Расчет искусственного освещения производственных помещений, например, освещение цеха – это особый вид, который позволяет сотрудникам и персоналу осуществлять технологический процесс и производственные задачи с высокой эффективностью и без ущерба здоровью. Правильное и качественное освещение:
Производственного освещения бывает трёх видов:
Также по назначению оно делится на
В зависимости от типа производственных работ их классификации по разряду зрительной процедуры работы разделятся на 7 групп. Соответственно норма освещенности такой производственной деятельности совсем разная, как указано в таблице, приведённой ниже.
Расчёт аналогичен бытовому, только вот сами светильники должны иметь класс защиты от попадания внутрь пыли и влаги в зависимости от типа производства. Также нужно обязательно учесть запылённость, которая является нормальным явлением на промышленных предприятиях.
На сегодняшний день не существует осветительного прибора, который бы выдавал равномерный световой поток, и это совершенно не говорит о каком-то дефекте прибора. Такое явление, если оно присутствует нельзя заметить, однако это не уменьшает его опасности для зрения человека.
Пульсация лампы накаливания
Коэффициент пульсации представляет собой некое изменение, происходящее во времени излучения светового потока, который падает на поверхность. Чтобы вычислить это значение, следует отнять от максимальной величины освещенности за некоторый промежуток времени минимальную величину по тому же времени, а полученное значение умножить на 100%. Полученное число выражается процентами.
В местах, в которых исполняются основные рабочие задачи и операции, данное значение не должно превышать 20%. В зданиях общественного и административного типа предусматривается величина пульсации, не превышающая 5 %.
Зрительно определить состояние пульсации светового потока, как выяснилось, невозможно, следовательно, нужно применять специальное оборудование. К таким приборам относят измеритель освещенности, прибор для определения яркости света и устройство, указывающее на точное значение коэффициента пульсации. Благодаря таким приспособлениям достигается:
По результатам вычисления выделяют следующие значения: коэффициент составляет 100%; меньшее пульсирование выделяют лампы накаливания и «экономки» — 25 %. Выбирая лампы дорого типа для освещения в жилищных условиях, нельзя гарантировать, что коэффициент пульсации будет безвреден.
Как измерить освещенность в помещении
Существует
три пути проникновения вредных веществ в человеческий организм: через
дыхательную систему, кожный покров либо пищеварительный тракт.
Самый
опасный способ – через дыхательные пути. Площадь поверхности альвеол в легких
среднего размера составляет около 100 квадратных метров, а толщина мембран не
превышает 0,004 миллиметров. Поэтому легкие представляют собой «открытые
ворота», через которые в организм легко проникают всевозможные пылевые частицы,
пары и газы.
Вторым
по частоте случаев заражения считается кожный путь. Через эпидермис в организм
попадают лишь вещества, которые хорошо растворяются в жирах. Например,
углеводородные соединения жирного и ароматического типа, металлорганические
вещества и их производные. Особенно это опасно при высоких температурах, когда
ускоряется капиллярный ток крови.
Наконец,
через желудочно-кишечный тракт вредные вещества в условиях производства попадают
в организм очень редко. Обычно подобные случаи связаны с пищевыми отравлениями.
Полученное в нашем расчёте число светильников, согласитесь, вышло весьма значительным. И это лишь для одного производственного помещения, а их ведь могут быть десятки. Затраты на покупку осветительных приборов и на электроэнергию получаются немалые. Поэтому рациональнее сразу потратиться сильнее, но приобрести современные энергоэффективные системы. Они позволят существенно снизить энергопотребление при равной световой отдаче.
Энергоэффективные системы
Яркий пример – высокотехнологичная альтернатива – светодиодные лампы. Они визуально ничем не отличаются от популярных растровых систем с люминесцентными источниками света. Поэтому даже не придётся переделывать потолочное перекрытие. Однако они в разы экономнее, так как потребляют вдвое, а то и втрое меньше энергии.
Кроме того приятными бонусами являются: моментальный запуск, отсутствие мерцания, которым нередко грешат экономки, устойчивость к частым включениям-выключениям и беспрецедентно долгий срок службы, без необходимости замены расходников на протяжении более чем пяти лет.
LED-системы, как правило, с лихвой окупаются по прошествии первых лет работы, и чем больше таких светильников установлено, тем сильнее экономический эффект.
И ещё одна, казалось бы малозначительная мера – покраска потолков, стен, предметов обстановки и оборудования в белый (либо просто светлый) цвет. Это способствует более равномерному рассеиванию света в помещении. И получается, что при тех же затратах энергии интенсивность освещённости заметно повышается.
Пользуясь таким методом нужно помнить, что он применяется для кругло-симметричных ламп (например, ДРЛ). При этом нужно принимать световой поток светильника равным 1000 лм. Это так называемая условная освещённость. Этот параметр зависит от следующих факторов:
Геометрия пространства
В данной ситуации световой поток от осветительного прибора определяется по такой формуле Ф = 1000·Еу·Кз/μ·∑Еу, где:
По вычисленному световому потоку следует выбирать лампочки, данный параметр которых будет находиться в диапазоне -10…+20%.
Помимо основного математического способа определения уровня освещения для необходимой зоны существуют и более упрощенные варианты, которыми также регулярно пользуются в домашних условиях.
Расчет по удельной мощности
Расчет с использованием прототипа. Такой метод достаточно простой, так как все данные имеются в таблицах, характерных для типовых помещений. Подобный вариант удобен именно для бытовых условий. Использовать расчеты более профессионального типа для быта нет смысла.
Точечный расчет освещенности. При помощи данного вычисления, есть возможность получить значение для каждой отдельной точки в комнате. Однако для этого типа расчетов требуется длительная подготовка: обязательно наличие плана комнаты с разметкой светильников, по которому следует выбрать точку, служащую расчетной. Такой вариант отличается сложностью и применяется для сложных условий или с дизайнерскими особенностями поверхностей стен или потолков.
Естественное освещение создается солнечным светом через световые проемы. Оно зависит от многих объективных факторов, как-то: времени года и дня, погоды, географического положения и т.п. Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО), то есть отношение естественной освещенности внутри здания Ев
к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Ен
). КЕО обозначается через «е»:
.
Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. ен
необходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого, учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).
Тогда е = ен
сm, где ен
— табличное значение КЕО, определяемое на основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения. При естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение максимальной к минимальной освещенности .
Чем выше разряд зрительной работы, тем меньше допускается неравномерность освещенности.
Для определения потребных площадей световых проемов используются зависимости:
— для бокового освещения (площадь окон):
;
— для верхнего освещения (площадь световых фонарей):
где Sп
— площадь пола, м2
;
ен
— нормированное значение КЕО;
ho
, hф
— световая характеристика соответственно окон и фонарей;
К — коэффициент учета затенения окон противоположными зданиями;
r1
, r2—
коэффициенты, учитывающие повышение КЕО при боковом и верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;
τо
— общий коэффициент светопропускания светопроемов.
В основе расчета КЕО лежит зависимость его от прямого света небосвода и света, отраженного от поверхностей зданий и помещений. Так, при боковом освещении eδ
= (Eδq
+ E3q
K) τо
r, где: Eδ
, E3q
— геометрические коэффициенты освещенности от небосвода и противоположного здания; q — коэффициент учета неравномерной яркости небосвода; К — коэффициент учета относительной яркости противостоящего здания; τо
— коэффициент светопропускания световых проемов; коэффициент учета роста КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения.
Геометрические коэффициенты освещенности определяются графически по методу Данилюка путем подсчета числа участников (секторов) небосвода, видимых в светопроеме в вертикальной и горизонтальной плоскости.
КЕО определяется для характерных точек помещения. При одностороннем боковом освещении принимается точка, расположенная на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении определяется КЕО в точке посредине помещения.
Самым важным параметром для естественного типа освещения является необходимая площадь окон, которые будут реализованы в конкретном типе помещения. Поэтому для естественного типа подсветки расчет предполагает использование следующей формулы (для бокового размещения):
Где:
Подставив все необходимые значения в формулу, вы легко вычислите площадь оконного проема, который должен быть в конкретном производственном помещении. При другом варианте расположения окон, методы подсчета остаются такими же, лишь формула немного меняется. Но чаще всего для естественного освещения характерен боковой вариант расположения оконных проемов.
Для каждого отдельного помещения действуют определенные требования, определяющие ряд факторов, обязательных для учета. На данном этапе рассмотрим, как рассчитать освещенность для рабочей зоны или кабинета.
Освещенность рабочей зоны
Каждый вид деятельности должен быть на оптимальном уровне оснащен световым потоком, и не важно работаете вы за компьютером или за производственным станком. Прежде чем обеспечить месту работы достаточный комфорт, обязательно нужно учесть следующие факторы:
Помимо перечисленных факторов, должное внимание необходимо уделить количественным и качественным критериям. Обратимся к качественным критериям
Тень. Требуется полное отсутствие падающих теней, например, от частей тела человека и предметов, установленных в рабочей зоне. Считается, что такие тени вредны, так как снижают показатели зрения. Помимо этого, они искажают контраст важных для видения деталей
Чтобы устранить подобный критерий, важно разместить освещение с той стороны от поверхности, чтобы даже при максимальном наклоне человека, тени не образовывались.
Насыщенность света. Здесь важно не перепутать уровень освещенности рабочей зоны и насыщенность светом всей комнаты
Эти две характеристики в данном случае считаются совместимыми. Чтобы избежать недостаточности насыщенности, необходимо устанавливать не сфокусированное освещение, а также декорировать стены и потолочную поверхность светлыми покрытиями.
Данный расчет освещения помещения сводится к определению площади проёмов, то есть размеров окон и их количества. При этом стоит учесть месторасположения помещения, так как бывает солнечная и несолнечная сторона. Большое значение для этого также имеют деревья или другие затеняющие солнце объекты. Многоквартирный дом зачастую уже имеет оконные проёмы и в большинстве случаев этого естественного освещения хватает, иногда даже солнечного света чересчур много.
Если заниматься организацией, расчётом и оформлением освещения на профессиональном уровне, то рекомендуется приобрести специальный цифровой прибор, который с точностью определит освещённость в помещении или же на площадке, он называется люксметр. Данная продукция не является редкой и её легко приобрести в специализированных магазинах.
Искусственное освещение может обеспечиваться несколькими типами осветительных приборов:
Существуют специально разработанные методы расчета освещения, которые дадут возможность рассчитать:
В любом случае при таком подсчете нужно учесть:
То есть уровень освещённости определённых типов комнат зависит напрямую от его целевого назначения. Например, то что для гостиной будет нормально, то, допустим, для спальни уже будет слишком много. Весь стандартный расчёт сформирован на вычислениях мощности общего освещения при высоте потолка около 3 м. Если это расстояние увеличивается до 4-5 м то все полученные результаты смело можно умножать на полтора. Если выше 5 метров то умножать стоит уже на два.
Учёт цветовой гаммы, а также присутствие в комнате зеркал приводит к добавлению в формулы специальных коэффициентов. Однако сильно зацикливаться не стоит, так как абсолютно всё учесть не получиться. Любой метод расчёта примерный, и стоит лучше выполнять осветительную систему с небольшим запасом, и оборудовать её регуляторами яркости, или же хотя бы разделить светильники на группы. Это даст возможность как можно плавнее регулировать мощность освещения в помещении.
Но всё-таки вернёмся к методам расчёта, существует два основных метода:
Расчёт электрического освещения, отталкиваясь от мощности, основывается на расчёте:
Площадь элементарно найти из простейшей формулы знакомой со школьной скамьи. Она будет равна произведению двух её сторон. Далее из таблицы берется расчётная мощность на один метр квадратный. Средняя такая величина для жилых помещений 20 Вт, в зависимости от типа комнаты эта мощность может меняться.
Теперь необходимо полученную площадь умножить на расчётную мощность освещения одного квадратного метра. Получим общую мощность всех светильников. Мощность указана для ламп накаливания, если они не применяются, то другие виды источников света в квартире можно сопоставить из ниже приложенной таблицы.
То есть, если площадь ванной комнаты размером 2 на 3 метра будет равна 6 м2. То при необходимых 10-30 Вт на метр, необходимо установить освещение ванной около 120 Вт. Если выбрать лампы накаливания то выходит две лампы по 60 ват, если люминесцентные — то 2 по 11 Вт, а если светодиодные то две по 6 Вт. Как видно экономия электроэнергии при использовании разного типа источников света очевидна.
Однако, с развитием осветительных систем и их разнообразия, расчет освещения таким способом, не совсем актуален, поэтому рекомендуется второй метод и нужно отталкиваться от норм освещенности предлагаемый авторитетными источниками.
Конечно, такой способ подсчёта более точный, но менее привычный, так как о понятии измерения освещённости Лк (Люкс) обычный человек почти незнаком. Один Люкс — это то же самое, что и один Люмен на один метр квадратный.
Метод прост, общую площадь помещения, которое нужно осветить, умножаем на необходимую освещённость для данного типа комнаты. Получаем общую освещенность, которую нужно получить после организации правильного освещения. Для каждой лампочки соответствует своя величина освещённости, которую она способна выдать.
Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности.
Удельная мощность – отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м2
).
Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.
Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.
Мощность общей лампы определяют:
Р=w·S/N,
Где w – удельная мощность,
S – площадь помещения,
N – число светильников.
Если расчетная мощность лампы не равна стандартной мощности, то выбирается ближайшая по мощности большая стандартная лампа.
Самостоятельно, если вы в этом деле неспециалист, сделать такой расчет сложно. Мы обозначим лишь некоторые позиции расчета. Во-первых, начнем с того, что существует три метода, как рассчитать нормы.
При использовании третьего варианта, необходимо учитывать не только площадь производственного помещения, но и все другие горизонтальные поверхности. Первый вариант, как таковой, в производственных целях не используется. Он не очень точный. Чаще всего его применяют, когда делают опросы, отчеты, предварительные анализы и так далее. Самый точный считается точечный метод. Скажем прямо, хоть этот способ и точнее, но слишком сложный. Ведь для определения в каждой точке цеха учитывается не только освещенность зоны, но и от каких источников лучше поступает световой поток. Затем все это приходится анализировать.
Производственные
мощности постоянно растут по всей планете, а значит, и загрязнение воздуха
усиливается. Единственный выход из этой ситуации – параллельные модернизация
предприятий и совершенствование технологий и мероприятий по очистке воздушного
бассейна.
При этом
важно помнить, что совершенствование устройств, фильтрующих воздух, не является
панацеей от всех бед пылевого загрязнения. Одной меры не достаточно – подход
должен быть комплексным
Например, необходимо герметизировать все оборудование,
внедрять дистанционные методы управления, заменять сухие производственные
процессы мокрыми и, конечно же, постоянно проводить вакуумную уборку.
Идеальное
средство борьбы с пылью – внедрение замкнутых воздушных циклов, которые
позволяют создавать безотходное производство. В этом случае вредные выделения
не проникают в окружающую среду, а собираются для дальнейшего полезного
использования. Возможность применения такой технологии имеется практически на
всех типах производств.
Если с типом ламп уже всё понятно, то осталось только произвести расчет количества светильников. Светильник может состоять из нескольких ламп, а в случае светодиодного освещения, таких полупроводниковых элементов может быть и несколько десятков. Тут всё просто. Нужно общую полученную освещённость разделить на световой поток, излучаемый одним светильником.
Очень часто эта информация прилагается к инструкции выбранного светильника.
Однако и здесь есть исключение из правил. Иногда светильник продаётся без ламп и поэтому нет указанной величины освещённости которую он может создать, так как в него можно вкрутить лампу и 20 Вт, и 100 Вт. Здесь освещённость будет напрямую зависеть:
Конечно же, световой поток должен быть распределен по всему помещению, затемнённые зоны неприемлемы. Распределяя освещение по всему помещению, рекомендуется также установить и дополнительные источники света, в тех местах где необходимо увеличение яркости, например, для чтения, или вязания. Это тоже нужно учесть при организации и расчёте освещения.
Для упрощения подсчёта некоторые интернет-ресурсы предлагают так называемые калькуляторы, которые могут произвести расчет количества светильников для определённой площади,а также мощность каждой лампочки.
Для расчета искусственной освещенности производственных помещений используется три основных метода: метод установки удельной мощности, точечный метод и коэффициент использования потока света.
Для расчета коэффициента светового потока учитывается площадь помещения и площадь всех горизонтальных поверхностей, отражающих свет.
Метод удельной мощности не дает точных значений, он используется чаще всего для документов, опросов, предварительной сметы стоимости системы освещения. Более точным считается точечный метод. Он используется, когда в помещении есть источники освещения прямого света. В этом случае рассчитывают степень освещенности в каждой точке и для каждого из источников света. Сама по себе методика считается достаточно трудоемкой, но при этом и очень точной.
Для расчета освещения помещения следует сделать несколько действий: во-первых, выбрать систему освещения, во-вторых, рассчитать нормативы освещенности для каждого рабочего места, учитывая при этом неравномерность освещения. Также следует учесть, есть ли в помещении отражающие поверхности. В какой цвет окрашены стены и потолок. После этого производится расчет индекса помещения и нужное для него количество светильников. Все полученные данные наносятся на чертеж.
← Предыдущая страница
Следующая страница →
Однако не нужно ничего выдумывать, разработаны и приняты нормы искусственного освещения, обеспечивающего бжд человека. Сюда входят нормативы, ГОСТы и рекомендации. От их неукоснительного выполнения часто зависит не только здоровье либо производительность труда работника, но даже иногда и его жизнь. Если разрабатывается проект для искусственного освещения выбранных производственных помещений, базовый расчет показателей производится на основе данных отечественного СНиПа под номером 23.05–95.
Глобально освещение делится на три типа: естественное (от солнца через окна), искусственное (светильники) и смешанное (либо совмещённое) – оба вида вместе
На крупных производственных предприятиях, где в обязательном порядке соблюдаются требования охраны труда и бжд, очень важно обеспечивать баланс освещённости помещений при использовании совмещённых источников света: искусственного и естественного. Поэтому при планировании цехов следует непременно проводить соответствующие замеры.
Хорошо спланированная освещённость способствует отличному самочувствию работников, что позитивно сказывается на производительности их труда, в разы снижается утомляемость и риск возникновения травматизма
Поэтому перед установкой осветительных приборов профильными специалистами обязательно должен быть проведён расчет освещённости конкретных производственных помещений.
При определении интенсивности общего освещения помещений обязательно должно приниматься во внимание естественное излучение от солнца. Поэтому всегда учитывается количество и размеры окон в помещениях
В расчет мощностей светильников также вносится поправка на естественное загрязнение оконных поверхностей, плафонов ламп. Кстати, показана регулярная их мойка, т.к. скопившаяся пыль значительно снижает интенсивность свечения ламп (либо проникновение солнечных лучей сквозь грязные окна).
Как правило, производственные помещения имеют слабое естественное освещение из-за небольшого количества окон и несоответствия высоты потолков к длине. Поэтому всегда вносятся корректирующие эти недостатки коэффициенты.Для сильно запылённых или влажных производственных помещений рекомендуется выбирать модели светильников с уровнем пылевлагозащиты – IP, на уровне не менее 44 (а лучше с IP 54-55). Они надёжно защищены от агрессивных воздействий и прослужат дольше обычных негерметичных изделий.
Большую роль играет и специфика работ, выполняемых на производстве. Так если технологические операции требуют от персонала повышенной точности (при работе на сложных станках, в цехах мелкой сборки, в чертёжных, проектных конторах и т.п.) обязательно нужно повышать уровень общего освещения. Необходимо также предусмотреть возможность его зонального усиления. Для этого каждое рабочее место следует снабдить направленным источником света, поток от которого каждый сотрудник сможет корректировать под себя.Недопустимо, в целях экономии электроэнергии, использовать только локальное освещение возле каждого рабочего места. Так как за пределами своей световой зоны работник не будет видеть ничего, что грубо противоречит правилам безопасности. И при переведении взгляда его глаза будут перенапрягаться из-за резкого перепада уровней освещённости. В результате острота зрения человека будет стремительно падать, повысится утомляемость, снизится производительность и качество труда в целом.
Помимо специфики работ нужно предусматривать и характеристики самого персонала: средний возраст, степень загруженности интенсивной зрительной работой, состояние здоровья. Так при наличии сотрудника-инвалида в помещении — нужно обеспечить ему отдельный светильник, отталкиваясь от причины инвалидности.
В расчет осветительных приборов для производственных помещений обязательно нужно вносить автономную аварийную подсветку, которая будет работать от резервной линии, даже при условии обесточивания предприятия. Это жизненно необходимо, чтобы работники имели возможность остановить оборудование и покинуть здание при возникновении любых экстремальных обстоятельств: задымлениях, возгораниях, выбросах токсических веществ и т.д.
При организации электропроводки и крепления кабелей все чаще применяются специальные средства, которые позволяют улучшить качество и…
В чём преимущества стальных сгонов и как они применяются Стальные сгоны — это один из…
Железобетонные изделия — это основа, на которой держатся современные здания и мосты, жилые кварталы и…
Модульные офисы продаж — это находка для компаний, которые ценят скорость и удобство. Компактные, мобильные…
Погрузочные рампы играют ключевую роль в бизнесе, связанном с логистикой, складами и транспортировкой товаров. Это…
Модульные здания с каждым годом привлекают все больше внимания благодаря своим преимуществам. Одним из главных…
This website uses cookies.