Определить нормируемую освещенность на рабочем месте

Для этого необходимо определить характер выполняемой работы по наименьшему размеру объекта различения, оценить контраст объекта с фоном и фон на рабочем месте и по СНБ 2.04.05—98 в соответствии с выбранной системой освещения и источником света найти мини­мальную нормируемую освещенность. Для расчета искусственного ос­вещения пользуются в основном тремя методами: методом светового потока, точечным методом и с помощью пространственных кривых равных значений освещенности.

Метод светового потока (коэффициента использования). Метод светового потока, именуемый также методом коэффициента использования, является основным для расчета общего равномерного освещения производственных помещений, когда определяется сред­няя освещенность горизонтальной поверхности.

Световой поток лампы F_n при лампах накаливания или световой поток группы ламп светильника при люминесцентных лампах определяется по формуле

F_л =E_нSKZ/Nη

где Е_н — нормированная минимальная освещенность по разряду выполняемых работ согласно табл. СНБ 2.04.05 — 98; S — площадь ос­вещаемого помещения, м²; К— коэффициент запаса, принимаемый согласно табл. СНБ 2.04.05 — 98; Z — коэффициент минимальной освещенности, равный отношению E_ср / E _min принимаемый равным 1,15 для ламп накаливания и дуговых ртутных ДРЛ и 1,1 для люми­несцентных ламп (при отраженном освещении Z=l,0); N — число светильников в помещении; η — коэффициент использования свето­вого потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильников, коэффициентов отражения светового потока от потолка р_пот, стен р_ст и рабочей поверхности р_p, высоты подвеса светильников и размеров помещения.

Таким образом, величина η может быть представлена в виде

η=η_cη_п

где η _c — коэффициент полезного действия светильника, определяемый согласно табл. СНБ 2.04.05—98; η _п — показатель освещаемого помещения. Значение η _п определяется по табл. СНБ 2.04.05—98 в зависи­мости от коэффициентов отражения светового потока от потолка р_пот, стен р_ст и рабочей поверхности р_p, кривых силы света светильников КСС и индекса помещения i, определяемого из отношения

i = AB/H_p(A+B)

где А — длина помещения, м; В — ширина помещения, м; Н — расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м;

H_р=h-H₀,

где h — высота подвеса светильников; Н₀ — высота рабочей поверхности.

Значения коэффициентов отражения потолка, стен помещения и рабочей поверхности, в зависимости от используемых материалов, приведены в табл. СНБ 2.04.05—98.

Необходимое число светильников N определяется в следующем по­рядке (рис. 6.2). Определяют расстояние между центрами светильников

L = Н_рт,

где т — оптимальное отно­шение для данного помеще­ния L / Н_p; L рекомендуется

принимать 5...6 м для про­изводственных помещений.

Для определения ко­эффициента полезного действия светильника необхо­димо сначала определить т и по этому значению выбрать классифи­кационную кривую светильника согласно табл. 6.3.

Пользуясь данными СНБ 2.04.05—98, выбирается светильник и соответствующий ему коэффициент полезного действия.

Расстояние от стен до первого ряда светильников при наличии у стен рабочих мест принимается равным а = L / 3, а при отсутствии рабочих мест у стен — а = L/2.

Расстояние между крайними рядами светильников, располо­женными у противоположных стен, равно: по ширине помещения C₁ = В - 2а, по длине помещения С₂ = А - 2а, тогда количество рядов

светильников, которые можно расположить между крайними рядами, равно: по ширине п₁ = С₁ / L -1, по длине n₂ = С₂ / L -1.

Общее количество рядов светильников: по ширине п' = п₁ + 2; по длине п" = n ₂ + 2, тогда общее число светильников в помещении равно N = п' + п".

Подсчитав по формуле 6.1 световой поток ламп Р_Л, по табл. СНБ

2.04.05—98 подбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной системы. В практике допус­кается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до —10 и +20%, в противном случае задается другая схема расположения светильников. Точечный метод расчета искусственного освещения. Точечный метод применяют для расчета локализованного и местного

освещения, освещения наклонных плоскостей и для проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь (рис. 6.3).

Если метод используется для расчета освещения горизонтальной по­верхности, то формулы метода прини­мают вид: при определении мощности (светового потока) лампы, необходимой для создания заданной освещенности:

лк,

при определении освещенности, создаваемой с известным потоком:

где Е — освещенность, лк; Р_Л — световой поток, лм; — сумма ус­ловных освещенностей (для контрольной точки); μ — коэффициент дополнительной освещенности, учитывающий действие удаленных светильников и отраженного света; К — коэффициент запаса.

Значение коэффициента μ колеблется от 1,0 до 1,3. Для производст­венных помещений μ можно считать равным 1,1..1,15 и только при заве­домо хорошо отражающих потолках и стенах ц можно повышать до 1,2...1,25.

Условная освещенность определяется при условном потоке лампы в каждом светильнике, равном 1000 лм, и может быть найдена как расчетным путем, так и на основании пространственных кривых равных значений освещенности (кривые пространственных изолюкс).

Расчет освещенности горизонтальной поверхности Е_г от точеч­ного источника (см. рис. 6.3, с) с использованием кривых светораспре-деления светильника ведется в следующей последовательности:

Определяется тангенс угла падения светового луча в расчетную точку от каждого источника

где d — расстояние от расчетной точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую че­рез расчетную точку; Н_Р — высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

По найденному тангенсу определяют угол а и cos³ α.

По кривой распределения силы света заданного светильника определяется сила света 1 α условной лампы для найденного угла а.

Подсчитывается освещенность горизонтальной поверхности от каждого светильника с условной лампой

Суммарная условная освещенность горизонтальной поверхности в проверяемой точке равна сумме oсвещенностей от отдельных источников

Определяется реальная освещенность горизонтальной поверх­ности в проверяемой точке.

Освещенность на наклонной поверхности Е_Н определяется по формуле:

где L — кратчайшее расстояние от проек­ции оси симметрии светильника на го­ризонтальную плос­кость, проходящую через точку расчета, до следа с расчетной плоскостью; 0 — угол наклона расчетной плоскости по отноше­нию к плоскости, пер­пендикулярной оси симметрии светиль­ника.

Значительно менее трудоемок расчет с помощью пространст­венных кривых равных значений освещенности.

Метод расчета освещенности с помощью пространствен­ных кривых равных значений горизонтальной освещенности.

Пространственные кривые на рис. 6.5 — для люминесцентных ламп.

Подобные кри­вые используются, если источник света можно считать точеч­ным (лампы накали­вания). Люминесцент­ные лампы, имеющие протяженную светя­щую поверхность, не являются точечными источниками света. Однако если отноше­ние длины L_U ис­точника света к вы­соте Нp его подвеса над расчетной поверхностью L_U / Нp < 0,6, то источник можно считать точечным. Ошибка расчета не превышает 5%.

Расчет ведется в следующем порядке:

определяется расстояние а и b (см. рис. 6.3, б) до контрольной точки А;

определяется отношение а / Нp и b / Нp.

Суммарная условная горизонтальная освещенность от совмест­ного действия п источников будет

Определяется фактическая горизонтальная освещенность:

Освещенность вертикальной поверхности определяется в соот­ветствии с освещенностью горизонтальной поверхности по формуле

где В_в — расстояние по перпендикуляру от оси светильника до вер­тикальной плоскости, проходящей через расчетную точку.

В том случае, когда люминесцентный источник нельзя считать точечным (т.е. L_U / Нp > 0,6), освещенность следует рассчитать как от линейного светящего элемента, или как от светящей линии в зависи­мости от взаимного расположения освещаемой поверхности и све­тильников. Если длина светящего элемента превышает в 3 раза рас­стояние, на котором определяется освещенность, или если отношение расстояния между торцами светильников к их высоте над расчетной поверхностью не превышает 0,5, то в этих случаях распределение освещенности вдоль ряда практически равномерно. При таком разме­щении можно отказаться от определения освещенности от каждого светильника в отдельности, считая, что они образуют непрерывную светящую линию. В противном случае осве­щенность определяется по правилам расчета от линейного светящего элемента.

Порядок расчета освещенности в точке А от светящей линии следующий (рис. 6.6). Определяется ряд характерных размеров:

— относительное расстояние от проекции оси светящей линии на плоскость расчета до расчетной точки А: p’ = d / Hp