Нормативні значення освітлення

Зокрема, зорова робота за комп’ютером відноситься до розряду середньої точності IV (робота з текстом, висота шрифту в пікселях, px = 14).

Залежно від природи джерела світлової енергії розрізняють три типи освітлення: природне, штучне та суміщене.

Природне освітлення створюється прямим світлом від Сонця та розсіяним світлом небосхилу. Природне освітлення поділяється на:

а) бокове освітлення, що здійснюється через світлові прорізи (вікна) у зовнішніх стінах;

б) верхнє освітлення, яке здійснюється через світлові ліхтарі – прорізи в перекриттях і дахах;

в) комбіноване освітлення – поєднання бокового та верхнього освітлення.

Штучне освітлення може бути двох систем – загальне та комбіноване. Штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, охоронне, чергове. Аварійне освітлення поділяється на освітлення безпеки й евакуаційне.

Загальне освітлення, яке передбачає розміщення світильників у верхній зоні приміщення (не нижче 2,5 м над підлогою), з метою здійснення переважно загального рівномірного освітлення, але не виключається загальне локалізоване освітлення, яке відповідає просторовому розміщенні обладнання робочих місць.

Місцеве освітлення створюється світильниками, що концентрують світловий потік безпосередньо на робочі місця. Одне місцеве освітлення у виробничих приміщеннях заборонене.

Комбіноване освітлення, яке є результатом суперпозиції (накладення) загального та місцевого освітлення. Комбіноване освітлення рекомендується там, де необхідна висока точність виконання робіт, де обладнання створює різкі тіні або робочі поверхні розташовані вертикально (штампи, гільйотинні ножиці тощо), а також там, де на різних робочих місцях вимагається різна величина освітленості.

Суміщене освітлення – освітлення, за якого недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним. Зокрема, одним із основних видів є робоче освітлення – освітлення, яке створює необхідні умови для нормальної трудової діяльності людини.

Природне освітлення не можна оцінювати абсолютним значенням освітленості. Для цього служить відносна і нормована (табл. 16) величина – коефіцієнт природної освітленості (КПО) – це відношення природної освітленості E_вн, яка створюється в деякій точці заданої горизонтальної площини всередині приміщення світлом неба (безпосереднім або після відбивання), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості E_зовна такій самій площині, яка створюється світлом повністю відкритого небосхилу:

Нормовані значення коефіцієнт природної освітленості (КПО)

Методика розв’язання світлотехнічних задач

Наведемо приклади світлотехнічних задач із збірника [6], їх розв’язання за розглянутим вище методичним алгоритмом.

Задача 1. Комп’ютерний зал має розміри в плані A = 18 м, B = 12 м, висота приміщення H = 3 м. Для штучного освітлення застосовують світильники типу ОДР з двома люмінесцентними лампами типу ЛБ-40. Кількість світильників N = 20. Висота звису світильника h_с = 0, а висота робочої поверхні над рівнем підлоги h_p = 0,8 м. Коефіцієнти відбиття світлового потоку від стелі r_стелі = 70%, стін r_ст. = 50 % і підлоги r_підл. = 10%. Затемнення робочих місць немає. Визначити фактичну освітленість приміщення (за умови загального рівномірного освітлення) та порівняти з нормативною величиною.

1. Умови задачі відповідають вимогам горизонтальності робочих місць і рівномірності освітлення. Тому допустимо застосування методу коефіцієнта використання світлового потоку.

2. Розглядаємо робоче штучне освітлення, за типом – загальне, за видом – рівномірне.

3. Як джерело світла доцільно вибрати тип ламп – люмінесцентні лампи (ЛЛ) і вид ламп – лампи білого світла, потужністю 40 Вт, тобто ЛБ-40.

4. Норми освітленості комп’ютерного залу, тобто освітленості E_н в приміщенні для роботи з персональними комп’ютерами (відеодисплейними терміналами) знаходиться за табл.13 (ДБН В.2.5-28-2006), і складає E_н = 400 лк.

5. Вибір приладу освітлення (типу світильника) визначається, передусім, ПУЕ. У відношенні небезпеки ураження людей електричним струмом комп’ютерні зали (класи) відносяться до приміщень без підвищеної небезпеки, в яких відсутні умови, які створюють підвищену або особливу небезпеку [7]. Світильники типу ОДР відповідають вище вказаним вимогам. За таблицею 12 знаходимо позицію 73, відповідно з якою світильник повинен мати дві однакові люмінесцентні лампи (ЛЛ) потужністю 40 Вт кожна (у нашому випадку ЛБ-40), а світильник типу ОДР має криву світлорозподілу (КСС), яка за видом функції І_a є глибока (Г-1), тобто І_a = І₀ × cos (1,104×a) і показана на рис. 2. Арматура світильника повинна відповідати ступеню захисту IP 20 (захист від твердих тіл розміром більше 12 мм і предметів довжиною не більше 80 мм, захист від проникнення пальців руки; захист від попадання води відсутній).

6. Вибираємо висоту підвісу світильників h та варіант їх відносного розташування. Для люмінесцентного світильника висота звису h_c = 0. За умовою задачі висота робочої поверхні над рівнем підлоги h_p = 0,8 м. Тоді розрахункова висота світильника h = h_п = H – h_p – h_c = 3 м – 0,8 м = 2,2 м. Світильники розташовуються уздовж паралельних ліній по довжині приміщення комп’ютерного залу.

7. Світильник типу ОДР-2X40 складається з відбивача, корпусу, підвісу і екрануючих грат. У корпусі змонтований дволамповий пускорегулювальний апарат типу 2УБК-40/220 запалення стартера люмінесцентних ламп. Розмір світильника 1,23 м ´ 0,2 м (рис. 4).

Рис. 4. Світильник ОДР-2X40: 1 – відбивач; 2 – корпус; 3 – вузол підвісу; 4 – грати

Електрична схема світильника показана на рис. 5.

8. Коефіцієнти відбиття стелі r _стелі, стін r _стін і підлоги r _{підлоги}звично визначаються за табл. 8, проте їх значення задані в умові задачі.

9. Розрахуємо значення індексу приміщення за формулою 2. Попередньо знайдемо висоту підвісу світильника над робочою поверхнею

h_п = H – h_p = 3 м – 0,8 м = 2,2 м (h_с = 0). Тоді індекс приміщення:

i = A × B / (A + B) × h_п = 18 м × 12 м / (18 м + 12 м) × 2,2 м = 3,27.

10. Визначення значення коефіцієнта використання світлового потоку будемо здійснювати за довідковими таблицями.

Світильник типу ОДР з двома люмінесцентними лампами типу ЛБ-40 має криву сили світла (КСС) виду Г-1 (див. табл. 12, позиція 73). За відомими значеннями коефіцієнтів відбиття світлового потоку від стелі r_стелі = 70%, стін r_ст. = 50 % і підлоги r_підл. = 10 %, значенням індексу приміщення i = 3,27» 3 та КСС, що відповідає Г-1, знаходимо за табл. 9 коефіцієнт використання світлового потоку освітлювальної установки: h = 89 % (h = 0,89).

11. Із табл. 10 для громадських приміщень, що освітлюються люмінесцентними лампами, знаходимо коефіцієнт запасу k_з=1.4. Коефіцієнт нерівномірності освітлення для люмінесцентних ламп складає z = 1,1.

12. Коефіцієнт нерівномірності освітлення z для люмінесцентних ламп приймається рівним z = 1,1.

13. За табл. 4 визначаємо номінальний світловий потік однієї люмінесцентної лампи типу ЛБ-40 (номінальної потужності 40 Вт), а саме маємо значення потоку Ф = 3120 лм.

14. Визначаємо значення розрахункової (фактичної) освітленості E_р робочого місця, маючи такі дані: N = 20 – загальне число світильників; n = 2 – число ламп у світильнику; h = 0,89 – коефіцієнт використання освітлювальної установки; Ф = 3120 лм – світловий потік однієї лампи; S = А × В = 18 м × 12 м = 216 м² – площа комп’ютерного залу; z = 1,1 – коефіцієнт нерівномірності освітлення для люмінесцентних ламп; k_з= 1.4 – коефіцієнт запасу, який враховує зниження освітлення із-за забруднення та старіння лампи. Підставляємо дані у формулу (20): E_р = N × n × h × Ф / (S × z × k_з) = 20 × 2 × 0,89 × 3120 / (216 × 1,1 × 1,4) = 333,9 лк.

15. Розрахункова (фактична) освітленість у приміщенні для роботи з персональними комп’ютерами E_р = 333,9 лк. Згідно з табл. 14, нормована освітленість робочих поверхонь при загальному освітленні в комп’ютерному залі громадського приміщення становить E_н = 400 лк. Як бачимо, E_н > E_р.

Таким чином, для збільшення освітленості до рівня нормативного необхідно збільшити кількість світильників, або збільшити потужність ламп. Підрахуємо ступінь збільшення освітленості:

Тепер підрахуємо необхідну кількість світильників:

E_ф = N₁ × n × h × Ф / (S × z × k_з) = 24 × 2 × 0,89 × 3120 / (18 × 12 × 1,1 × 1.4) = 400,7 лк.

Таким чином, фактична освітленість не менша за нормативну, що і вимагають ДБН В.2.5-28-2006.

Очевидно, такий же ефект можна досягнути, замінюючи діючі лампи на лампи з відносно більшим світловим потоком при незмінній кількості світильників (N = 20 = const).

Cвітловий потік однієї нової лампи: Ф₁ = Ф × q = 3120 лм × 1,2 = 3744 лм. Так, якщо всі лампи типу ЛБ-40 в комп’ютерному залі замінити на лампи типу ЛДЦ-80 з номінальним світловим потоком Ф₁ = 3740 лм (див. табл. 4), то фактична освітленість буде рівна:

E_ф1 = N × n × h × Ф₁ / (S × z × k_з) = 20 × 2 × 0,89 × 3740 / (18 × 12 × 1,1 × 1.4) = 400,26 лк.

Таким чином, фактична освітленість E_ф1 практично буде відповідати нормативній величині освітленості E_н = 400 лк.

Примітка. Якщо вумові задачі немає кількості світильників N, то поступати треба так.

Визначають приблизну відстань між рядами світильників L та між світильниками у ряді Z за нерівністю: L / h_п = Z / h_п £ 1,4. Звідси маємо: L = Z £ 1,4 × h_п £ 3,08 м. Тоді за довжиною приміщення розміститься така кількість світильників: N₂ = 18 м / (3,08 м + 1,23 м) = 4,17» 4 (штук). По ширині відстані між світильниками візьмемо рівним 2,5 м. Тоді по ширині розмістяться така кількість світильників N₃ = 12 м / (2,5 м + 0,2 м) = 12 / 2,7 = 4,4» 4 (штук). Таким чином за планом приміщення маємо загальну кількість світильників, яка рівна N^* = N₂ × N₃ = 4 × 4 = 16 штук.

Інший спосіб – визначення оптимальної кількості світильників за нерівністю l = L / h_п, де h_п = 2,2 м. За табл. 7, для світильника з типом глибокої кривої (Г-1) сили світла маємо l = 0,91. Тоді L = Z = l × h_п = 0,91× 2,2 м = 2,002 м. Аналогічно розглянутому вище, розраховуємо кількість світильників за довжиною і шириною приміщення: N₄ = 18 м / (2,002 м + 1,23 м) = 5,569» 6 (штук); N₅ = 12 м / (2,5 м + 0,2 м) = 12 / 2,7 = 4,4» 4 (штук). За планом приміщення маємо загальну кількість світильників, яка рівна N^** = N₄ × N₅ = 6 × 4 = 24 штук.

Як бачимо, оптимальна кількість світильників N^** співпадає з отриманій нами необхідної кількості світильників: N^** = N₁ = 24 штук.

Задача 2. В громадському (робочому) приміщенні з розмірами довжиною A = 48 м, шириною B = 24 м і висотою H = 6 м встановлені світильники типу ПВЛМ. Кількість люмінесцентних ламп в світильнику n = 2. Коефіцієнти відбиття світлового потоку від стелі r_стелі = 70%, стін r_ст. = 50 % і підлоги r_підл. = 10 %. Затемнення робочих місць немає. Визначити необхідний світловий потік ламп.

Розв’язувати цю задачу ми будемо відносно менш деталізовано, ніж розв’язок попередньої задачі.

2. Знаходимо коефіцієнт запасу k_зза табл. 10: k_з= 1.4.

3. Коефіцієнт нерівномірності освітлення для люмінесцентних ламп складає: z = 1,1.

4. Маючи значення коефіцієнтів відбиття світлового потоку від стелі r_стелі = 70%, стін r_ст. = 50 % і підлоги r_підл. = 10 %, значення індексу приміщення i = 3,08» 3, а також КСС, що відповідає Г-1 за табл. 9, знаходимо коефіцієнт використання освітлювальної установки: h = 89 % (h = 0,89).

5. Розраховуємо необхідний світловий потік однієї лампи для розряду зорової роботи VI (груба праця, табл. 16) в робочому приміщенні, площею S = 48 × 24 = 1152 м². Нормативне значення загального штучного освітлення для розряду зорової роботи середньої точності (VI) за мінімумом складає E_min = 200 лк (табл. 15).

6. Відповідно (19), фактична (розрахункова) освітленість робочого місця: E_р = E_min× z × k_з / (N × n × h). За умови рівномірності освітлення ми можемо фактичну освітленість робочого місця виразити через світловий потік Ф, тобто Е_р = Ф / S. Звідси Ф = Е_р × S = E_min × S × z × k_з / (N × n × h).

7. Підставляємо значення і знаходимо необхідний світловий потік люмінесцентних ламп (потік, який випромінює кожна лампа):

8. За табл. 17 вибираємо люмінесцентну лампу потужністю 80 Вт для напруги 220 В типу ЛТБ-80, яка має світловий потік 4440 лм, що на 0,9 % більше необхідного, який знаходиться в межах такого допуску: (– 10 % ¸ + 20 %).

Зазначимо, що основною перевагою люмінесцентних ламп є їх висока світлова віддача (до 75 лм / Вт) і великий строк служби (до 10000 год).

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: