2 Подбор и компоновка оборудования технологической и технической системы отрасли в помещении
Проектирование электрического освещения предполагает два раздела:
1) светотехнический, в котором выбирают типы источников света и светильников, их наиболее целесообразную высоту установки и размещение; определяют качественные характеристики осветительных установок;
2) электрический, где выбирают схемы питания осветительной установки, рациональное напряжение, сечение и марки проводов, способов прокладки сети, тип и месторасположение щитков.
При проектировании осветительных установок важным моментом является правильное определение требуемой освещенности объекта, значение которой зависит от целого ряда факторов.
По способам размещения светильников в производственных помещениях различают три системы освещения:
- общего (равномерное или локализованное),
- местное,
- комбинированное (общее плюс местное).
Общее равномерное освещение применяется в производственных помещениях с равномерно расположенным технологическим оборудованием, где нет необходимости усилить освещенность какого-либо отдельного участка (например, в общих цехах и машинных залах заводов, в чертежно-конструкторских бюро и конторах, во вспомогательных и непроизводственных помещениях и т.д.). В этом случае светильники располагаются рядами с одинаковыми, как правило, расстояниями между ними, а также с равными интервалами между светильниками в каждом ряду.
Общее локализованное освещение используется в помещениях, где имеются сосредоточенные группами участки или рабочие места, требующие различной освещенности (конвейеры, участки ОТК и т.д.), а также при необходимости создания определенного направления света для групп рабочих мест.
Местное освещение предусматривается на отдельных рабочих местах (станках, верстаках и т.д.) и выполняется светильниками, установленными непосредственно у рабочих мест.
Применяемые совместно системы общего и местного освещения образуют систему комбинированного освещения. Она применяется в помещении для выполнения точных зрительных работ.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на четыре вида:
1) рабочее (создающее нормированную освещенность для обеспечения нормальной деятельности на рабочих местах);
2) аварийное (для продолжения функционирования производственного процесса, когда внезапное отключение рабочего освещения может привести к тяжелым последствиям для людей и технологического оборудования. При этом освещенность на рабочих поверхностях должна составлять не менее 5% от нормированного, но не менее 2 Лк внутри зданий и не менее 1 Лк для территории предприятий. Освещенность внутри зданий более 30 Лк при газоразрядных лампах и более 10 Лк при лампах накаливания должно обосновываться);
3) эвакуационное (аварийное) (для создания условий безопасного выхода людей при погасании рабочего совещания. Этот вид освещения устраивается в производственных помещениях и зонах работ на открытом воздухе, где при исчезновении освещения может возникнуть опасность травматизма; в производственных и общественных помещениях с количеством работающих более 50 чел; по проходам и лестницам, служащим для эвакуации людей, при этом в помещениях освещенность должна быть не менее 0,5 Лк и 0,2 Лк на открытых территориях);
4) охранное (в нерабочее время во многих помещениях и вдоль границ территории предприятия необходимо минимальное искусственное освещение для несения дежурства пожарной и военизированной охраны - охранное освещение. Освещенность его должна быть 0,5 Лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной к линии границы.
В настоящее время имеется достаточно широкий ассортимент источников света: лампы накаливания; люминесцентные (ЛХБЦ, ЛДЦ, ЛХБ, ЛБ, ЛД, ЛТД и т.д.); ртутно-кварцевые лампы с исправленной цветностью типа ДРЛ, металлогалогенные типа ДРИ; ксеноновые и натриевые.
Лампы накаливания используются в основном в светильниках местного освещения, осветительных установках аварийного освещения и некоторых других случаях.
Люминесцентные лампы имеют более высокую световую отдачу и срок службы по сравнению с лампами накаливания. Однако все разновидности люминесцентных ламп имеют в своем спектре преобладание излучений в сине-фиолетовой и желтой частях и недостаток излучений в красной и сине-зеленой частях спектра, что заметно искажает цветопередачу. Лишь лампы с исправленной цветностью типа ЛДЦ обеспечивает удовлетворительную цветопередачу по всему спектру за исключением оранжево-красной части.
Учитывая характеристики люминесцентных ламп, их следует применять:
1) для общего освещения помещений с производством работ по 1-V и VII разрядам;
2) для общего освещения помещений при недостаточном естественном освещении или его отсутствии;
3) для освещения помещений, в которых требуется правильная цветопередача;
4) в ряде случаев для местного освещения.
Наиболее экономичными являются лампы типа ЛБ.
Общим недостатком всех газоразрядных ламп является стробоскопический эффект, обусловленного пульсацией светового потока из-за малой инерционности ламп. Это приводит к искаженному восприятию движущихся объектов и утомлению глаз работающих. Разделение ламп на группы подключение их на разные фазы снижает указанный эффект на 10% и более.
Лампы типа ДР применяются для:
1) общего освещения производственных помещений высотой более 8 м, в которых не требуется правильной цветопередачи;
2) освещения территорий промышленных предприятий (исключая дежурное освещение).
3 Расчет искусственного освещения помещения
Целью расчета является определение числа и мощности источников света, необходимых для создания нормированной освещенности, выбор и расчет наиболее экономичного варианта системы питания осветительных установок.
Для расчетов необходима следующая исходная информация:
1) план цеха с нанесенным технологическим оборудованием и электроприемниками;
2) внутренняя окраска помещения, определяющая коэффициенты отражения стен и потолка;
3) высота помещения, возможные места размещения светильников и высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, если таковые используются;
4) разряды зрительной работы выполняемой, в производственных помещениях;
5) возможные источники питания осветительных сетей.
Для аварийного и эвакуационного освещения следует применять: лампы накаливания, а также люминесцентные лампы, если минимальная температура воздуха в помещении не менее +10°С, а напряжение на лампах в любом режиме не менее 0,9Uном. И нельзя применять для данных видов освещения: лампы типов ДРЛ, ДРИ, ксеноновые лампы, натриевые лампы высокого, давления типа ДНаТ.
Необходимое число ламп для освещения «n» вычисляется по выражению:
(1)где: ЕН – минимальная (нормированная) освещенность.
Согласно СниП 11-4-89 зрительные работы по высокой точности в помещении относятся к III разряду с освещенностью ЕН=300лк, а при средней точности ко II разряду с освещенностью ЕН=200лк.
Кз – коэффициент запаса (для люминесцентных ламп производственных цехов предприятий сферы сервиса – Кз=1.6 - 1.7, а для остальных помещений Кз=1.1 …1.5);
F – площадь освещаемого помещения, м2;
K0 – коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности к минимальной, К0 = 1.1…1.5;
S – световой поток ламп, лм (см. табл.1);
KН – коэффициент использования светового потока, равный отношению потока, подающего на рабочую поверхность, к общему потоку ламп (см.табл.2).
Таблица 1
Характеристика осветительных ламп
Световой поток, S, лм | 500 | 900 | 1450 | 2000 | 3000 | 4500 | 8000 |
Тип мощности ламп накаливания | НБК-40 | НБ-60 | НБК-100 | НГ-150 | НГ-200 | НГ-300 | НГ-500 |
Тип мощности люминесцентных ламп | - | ЛД20 | ЛДЦ-30 | ЛБ30 | ЛБ40 | ЛХБ80 | ЛХБ150 |
Коэффициент использования светового потока зависит от к.п.д. светильника, коэффициента отражения потолка рn стен рс, величины показателя помещения i, учитывающего геометрические параметры помещения, высоту подвески светильника hp.
Значение высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью hp вычисляется по выражению:
(2)
где: H – высота помещения, м; hpm – высота рабочего места = 0.8 м, hc – высота подвеса светильника от потолка, м;