створення в приміщені нормованої освітленості.

,

 або

 де ()

де - питома потужність, Вт/м²;- площа приміщення, м²;- число ламп в освітлювальній установці.

2. Точковий метод

В цьому методі початково приймається, що світловий потік лампи у кожному світильнику рівний 1000 лм. Освітленість, яка створюється в такому випадку називається умовною і позначається е. Величина е залежить від світлорозподілу світильника та геометричних розмірів d та h.

Де h - перпендикуляр від джерела світла (т.S) до освітлювальної поверхні: штучний загальний освітлення приміщення

d - відстань від перетину перпендикуляра освітлювальною поверхнею (т.В) до контрольної точки (т.А).

Для визначення е слугують просторові ізолюкси умовної горизонтальної освітленості. За даними значеннями d та h на ізолюксах для відповідного типу світильника знаходять значення е шляхом інтерполяції між значеннями, що належать найближчим ізолюксам.

Нехай сумарна дія „найближчих” світильників створює в контрольній точці умовну освітленість Sе; дію більш віддалених світильників та відбиту складову освітленості наближено врахуємо коефіцієнтом m. Тоді для того, щоб отримати в цій точці нормовану освітленість Е при заданому коефіцієнті запасу К_з, лампи в кожному світильнику повинні мати світловий потік рівний:

.

По цьому світловому потоку і обирається за таблицями найнижча стандартна лампа. Необхідно мати на увазі, що фактичний світловий потік стандартної лампи не повинен відрізнятись від розрахункового більше ніж на 10% чи 20%. Якщо вибрати лампу з таким допуском неможливо, то необхідно змінити розміщення світильників.

Формулу можна використовувати також для визначення освітленості заданої точки (Е _А) при відомому світловому потоці лампи Ф_л.

Призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі. Сумарний світловий потік освітлювальної установки F_S визначають за формулою

 х 100, лм

де  - нормована освітленість, лк;

 - площа освітлюваного приміщення, м²;

 - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості внаслідок забруднення та старіння ламп (для ЛР -; для ГРЛ - );

 - коефіцієнт нерівномірності освітлення ();

 - коефіцієнт використання світлового потоку, який залежить від показника приміщення, коефіцієнта відбивання світла від стелі, стін, робочої поверхні та типу світильника. Коефіцієнт використання світлового потоку вказує, яка частина світлового потоку (корисна) падає на робочу поверхню. Для світильників з лампами розжарювання г = 0,1...0,71, з газорозрядними г = 0,2...0,97

Показник приміщення враховує висоту встановлення світильника над робочим місцем Н_р, довжину та ширину приміщення а і b і знаходиться за формулою

,

де а, b - відповідно довжина і ширина приміщення, м;

- висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.

За показником приміщення і коефіцієнтами відбивання світла від стелі , стін , робочої поверхні  та типом світильника за світлотехнічними таблицями знаходимо коефіцієнт використання світлового потоку .

Підрахувавши ,знаходимо необхідну кількість ламп за формулою

,

де  - світловий потік однієї лампи, який вибираємо за табличними даними. Після того розраховуємо необхідну кількість світильників за формулою

,

де n₁ - кількість ламп в світильнику.

Завдання

Розрахувати систему загального рівномірного освітлення з лампами розжарювання для виробничого приміщення, в якому виконуються зорові роботи високої точності (розряд ІІІ в).

Розміри приміщення: довжина а=12 м, ширина b=4 м, висота H=3.1 м. Приміщення має світлу побілку: коефіцієнт відбиття ρ_стелі=50%, ρ_стін=30%. Висота робочих поверхонь (столів) h_p=0.7 м. Для освітлення прийнято світильники типу УПМ-15, які підвішуються до стелі h_p=0.5 м. Мінімальна освітленість за нормами Е=200 лк.

Для світильників загального освітлення з лампами розжарювання потужністю до 200 Вт мінімальна висота підвісу над підлогою відповідно до СНиП ІІ-4-79 повинна бути 2.5-4.0 м, залежно від характеристики світильника. В нашому випадку h₀ відповідає цій вимозі.

Висота підвісу світильника над робочою поверхнею дорівнює:

Рівномірність освітлення досягається при відповідному співвідношенні відстані між світильниками L і висоти їх підвісу h. Визначимо рекомендовану відстань між світильниками:

Необхідна кількість світильників становить:

Приймаємо 14 світильників, враховуючи розміри приміщення розташовуємо їх у два ряди по 7 штук.

Показник приміщення і становить:

За таблицею 3.25 знаходимо коефіцієнт використання η=0.5 для світильника УМП-15 при і=1.579, ρ_стелі=50%, ρ_стін=30%.

Світловий потік одного світильника, а значить і лампи, оскільки за конструктивним виконанням у світильнику встановлюється лише одна лампа, дорівнює

За таблицею 3.27 вибираємо лампу Б-150 потужністю 150 Вт, світловий потік якої становить 2100 лм. Хоча це значення на 2.425% більша розрахункового, однак не виходить за межі встановленої норми

-10%<ΔФ_л<+20%.

Сумарна електрична потужність усіх світильників, встановлених у приміщенні становить: