РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

 

Целью расчета осветительной установки является определение числа и мощности светильников, обеспечивающих заданные значения освещенности. В процессе поверочных расчетов определяют ожидаемую освещенность при заданных параметрах осветительной установки. Наибо­лее распространенными методами расчета являются метод коэффициен­та использования и точечный метод.

Метод коэффициента использования применяют для расчета об­щего равномерного освещения на горизонтальной рабочей поверхности. Основные расчетные уравнения этого метода

где Ф_л — световой поток одной лампы, лм (см. табл. 18, 19), Е — мини­мальная освещенность, выбранная по нормам, лк; К'_з — коэффициент запаса для светильников (табл. 21), S_п – площадь помещения, Z_н- коэффициент неравномерности освещенности, равный отношению средней освещенности горизонтальной условной рабочей поверхности Е_ср к ее минимальной освещенности (Z_н = Е_ср/ Е = 1,1 ÷ 1,3), N_c — число светильников общего освещения; n_л — число ламп в светильнике; η — коэффициент использования свето­вого потока (табл. 22, 23).

Число светильников общего освещения определяется по формуле

 

N_c =E·K´_з·S_п·Z_н/(n_л ·η·Ф_л)

 

Для определения коэффициента использования необходимо вычис­лить индекс помещения

где в — ширина помещения, м; l — длина помещения, м; h — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Выбор варианта осветительной установки с лампами накаливания или газоразрядными лампами производят по минимальным приведенным эксплуатационным затратам (С_прЛН и С_прГЛ), руб., которые определяют по формулам:

 

для ламп накаливания С_прЛН = 0,0255 · Р_сум;

 

для газоразрядных ламп С_прГЛ = 0,0405 · Р_сум;

 

где Р_сум= N_c· n_л ·Р_л – расчетная суммарная мощность осветительной установки, кВт;

Р_л - мощность лампы.

При необходимости уменьшаем потребное количество светильников, увеличив мощность применяемых ламп для сохранения заданной освещенности E по формуле

 

N_cмин= N_c · Ф_л / Ф_л1,

где N_cмин - принимаемое уменьшенное количество светильников, шт.; N_c – первоначально рассчитанное количество светильников, шт.; Ф_л – световой поток лампы по условию задачи, лм; Ф_л1 – световой поток более мощной лампы выбранной студентом.

Выбранные параметры осветительной установки не должны отли­чаться от результатов расчета более чем на -10... + 20%.

По результатам светотехнического расчета выполняется эскиз осветительной установки на плане помещения.

Таблица 20. Световой поток лампы

Тип лампы	Мощность, Вт	Световой поток, лм
Б-100
БК-100
Б-150
Г-150
Б-200
ДРЛ-80
ДРЛ-125
ДРЛ-250
ДРЛ-400
ДРЛ-700

 

 

 

 

 

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.Бережной С.А., Романов В.В., Седов Ю.И. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. - Тверь: ТГТУ, 1996 (шифр 722).

2. Практикум по безопасности жизнедеятельности / С.А.Бережной, Ю.И.Седов, Н.С.Любимова и др.; Под ред. С.А.Бережного.-Тверь:ТГТУ,1997 (шифр 772).

3. ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация (зал периодики корпуса ХТ).

4.ГОСТы системы стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.003-83*, ГОСТ 12.1.004-91, ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 12.1.012-90, ГОСТ 12.1.013-78, ГОСТ 12.2.003-81, ГОСТ 12.3.002-75 и др.).

5. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса: Руководство Р 2.2.755-99. – М.: ИИЦ Госкомсанэпидемнадзора РФ, 1999 (зал периодики корпуса ХТ).

6. Сборник типовых расчетов и заданий по экологии: Учебное пособие.-2-е изд., перераб. и доп./ С.А.Бережной, В.А.Мартемьянов, Ю.И.Седов и др.; Под ред. С.А.Бережного.- Тверь: ТГТУ, 1999.- 160 с. (шифр 943).

7. Правила устройства электроустановок/ Минтопэнерго РФ.- М.: Госэнергонадзор России, 2006.

8. ПОТ РМ-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок.

9. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. РД 34.21.122-87/ Минэнерго СССР.- М.: Энергоатомиздат, 1989.

10. Баратов А.Н., Пчелинцев В.А. Пожарная безопасность: Уч. Пособие для всех техн. вузов.- М.: Изд-во ассоциации строит. вузов, 1997.

10. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С.В.Белов, А.В.Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др. Под общ. ред. С.В.Белова.- М.: Высшая школа, 2004.- 448 с.

11. Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие.- 4-е изд., стер./ Под ред. О.Н.Русака.- СПб.: Издательство «Лань», 2001.-488 с.

12. Охрана окружающей среды. Учебник под ред. С.В.Белова. М.: Высшая школа, 1991.- 307 с.

13. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств (Охрана труда): Учебное пособие для вузов/ П.П.Кукин,В.Лапин, Н.Л.Пономарев и др. – М.: Высш. шк., 2002. – 319 с., ил.

14. Мастрюков Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 336 с.

15. Хенли Э.Дж., Кумасото Х. Надежность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984.- 528 с.

16. Шлендер П.Э., Маслова В.М., Подгаецкий С.И. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие /Под ред. Проф. П.Э.Шлендера.- М.: Вузовский учебник, 2004.- 208 с.

17.Надежность технических систем и техногенный риск: учебное пособие для вузов /В.А. Акимов, В.Л. Лапин, В.М. Попов и др.; Под общ. Ред. М.И. Фалеева.- М.: ЗАО ФИД «Деловой экспресс», 2003.- 344 с.

18. Ефремова О.С. Требования охраны труда при работе на персональных электронно-вычислительных машинах (ПК). - М.: Изд-во «Альфа-ПРЕСС», 2005.-152 с.

 

 

Примечание. Студент может использовать любую другую учебную литературу по БЖД, изданную в последние годы, а также нормативно-техническую документацию по БЖД, действующую на территории РФ.

 

3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Рационально спроектированное освещение помещений АТП позволяет повысить качество обслуживания автомобилей, производительность и безопасность труда.

В зависимости от применяемого источника света производственное освещение подразделяется на три типа, а по функциональному назна­чению — на пять (рис. 17)

 

 

 

Естественный свет обладает значительной биологической и гигиени­ческой ценностью для человека. Благодаря высокой диффузности он наиболее благоприятен для зрительной работы.

В качестве количественной характеристики естественного освещения принят относительный показатель — коэффициент естественной осве­щенности (КЕО). КЕО обозначается через е и представляет собой вы­раженное в процентах отношение естественной освещенности Е_в, созда­ваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или отраженным), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой светом пол­ностью открытого небосвода; е=100 Е_в/Е_н. Качество естественного ос­вещения определяется неравномерностью распределения КЕО по поме­щению.

Искусственное освещение характеризуется показателем освещеннос­ти, коэффициентом пульсации освещенности и показателем ослепленности, неравномерностью освещения.

3.2. НОРМИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

 

Количественные и качественные характеристики освещения рег­ламентируются СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственное освеще­ние. Нормы проектирования». В соответствии с нормами естественное освещение должно быть предусмотрено в помещениях АТП с постоян­ным пребыванием людей.

 

Без естественного освещения допускаются к эксплуатации санитарно-бытовые помещения (душевые, умывальные, уборные), помещения для хранения автомобилей, технические и складские помещения, залы заседаний, коридоры, проходы, переходы и помещения ожидания в здравпункте.

Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в III поясе светового климата СССР е_н (рис 18), принимаются с учетом характера зрительной работы (табл. 15) Нормированные значения КЕО для зданий, располагаемых в I, II, IV и V поясах СССР,

где m — коэффициент светового климата, принимаемый равным для I пояса светового климата 1,2; для II — 1,1, для IV — 0,9, для V — 0,8; С_к — коэффициент солнечности климата (табл. 16)

 

 

 

В помещениях с работами различной точности нормированное значение КЕО следует принимать по точности работы, преобладающей в данном помещении.

Неравномерность естественного освещения помещений АТП с верх­ним или верхним и боковым (комбинированным) естественным осве­щением не должна превышать 3:1. Этот показатель не нормируется для производственных помещений с боковым освещением, для поме­щений ежедневного обслуживания автомобилей с верхним или верхним и боковым освещением, для вспомогательных помещений.

Искусственное освещение в помещениях АТП должно удовлетворять требованиям СНиП 23-05-95, Правилам технической эксплуатации электроустановок потребителей и Межотраслевым правилам по охране труда (правилам безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПТЭ и ПОТ РМ-016-2001) [26].

Нормы (табл. 17) предусматривают преимущественное использова­ние газоразрядных источников света. Использовать лампы накаливания допускается только в случае невозможности или технико-эконо­мической нецелесообразности применения газоразрядных источников света.

Освещенность проходов и участков, где не производится работа, в помещениях ремонта электрооборудования, приборов системы пита­ния, аккумуляторной, технического обслуживания автомобилей, на моторном, агрегатном, слесарно-механическом, кузнечно-рессорном, сва­рочном, жестяницком, арматурном, медницко-радиаторном, деревообра­батывающем, обойном и шиномонтажном участках должна составлять 25% от общего освещения данных помещений и должна быть не менее 75 лк при использовании газоразрядных ламп и не менее 30 лк при исполь­зовании ламп накаливания.

Комбинированное освещение рекомендуется применять в помещени­ях ремонта электрооборудования, приборов системы питания, аккуму­ляторов, на моторном, агрегатном, слесарно-механическом, кузнечно-рессорном, сварочном, жестяницком, арматурном, медницко-радиаторном участках. В этом случае освещенность от светильников общего освещения должна составлять 10% от нормируемой для комбинирован­ного освещения и находиться в пределах 150...500 лк для газоразряд­ных ламп и 50... 100 лк для ламп накаливания.

В производственных помещениях без естественного света нормы освещенности, приведенные в табл. 17, следует повышать на одну ступень согласно следующим ступеням освещенности: 10 лк, 20, 30, 75, 100, 150, 200, 400, 500 лк. Коэффициент пульсации освещенности в производствен­ных и складских помещениях АТП не должен превышать 20%.

Показатель ослепленности для светильников общего освещения на участках ремонта электрооборудования, приборов системы питания, агрегатного, арматурном, ремонта аккумуляторов, деревообрабатываю­щем, жестяницком, медницко-радиаторном, моторном кузнечно-рессорном, сварочном, слесарно-механическом, шиномонтажном, постах ТО и ТР не должен превышать 40; в помещениях ежедневного обслужива­ния, мойки и уборки автомобилей — 60; в помещениях для хранения автомобилей — 80.

Нормы освещенности при аварийном освещении (для продолжения работы) устанавливаются равными 5% от освещенности, нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения, и не должны быть менее 2 лк на рабочих поверхностях в производственных помещениях и менее 1 лк на территории АТП.

Для эвакуационного освещения (аварийное освещение для эвакуации) освещенность пола в основных проходах и ступенек лестниц в помещениях должна быть не менее 0,5 лк, освещенность поверхности земли в местах основных проходов и ступенек лестниц на открытых территориях — не менее 0,2 лк.

В качестве источников эвакуационного освещения в помещениях могут быть использованы светильники аварийного освещения.

Для аварийного и эвакуационного освещения не допускается при­менять ксеноновые лампы, лампы ДРЛ, металлогалогенные и натриевые лампы высокого давления. Аварийное освещение должно питаться от постоянного источника (аккумуляторные батареи, специальные генера­торы с индивидуальным приводом и т. д.).

 

3.3. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКОВ ИСКУССТВЕННОГО СВЕТА И СВЕТИЛЬНИКОВ

 

Для искусственного освещения применяют газоразрядные лампы и лампы накаливания (табл. 18 и 19) [3].

 

 

При выборе источников света следует руководствоваться требованиями к цветопередаче, учитывать высоту подвеса светильников, метеорологические условия, производственный процесс.

Люминесцентные лампы рекомендуется применять в помещениях с повышенными требованиями к цветопередаче (на окрасочном участке) и при установке светильников на высоте менее 4 м. При высоте установки светильников 4—6 м могут применяться люминесцентные лампы, лампы ДРЛ и ДРИ. При высоте более 6 м предпочтение должно отдаваться лампам ДРЛ и ДРИ Лампы типа ДНаТ и ДНаО могут применяться для освещения зон хранения автомобилей. Для местного освещения могут применяться лампы накаливания и люминесцентные лампы

Светильники служат для перераспределения светового потока, предохранения глаз работающих от воздействия очень ярких источников света, предохранения источников света от загрязнений и механических повреждений, обеспечения пожарной и взрывной безопасности, крепления лампы, подводки электрической энергии. В ряде случаев они совмещают функции воздухораспределения (ЛВП31, ЛВПЗЗ) и шумоглушения.

Основные характеристики наиболее распространенных светильников приведены в табл. 20 и на рис 19—24.

Марки светильников следует выбирать в зависимости от условий среды в производственных помещениях и зонах (в скобках приведены марки светильников допускаемых к применению).

 

 

Светильники следует располагать по возможности в удобных и бе­зопасных для обслуживания местах. Приспособления для подвешивания светильников должны выдерживать в течение 1 ч без повреждений и остаточных деформаций приложенную к ним нагрузку, равную 5-крат­ной массе светильника.

Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется размещать параллельно стене с окнами или длинной стороне узкого помещения, так как направление света в этом случае приближается к направлению естественного света и, кроме того, уменьшается протяженность групповой сети. Светильники, рассчитанные на напряжение 127—220 В, допуска­ется устанавливать на высоте менее 2,5 м от пола и применять для местного освещения при условии недоступности их токоведущих частей для случайного прикосновения.

В осмотровых канавах светильники с люминесцентными лампами допускается применять при наличии: внутренней проводки с надежной электро- и гидроизоляцией; электро- и гидроизоляции осветительной арматуры и выключателей; ограждения светильника защитной решеткой или стекла, закрывающего светильник; заземления корпуса светильника. При наличии в помещении 30 светильников и более с люминесцентными лампами осветительные установки обслуживают индивидуально-группо­вым способом. При этом способе группы ламп заменяют через 9600 ч, совмещая замену с очередной чисткой светильников. В период между двумя групповыми заменами через каждые 600 ч заменяют перегоревшие лампы.

Осветительные установки с любыми другими источниками света (или при наличии в одном помещении менее 30 светильников с люми­несцентными лампами) обслуживают индивидуальным способом. В этом случае перегоревшие люминесцентные лампы заменяют через 600 ч; лам­пы ДРЛ мощностью до 250 Вт включительно — через 280 ч, 400 Вт и бо­лее — 350 ч; лампы ДРИ мощностью 250—400 Вт — 200 ч, 700—1000 Вт — 180 ч; лампы накаливания — через 100 ч. В светильниках местного освещения лампы заменяют сразу же после выхода из строя.

 

3.4. РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

 

Целью расчета осветительной установки является определение числа и мощности светильников, обеспечивающих заданные значения освещенности. В процессе поверочных расчетов определяют ожидаемую освещенность при заданных параметрах осветительной установки. Наибо­лее распространенными методами расчета являются метод коэффициен­та использования и точечный метод.

Метод коэффициента использования применяют для расчета об­щего равномерного освещения на горизонтальной рабочей поверхности. Основные расчетные уравнения этого метода

где Ф_л — световой поток одной лампы, лм (см. табл. 18, 19), Е — мини­мальная освещенность, выбранная по нормам, лк; К'_з — коэффициент запаса для светильников (табл. 21), Z_н коэффициент неравномерности освещенности, равный отношению средней освещенности горизонтальной условной рабочей поверхности Е_ср к ее минимальной освещенности (Z_н = Е_ср/ Е = 1,1 ÷ 1,3), N_c — число светильников общего освещения;

n_л — число ламп в светильнике; η — коэффициент использования свето­вого потока (табл. 22, 23).

Для определения коэффициента использования необходимо вычис­лить индекс помещения

где в — ширина помещения, м; l — длина помещения, м; h — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Точечный метод применяют для расчета локализованного и местного освещения, освещения наклонных плоскостей и для проверки расчетного равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь. Для практических расчетов используется формула

где Е_ч — освещенность в расчетной точке, лк; J_α — сила света в направлении луча от источника на данную точку рабочей поверхности определяемая по характеристикам светораспределения светильника (см. рис. 19—24), кд; а — угол между направлением луча и нормалью, ^о.

Общая освещенность в точке находится как сумма освещенностей от всех светильников. Для конкретных условий и конкретного источника света необходимо общую освещенность умножить на показатель m:

Выбранные параметры осветительной установки не должны отли­чаться от результатов расчета более чем на —10... + 20%.

 

 

 

3.5. СВЕТОЦВЕТОВОЙ КЛИМАТ НА АТП

 

Основными нормируемыми показателями светоцветового климата являются: цветовая гамма, цветовой контраст, количество цвета, коэф­фициент отражения поверхностей. Они должны удовлетворять требова­ниям СН 181—70 [39].

Цветовую гамму, допустимый цветовой контраст и допустимое количество цвета при решении производственного интерьера выбирают с учетом характеристики помещения по категориям работ, характеру освещения и санитарно-гигиенических условий (табл. 24). Классифика­ция помещений по категориям работ и санитарно-гигиеническим услови­ям приведена в табл. 25. Характеристику зрительных работ см. в табл. 15.

Коэффициент отражения поверхностей производственных помещений АТП следует принимать в зависимости от местоположения в пространстве в верхней, средней или нижней его зоне (табл. 26).

Окраске поверхностей строительных конструкций рекомендуется придавать матовую или полуматовую фактуру. При окраске оборудова­ния следует учитывать цветовую гамму интерьера и выбирать цвета согласно данным табл. 27. Число цветов в цветовом решении оборудова­ния не должно превышать трех (не считая сигнальных и отличительных).

Элементы оборудования, служащие фоном для обрабатываемых деталей, должны иметь цвет, контрастный цвету детали. Цвет фона 'обрабатываемых материалов следует принимать согласно рекомендациям (табл. 28).

В цветовой композиции интерьера должна учитываться система зрительной информации (функциональная окраска, знаки безопасности, элементы наглядной агитации и т. п.). Сигнально-предупреждающая окраска и знаки безопасности должны выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026—76 «ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности».

Цвета опознавательной окраски трубопроводов должны соответство­вать ГОСТ 14202—69 «Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки». Маркировка баллонов, цистерн и бочек и надписи на них должны соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуата­ции сосудов, работающих под давлением (табл. 29, 30) [29]. Отличи­тельные цвета для обозначения шин электроустановок следует принимать согласно требованиям Правил устройства электроустановок (ПУЭ) [32]

Цветовое решение элементов наглядной агитации (плакаты, дос­ки Почета, доски для объявлений, стенные газеты) должно соответ­ствовать общей цветовой композиции интерьера. При этом следует избегать ярких, больших по площади элементов, особенно с применением цветов, используемых в сигнально-предупреждающей окраске и произ­водственных знаках безопасности.

Проектируя цветовую отделку интерьера АТП, следует иметь в виду, что при одинаковых условиях освещения на восприятие размеров и про­порций помещения влияют соотношения цветовых характеристик ос­новных поверхностей интерьера [33]. Пространство воспринимается большим, если основные поверхности отделаны светлыми материалами (в особенности холодных цветов). Зрительному увеличению высоты и уменьшению длины помещения способствует вертикальное расположение полос. Длина помещения воспринимается меньше при отделке удаленных торцевых стен насыщенными теплыми цветами и больше — при исполь­зовании холодных цветов. Сокращению высоты и удлинению помещения способствуют горизонтальные членения поверхностей стен цветом.