Освещение цехов промышленных предприятий: нормы и расчёты

Точечный способ

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:

• светораспределение светильника;
• его геометрические размеры: высота установки осветительной установки, расстояние от светильника до проекции падения светового потока.

Геометрия пространства

В данной ситуации световой поток от осветительного прибора определяется по такой формуле Ф = 1000·Еу·Кз/μ·∑Еу, где:

• μ – специальный коэффициент, при помощи которого учитывается действие «удаленных» ламп;
• ∑Еу – условная суммарная освещенность, установленная для контрольной точке;
• Еу – для отдельного светильника.

По вычисленному световому потоку следует выбирать лампочки, данный параметр которых будет находиться в диапазоне -10…+20%.

Пример расчета наружного освещения

Рассмотрим на конкретных примерах схему вычисления расчета наружного освещения.

Пример 1: освещение улицы, двора

Данные проекта: освещение улицы, двора. Нужно вычислить необходимое количество светильников. Для этого применяется следующая формула:

N – это искомое количество светильников;

Е – показатель минимальной степени такого определения, как освещенность;

Z – показатель неравномерного освещения территории;

K – коэффициент учета длительного использования;

F – показатель излучаемого света;

ɳ — показатель отражающих способностей элементов.

Имейте в виду, что необходимые физические характеристики и параметры осветительных приборов указаны в их технической документации.

Допустим, нам нужно рассчитать необходимое количество осветительных приборов на придомовой территории новостройки размером 250 кв. м. Как правило, для освещения данных площадок используются светодиодные прожекторы. Их параметры и возьмет в расчет.

Итак, во-первых, фиксируем значение F. Эти данные записаны в инструкции к прожектору.

Во-вторых, находим значения мощности устройства и коэффициент возможной светимости. В нашем случае эти показатели оставили — 40 Вт мощность и 90 лм/Вт светимость.

В-третьих, находим значение сетевого потока F=40*90=3600 лм.

В-четвертых, нам необходимо значение ɳ. В нашем случае, учитывая, что покрытие территории светло-серого цвета, его отражающая способность равна 50%.

В-пятых, норму освещения возьмем стандартно – 10 люксов.

Осталось подставить числовые значения в формулу:

Округляя, полученное значение, получим ответ – на общедомовую территорию площадью 250 кв.м. достаточно установить 2 светодиодных прожектора, мощностью 40 Вт.

Пример 2: освещение проезжей части

Освещение проезжей части.

Вычислить необходимое расстояние между светильниками высотой 9 м, на проезжей части дороги шириной 6 м. Используемые модели светильников — РКУ01-250. Установочные лампы — ДРЛ-250.

Расстояние между светильными приборами (шаг светильников) вычисляется по формуле:

L – нормируемый коэффициент яркости покрытия;

К – коэффициент запаса (накаливания);

η – параметр использования светового потока.

Для проведения вычислений также потребуются специальные данные таблиц коэффициентов использования светильников. Таблицы можно найти в технической литературе.

В первую очередь нормируемый коэффициент покрытия в нашем случае будет равен — 0,4 кд/м2.

Далее найдем отношение между шириной дороги и высотой светильников: b/h = 6/9 = 0,66.

Коэффициент светового потока определим по таблице: η = 0,044.

Шаг светильников в таком случае будет равен: Ф = 0,4*1,5*3,14/0,044 = 42,8.

Сегодня для освещения частных и общественных территорий используются осветительные приборы с датчиком движения. Новый технический элемент получил широкое распространение благодаря своей экономичности. Такие светильники автоматически включаются при открытии ворот, дверей, фиксировании движения на довольно большом расстоянии.

https://youtube.com/watch?v=4L2ffeHiyXU

Осветительные приборы для наружного освещения придомовой территории и улицы выполняют несколько важных функций, в том числе повышение безопасности жилой недвижимости.

Грамотно спроектированные системы для двора, направленные на основные объекты (ворота, калитка, забор), значительно снижают интерес со стороны злоумышленников, которые менее охотно будут думать над тем, чтобы посягнуть на ваше имущество. Прежде чем выполнить расчет уличного освещения, необходимо решить с месторасположением фонарей, а уже после прибегнуть к нескольким важным физическим формулам.

Настоятельно рекомендуем при выполнении расчетов брать данные из технической документации устанавливаемых приборов.

В зависимости от функционального предназначения современные системы уличного освещения делятся на два типа:

В первом случае нужно соблюдать определенную последовательность, а иногда — закономерность в распределении светильников по участку. Понадобятся приемы, используемые в ландшафтном дизайне. Что касается технического функционала устройств, то в данном случае речь идет уже о защитных особенностях оборудования.

Таблица норм освещенности производственных помещений

Итак, мы подошли к самому главному – это к таблице, где указаны нормы освещенности производственных помещений. При этом необходимо понимать, что интересующий нас показатель измеряется в люксах (Лк) – это степень освещенности, измеряемый в люменах (Лм) на один квадратный метр освещаемой поверхности. Есть также еще одна величина – это коэффициент естественной освещенности (КЕО). Он зависит от того, какой тип работ выполняется в цеху. И чем мельче работа (с требованиями высокой точности), тем выше КЕО.

Теперь сама таблица:

Обратите внимание на столбик в таблице, указанный как «Подразряд». В нем указывается степень нахождения персонала в помещении, обозначаемая буквами русского алфавита

Итак:

• а – это норма освещения, когда работа производится постоянно.
• б – работа периодическая, но персонал находится в цеху постоянно.
• в – и нахождение персонала, и работа периодические.
• г – освещение используется только для контроля над технологическими операциями, то есть, в цеху присутствуют только операторы.

Освещенность и требования стандартов

Там, где в дневное время недостаточно солнечного света, а также в вечерние и ночные часы, пользуются искусственными источниками. На предприятиях каждое рабочее место проходит аттестацию на соответствие допустимым санитарным нормам. В эти нормы укладывают и уровень освещённости. Неправильное освещение или его недостаток влияет на здоровье работников.

Основным нормативным документом, регламентирующим стандарты этого параметра, выступает СНИП 23-05-95 – это нормы, принятые к исполнению в 1995 году. Откорректированный его вариант в виде СП 52.13330.2011 от 20.05.2011 г. действует и поныне.

В перечне отражены границы степени освещённости для помещений:

• производственных и складских;
• рабочих площадок вне зданий;
• жилых и общественных помещений;
• уличного освещения населённых пунктов;
• архитектурных подсветок;
• витринной и рекламной иллюминации;
• специального освещения.

Важно! Вреден как недостаток, так и избыток света. Яркие пятна люминесцентных реклам и витринных окон, выполненных с превышением требований, загрязняют световой фон улиц. Освещённость

Освещённость

Монтаж светильника

В цехах зачастую уже имеются установленные конструкции для крепления световых приборов. В небольшом помещении это может быть обычный или подвесной потолок, в просторном — стальные фермы, трубы, тросы или крюки для подвеса. При выборе светильников необходимо выяснить, каким именно образом предполагается их монтаж.

Завод Opora Engineering, Тула, цех по производству опор освещения. Использованы светильники GALAD ГСП51-400-011
Универсальный узел крепления светильника ЖСП/ГСП51

В ассортименте промышленных светильников GALAD есть уже ставшая «классикой» модель ЖСП/ГСП51. В этом светильнике, помимо передвижного патрона позволяющего настраивать светораспределение и «подгонять» его под конкретный объект, есть ещё одна полезная особенность: универсальный узел крепления. Он позволяет одинаково легко крепить светильник на трос, трубу или крюк, что сильно расширяет возможности его применения.

Немного об экономике

Владельца предприятия волнует не только комфорт рабочего персонала: для него важно снизить при этом потребление электроэнергии. Достичь этой цели можно разными путями:

• применить более мощные осветительные приборы, уменьшив за счет этого их количество;
• использовать приборы с пониженным тепловыделением, что позволит сэкономить на кондиционировании цеха;
• уменьшить затраты на обслуживание светильников. Сейчас на многих заводах практикуется единовременная замена всех источников света в цехе по мере приближения к завершению срока их службы.

Перспективным вариантом является применение светодиодных светильников. Промышленное светодиодное освещение отвечает всем требованиям энергосбережения, долговечны и не требуют текущего обслуживания.

Расчет освещения производственного освещения пример

Мы имеем помещение со светлыми потолком и стенами, серым покрытием пола. Длина и высота – 10 м и 7 м, высота равняется 3,5 м. Выберем за исходную точку растровый светильник для люминесцентных ламп (по 4 светильника на 18 Вт, их общая яркость светового потока 1150 Лм).

Наше помещение предназначено для точной чертежной работы, поэтому нормой для него станет 500 лк, рабочая плоскость стола поднята на 80 см, коэффициент запаса равняется 1,25, а коэффициент отражения: потолка – 50 %; стен – 30 %; пола – 10 %.

Расчет искусственного освещения производственных помещений:

1. Площадь помещения: 10*7=70 кв м.
2. Индекс помещения (по формуле S/((H1-H2)(h+d)): 70/((3,5-0,8)*((10+7))=1,52.
3. Коэффициент использования (на основании показателей отражения поверхностей и высчитанного индекса) равняется 51.
4. Необходимое количество светильников (по формуле (E*S*100*Кз)/(U*n*Фл)): N=(500*70*100*1,25)/(51*4*1150)=18,6≈19

Значение и виды

Виды производственного помещения, такие как естественное, искусственное, комбинированное имеют свое назначение.

Искусственные источники света (диодные светильники, энергосберегающие лампы) предусматривают помещения, в которых не хватает естественных источников освещения или для создания освещенности в то время суток, когда естественные источники света в помещении отсутствуют.

Комбинированный свет применяется при работах повышенной точности с напряжением зрения. Использование только местного освещения внутри помещения запрещено.

Рабочее производственное освещение создает нормальную световую обстановку для осуществления деятельности, аварийное имеет значение при случаях неисправности рабочего, эвакуационное обеспечивает эвакуацию персонала во время аварийных отключений света, охранное предназначается для освещения площадки, которая находится под охраной.

Аварийные светильники для продолжения производственного процесса необходимы при случаях, когда неисправность основного источника света способна спровоцировать взрывную волну, пожарную ситуацию, отравление персонала или нарушение постоянного функционирования технологического процесса.

Условия производственной деятельности

На любом промышленном производстве свет оказывается ведущее значение в создании зрительной работоспособности работников. Кроме этого уровень освещённости оказывает прямое воздействие на моральное и физическое состояние людей, что естественным образом влияет на качество продукции и травматизм. Поэтому, чтобы создать правильный уровень освещенности, необходимо руководствоваться следующими требованиями:

при создании естественного и искусственного типа освещения (пример: общего, рабочего, аварийного и т.д.) помещений нужно руководствоваться регламентирующей документацией. Отличный пример регламентирующей документации — СНиП;

Освещение рабочего места

• отсутствие резких теней при подсветке производственных помещений;
• испускаемый световой поток должен иметь правильную цветопередачу;
• отсутствие негативных факторов, при работе системы общей и местной (рабочего, аварийного и другого типа) подсветки. Здесь речь идет о том, что светильники при своей работе не должны издавать шум, создавать риск появления пожара или нести угрозу жизни и здоровью людей.

При этом стоит помнить, что свет для производственных помещений необходим двух типов:

• естественного плана. Создаются с помощью оконных проемов и стеклянных конструкций крыж и потолка;
• искусственного плана. Бывает местного, рабочего, аварийного, охранного и т.д. Реализуется с помощью разнообразных светильников и лампочек.

Методы расчета, которые применяются для естественного и искусственного типа освещения производственных помещений, сильно различаются между собой. Каждый пример вычислений освещения для таких помещений имеет свои нюансы и тонкости. Поэтому рассмотрим их более детально.

Коэффициент использования

Суть способа заключается в использовании коэффициента η. Этот коэффициент равен соотношению светового потока, ниспадающего на поверхность, к общему световому потоку, идущего от осветительного прибора.

В нашем случае «i» рассчитывается следующим образом i=(B+A)/h*(A+B), где:

• В – ширина;
• А – длина;
• h – расчетная высота.

Кроме этого нужно рассчитать световой поток для каждого работающего светильника. Расчет проводиться по следующей формуле

Где:

• Е – заданный уровень минимальной освещенности;
• К – стандартный коэффициент запаса;
• S –площадь, которую освещает светильник;
• z – коэффициент, отражающий неравномерность подсветки;
• N – количество ламп, которые установлены в комнате. Этот параметр должен быть определен заранее до расчетов.

Этим методом можно легко вычислить световой поток для каждого осветительного прибора, который будет использоваться в помещении.

Системы и виды производственного освещения

По источнику света выделяют естественное и искусственное освещение. Для человеческого глаза наиболее ценен естественный свет, вызванный натуральными источниками (лучами солнца, светом небосвода). Зрение биологически лучше всего приспособлено к этому виду освещения. Для получения натурального света используют окна в наружных стенах зданий (боковое освещение), прозрачные конструкции на кровлях (верхнее освещение) или сочетание этих двух вариантов (комбинированное освещение). Без естественного света может осуществляться трудовая деятельность в специальных помещениях, а также подвалах и цокольных комнатах зданий (только по разрешенным видам использования).

При дефиците естественного света используют искусственные светильники. Их применяют в вечернее и ночное время в помещениях, где нет натуральных источников. Совмещенное освещение сочетает натуральные и искусственные источники света.

В промышленности предусматривается искусственное электроосвещение 4 видов:

• рабочее;
• аварийное;
• охранное;
• дежурное.

Рабочее освещение обеспечивает выполнение основных задач трудовой деятельности. Им оснащаются все производственные цеха, вспомогательные помещения, коридоры, в которых предусмотрены работа и проход людей. Если участки здания, цеха имеют разную степень естественного света, разные режимы труда, регулировку рабочего освещения нужно разделить по зонам. Различают общее и местное освещение. В верхней части помещения располагаются общие световые приборы, чем обеспечивается равномерная видимость всех участков. Локальное освещение применяется для конкретного рабочего места, необходимо для выполнения высокоточных работ. При комбинированном свете светильники общего назначения должны покрывать не меньше 10% освещенности рабочей поверхности. Требования к источникам местного назначения: не находиться в поле зрения сотрудников, иметь непросвечивающие отражатели.

Аварийные источники света необходимы для нахождения путей эвакуации в случаях наступления чрезвычайных событий или для продолжения работы, когда невозможно остановить производство. Эти светильники монтируются, если есть вероятность отключения основного света при экстраординарных обстоятельствах. Аварийное освещение обеспечивает безопасность людей при наступлении непредвиденных ситуаций.

Охранные световые системы позволяют контролировать сохранность материальных ценностей производства.

Дежурный свет предназначен для освещения в нерабочее время.

Рабочие и аварийные светильники можно использовать для дежурных функций.

Страшный зверь СанПиН

Основной документ, которым руководствуются в глобальных вопросах, таких как выбор участка для строительства, а также в менее общих, как организация освещения – это СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации процесса обучения в общеобразовательных заведениях» . Аббревиатура расшифровывается как «санитарные правила и нормы». Документ утвержден постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29 декабря 2010 года и начал действовать с 1 сентября 2011 года. Кроме того, существуетСанПиН2 2.2.1-2.1.1.1278.03 «Гигиенические и санитарные требования к искусственному, естественному и комбинированному освещению жилых/общественных зданий» ; а также ряд официальных писем, строительных правил, изменений и других нормативов.

Промышленное освещение

Пульсации освещённости в самом строгом случае (при работах наивысшей точности) ограничены значением Кп не более 10%. Для их снижения в случае газоразрядных ламп рекомендуется разделение соседних светильников на три группы и подключение их к трём различным фазам электрической сети, либо включение нескольких ламп в светильнике на разные фазы, а также использование светильников с ЭПРА. Согласно СП 2.2.1.1312-03: «Коэффициент пульсации освещенности не регламентируется и не контролируется при частоте питающего переменного тока 300 Гц и выше или наличии ЭПРА, а также для помещений с периодическим пребыванием людей при отсутствии в них условий для возникновения стробоскопического эффекта». В случае применения светодиодных светильников рекомендуется уточнять у производителя величину и частоту пульсаций производимого ими светового потока. Если значение пульсации оказывается высоким на частоте 100 Гц, можно использовать приём с подключением к разным фазам питающей сети аналогично светильникамс разрядными лампами.

Помимо этого, нужно обращать внимание и на окружение рабочего места. Промышленное освещение требует соблюдения рекомендуемых соотношений яркостей рабочей и окружающих поверхностей (столов, стен, колонн)

Также нужно следить за ограничением блёскости от источников света — для этого использовать светильники с подходящим защитным углом, располагать их на нужной высоте вне прямой видимости работников.

Примером положительного эффекта от правильно спроектированного освещения может послужить, например, реализация местного освещения в цехе по производству работ с оптоволокном ЗАО «Связьстройдеталь», где выпускаются претерминированные кабельные сборки, оптические патчкорды и разветвители. Для установки были выбраны светильники GALAD ДДУ71-20х1-001 с белыми светодиодами. При соблюдении требований по цветопередаче они обеспечили на рабочей поверхности горизонтальную освещённость 1000 лк. После модернизации системы освещения в компании отметили снижение количества брака, уменьшение утомляемости сотрудников и высокую энергетическую эффективность, а также удобство монтажа и эксплуатации светильников.

Выяснив все ограничения и условия, накладываемые нормативными документами, можно приступать к выбору оборудования

И здесь важно учесть ряд особенностей, характерных для промышленных помещений

Заключение

При расчете проекта освещения важно не только проанализировать все факторы, но и предусмотреть эксплуатационные качества выбранного решения. Учесть стробоскопический эффект источника света, так вращающиеся механизмы могут казаться неподвижными, при пульсациях света синхронных с частотой их вращения

Такой эффект возникает при использовании, например, люминесцентных ламп с электромагнитной пусковой аппаратурой. Нужно уведомить заказчика о том, что он должен либо заменить тип источников света, либо использовать более эффективные источники питания – электронный пускорегулирующий аппарат, чтобы избежать травматизма на производстве.

Также обращайте внимание на тип светильников, их ремонтопригодность, доступность ламп с таким цоколем или принципом действия. Ведь за первоначальными вложениями на строительство следуют и вложения средств на обслуживание установки в целом, и они могут значительно вырасти, если выбраны редкие, дорогие или некачественные исходные приборы и системы

Предусмотрите не только удобство работы под таким светом, но и удобство или доступность светильников для ремонта и замены ламп. Любой источник света со временем выходит из строя, поэтому заблаговременно обеспечивают условия для его восстановления.

Предыдущая
ОсвещениеКак сделать правильное освещения на кухне
Следующая
Датчики движенияКак выбрать и установить прожектор с датчиком движения для улицы

Спасибо, помогло!1Не помогло

Заключение

Метод КИСП, несмотря на всю свою сложность, при правильном исполнении алгоритма и всех расчетов даст вам правильные искомые значения, чем поможет рассчитать уровень общего освещения для различного рода помещений, при использовании в нем разных разновидностей источников света и моделей осветительных приборов.

Искусственное освещение бывает:
общее, местное и комбинированное.

Задачей расчета является определение потребной мощности электроосветительных установок для создания в производственном помещении заданной освещенности, или при известном числе ламп и их мощности определить ожидаемую освещенность на рабочей поверхности.

Проектируя осветительные установки необходимо решить ряд вопросов:

1.Выбрать тип источника света (где температура воздуха меньше, чем +10°С и меньше 90% от номинального напряжения – лампы накаливания, в др. случаях – люминисцентные лампы.

2. Выбрать систему освещения – общая, местная, комбинированная. Более экономичнее система комбинированного освещения, система общего освещения более гигиенична.

3. Выбрать тип светильников – с учетом загрязнения воздушной среды, взрыво- пожаробезопасности.

4. Произвести распределение светильников и определить их количество.

5. Определить нормирование освещения на рабочем месте – от характера выполняемой работы, системы освещения, источников света.

Расчет искусственного освещения ведут тремя основными методами:

1. По коэффициенту использования светового потока;

2. Точечный метод;

3. Метод Ватт (удельной мощности)

Применяется еще графический метод профессора А. А. Труханова.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности

основным является метод коэффициента использования светового потока. Световой поток

лампы F Л при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминисцентных лампах расчитывают по формуле:

где – нормированная минимальная освещенность,лк;

Площадь освещаемого помещения, м 2 ;

Коэффициент минимального освещения, 1,1-1,5;

Коэффициент запаса, 1,4 – 1,8;

Число светильников в помещении;

Коэффициент использования светового потока ламп, %.

Значение коэффициента определяется по таблицам в зависимости от коэффициента отражения светового потока и показателя помещения , определяемого по формуле:

где , – размер помещения, м;

Высота светильников над расчетной поверхностью, м.

Подсчитав световой поток F по таблице подбирают ближайшую лампу и определяют мощность всей осветительной системы.

Точечный метод применяется для расчета локализованного местного освещения, освещения наклонных плоскостей и для проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь (рис. 3.12.).

Рис.3.12. Схема для расчёта освещенности точным методом.

В основу точечного метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света:

где – сила света в направлении от источника на заданную точку поверхности;

Расстояние от светильника до расчетной точки;

Угол между нормалью рабочей поверхности и направлением светового потока на источник;

Вводим коэффициент запаса и заменяем на , и тогда

Данные о распределении силы света приводятся в справочниках.

Стекла чистят – при незначительном выделении пыли – 2раза в год, значительное выделение пыли – 4раза в год, светильники – от 4 до 12 раз в год в зависимости от запыленности помещения.

Этот
метод целесообразно применять при
расчёте общего равномерного освещения
горизонтальных поверхностей с учётом
отражённых от стен, потолка и пола
световых потоков. Значения коэффициентов
отражения для различных материалов и
покрытий.

Световой
поток в каждой формуле находится по
формуле:

Ф
= (Е Н ∙
S
∙
К З ∙
Z)
/ (N
∙
)
,

где
Е Н –
заданная минимальная освещённость, лк;

К З
– коэффициент
запаса;

S
– освещаемая площадь, м 2
;

Z
– коэффициент неравномерности равный
– 1,2;

N
– общее количество светильников, шт.;

Справочный
коэффициент светового потока в
относительных единицах.

Индекс
помещения рассчитывают по формуле:

i
= (A
∙
B)
/ ,

где
А, В – длина и ширина помещения, м;

H p
– расчётная
высота, м.

По
найденному световому потоку, пользуясь
справочными данными выбирают тип, размер
лампы и её мощность.

Ф
= (Е Н ∙
S
∙
К З ∙
Z)
/ (N
∙
)
= (100 ∙
864 ∙
1,3 ∙
1,2) / (14 ∙
34) = 283,15

i
= (A ∙
B) / = (72 ∙
12) / = 1,83

Тип
лампы
– ЛЕЦ65.
Мощность
P
= 65 Вт. Напряжение U
= 220В, диаметр 40 мм, Световой поток Ф =
3450.