Виды освещения

4.4 Виды освещения.

4.4.1 Естественное освещение.

Источник естественного (дневного) освещения — это солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественная освещенность меняется в очень широких пределах: в безлунную ночь — 0,0005 лк, при пол­нолунии — до 0,2 лк, при прямом свете солнца — до 100 000 лк.

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенках), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания), комбинированное — сочетание верхнего и бокового освещения.

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

- назначения и принятого архитектурно - планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;

- требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей зрительной работы;

- климатических и светоклиматических особенностей места строительства зданий;

- экономичности естественного освещения.

В зависимости от географической широты, времени года, часа дня и состояния погоды уровень естественного освещения может резко изменяться за очень короткий промежуток времени и в довольно широких пределах.

Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение (в процентах) освещенности в данной точке помещения Е_вн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Е_нар.

КЕО = *100

Расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет ведут по следующим формулам:

при боковом освещении;

100 * = ,

при верхнем освещении;

100 * = ,

 

где S_o. S_ф — площадь окон и фонарей, м²;

S_n — площадь пола, м²;

e_н— нормированное значение КЕО;

К_з — коэффициент запаса ( = 1,2-2,0);

o, ф — световые характеристики окна, фонаря;

о — общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах);

r₁, r₂, — коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении;

зд — 1 – 1,7 — коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

ф — коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СНиП. Иногда для определения площади световых проемов используют световой коэффициент, равный

К_св = = …. ,

где: F_c – площадь световых проёмов,

F_n – площадь пола.

4.4.2 Искусственное освещение.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует а также в специальных случаях. Искусственное освещение может быть общим и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, дежурное, аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Дежурное освещение включается во внерабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

В современных многопролетных одноэтажных зданиях без световых фонарей с одним боковым остеклением в дневное время суток применяют одновременно естественное и искусственное освещение (совмещенное освещение). Важно, чтобы оба вида освещения гармонировали одно с другим. Для искусственного освещения в этом случае целесообразно использовать люминесцентные лампы.

В современных осветительных установках, предназначенных для освещения производственных помещений, в качестве источников света применяют лампы накаливания, галогенные и газоразрядные.

Лампы накаливания. Свечение в этих лампах возникает в результате нагрева вольфрамовой нити до высокой температуры. Промышленность выпускает различные типы ламп накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г) (наполнитель — смесь аргона и азота), биспиральные (Б), с криптоновым наполнением (К). Лампы накаливания просты в изготовлении, удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных устройств для включения в сеть. Недостаток этих ламп — малая световая отдача от 7 до 20 лм/Вт при большой яркости нити накала, низкий КПД, равный 10-13%; срок службы 800-1000 ч. Лампы дают непрерывный спектр, отличающийся от спектра дневного света преобладанием желтых и красных лучей, что в какой-то степени искажает восприятие человеком цветов окружающих предметов.

Галогенные лампы накаливания наряду с вольфрамовой нитью содержат в колбе пары того или иного галогена (например, йода), который повышает температуру накала нити и практически исключает испарение. Они имеют более продолжительный срок службы (до 3000 ч) и более высокую светоотдачу (до 30 лм/Вт),

Газоразрядные лампы, излучают свет в результате электрических разрядов в парах газа. На внутреннюю поверхность колбы нанесен слой светящегося вещества — люминофора, трансформирующего электрические разряды в видимый свет. Различают газоразрядные лампы низкого (люминесцентные) и высокого давления.

Люминесцентные лампы создают в производственных и других помещениях искусственный свет, приближающийся к естественному, более экономичны в сравнении с другими лампами и создают освещение более благоприятное с гигиенической точки зрения.

К другим преимуществам люминесцентных ламп относятся больший срок службы (10000 ч) и высокая световая отдача, достигающая для ламп некоторых видов 75 лм/Вт, т. е. они в 2,5-3 раза экономичнее ламп накаливания. Свечение происходит со всей поверхности трубки, а следовательно, яркость и слепящее действие люминесцентных ламп значительно ниже ламп накаливания. Низкая температура поверхности колбы (около 5°С), делает лампу относительно пожаробезопасной.

Несмотря на ряд преимуществ, люминесцентное освещение имеет и некоторые недостатки: пульсация светового потока, вызывающая стробоскопический эффект (искажение зрительного восприятия объектов различия — вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также направления и скорости движения); дорогостоящая и относительно сложная схема включения, требующая регулирующих пусковых устройств (дроссели, стартеры); значительная отраженная блескость; чувствительность к колебаниям температуры окружающей среды (оптимальная температура 20-2 5°С);

понижение и повышение температуры вызывает уменьшение светового потока.

В зависимости от состава люминофора и особенностей конструкции различают несколько типов люминесцентных ламп: ЛБ — лампы белого света, ЛД — лампы дневного света, ЛТБ — лампы тепло-белого света, ЛХБ — лампы холодного света, ЛДЦ — лампы дневного света правильной цветопередачи. Наиболее универсальны лампы ЛБ. Лампы ЛХБ, ЛД и особенно ЛДЦ применяются в случаях, когда выполняемая работа предполагает цве-торазличение.

Для освещения открытых пространств, высоких (более 6 м) производственных помещений в последнее время большое распространение получили дуговые люминесцентные ртутные лампы высокого давления (ДРЛ). Эти лампы, в отличие от обычных люминесцентных ламп, сосредотачивают в небольшом объеме значительную электрическую и световую мощность. Такие лампы выпускают мощностью от 80 до 1000 Вт. Лампы работают при любой температуре внешней среды. Кроме того, их можно устанавливать в обычных светильниках взамен ламп накаливания. К недостаткам ламп относится длительное, в течение 5-7 мин, разгорание при включении.

Ведутся разработки по созданию мощных ламп, дающих спектр, близкий к спектру естественного света. Такими источниками являются дуговая кварцевая лампа ДКсТ, выполненная из кварцевого стекла и наполненная ксеноном под большим давлением, галогенные (ДРИ) и натриевые лампы (ДНаТ). Это лампы с цветопередачей, их мощность составляет 1-2 кВт. Такие лампы можно применять для освещения производственных помещений высотой более 10 м. Сравнительные параметры источников света широкого применения представлены в таблице 4.3.2.1.

Для освещения помещений, как правило, следует предусматривать газоразрядные лампы низкого и высокого давления. В случае необходимости до-

Таблица 4.4.2.1

Тип лампы		Световая отдача, лм/Вт	Средний срок службы, ч
1	2	3	4
	Лампы накаливания общего назначения (... 40, 60, 75, 100 ...Вт)	10 – 15	1000
	Линейные 2-цокольные галогенные лампы накаливания (... 150, 250, 300, 500, 1000, 1500 ...Вт)	18 - 22	2000
	Зеркальные галогенные лампы накаливания на напряжение 12 В (20, 35, 50 Вт)	20 – 30	2000 - 3000
	Линейные люминесцентные лампы (... 18, 36, 58... Вт)	60 – 80	10000 - 15000
	Компактные люминесцентные лампы (... 5, 7, 9, 11, 15, 20, 23 ... Вт)	50 – 60	8000 - 15000
	Ртутные лампы высокого давления с люминофором (типа ДРЛ) (50, 80, 125, 250, 400, 700 ... Вт)	45 – 50	12000 - 15000
1	2	3	4
	Металлогалогенные лампы (35, 70, 150, 250, 400 ... Вт)	70 – 100	5000 - 12000
	Натриевые лампы высокого давления (... 70, 100, 150, 250, 400 ... Вт)	90 – 130	10000 - 20000

пускается использование ламп накаливания. Источники света выбирают с учетом рекомендаций СНиП. Для искусственного освещения нормируемый параметр — освещенность. СНиП устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, системы освещения и типа используемых ламп.

Существует несколько методов расчета освещения, наиболее простой — метод удельной мощности, но он менее точен и им пользуются только для ориентировочных расчетов.

Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике в зависимости от типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и тре­буемой освещенности. Удельную мощность вычисляют по формуле:

W = ,

где n — число светильников;

Р — мощность лампы, Вт;

S — освещаемая площадь, м².

Основной метод расчета — по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности: при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком. Расчет выполняют по следующим формулам:

для ламп накаливания и ламп типов ДРЛ, ДРИ и Днат

F = ,

для люминесцентных ламп

n = ,

где F — световой поток одной лампы, лм;

Е — нормированная освещенность, лк;

S — площадь помещения, м²;

- поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников 1,1-1,3);

k — коэффициент запа­са, учитывающий снижение освещенности при эксплуа­тации (k = 1,1-1,3),

n — число светильников;

u — коэффициент использования, зависящий от типа.

По окончании монтажа системы освещения обязательно проверяют освещенность. Если фактическая освещённость отличается от расчетной более чем на —10 и +20%, то изменяют схему расположения светильников или мощность ламп. Источники искусственного света помещают в специальную осветительную арматуру (осветительный прибор), которая обеспечивает требуемое направление светового потока на рабочие поверхности, защищает глаза от слепящего действия ламп, предохраняет лампы от загрязнения и механических повреждений, а также изолирует их от неблагоприятной внешней среды. Осветительный прибор ближнего действия называется светильником, дальнего действия — прожектором.

Аварийное освещение предназначено для освещения производственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв, отравление газами (парами), длительное расстройство технологического процесса, нарушение работы важнейших объектов, таких, как водоснабжение электростанции, узлы радиопередачи и т. п. Наименьшая освещенность рабочих поверхностей при аварийном режиме должна составлять не менее 2 лк. внутри зданий и не менее 1 лк. на открытых площадках.

Выдержки из норм искусственного освещения для помещений основных групп общественных зданий представлен в таблице 4.4.2.2.

Таблица 4.4.2.2

Наименование зданий и помещений	Освещенность рабочих поверхностей, лк.		Цилиндрическая освещенность, лк.
	При комбинированном освещении	При одном общем освещении
1	2	3	4
Административные здания, проектные и научно-исследовательские организации
- Офисы и другие рабочие комнаты	400/200	300	-
- Проектные, конструкторские и чертежные бюро	600/400	500	-
- Читальные залы	400/200	300	100
- Помещения с персональными компьютерами, дисплейные залы	750/300	400	-
- Конференц-залы, залы заседаний	-	200	75
- Лаборатории	750/300	300	-
Финансовые учреждения, организации кредитования и страхования
- Операционные залы, кассовые помещения	400/200	300	-
- Инкассаторная	-	300	-
Школы, средние и высшие учебные заведения
- Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории	-	500 (вертикальная на середине доски) 300(горизонтальная на столах и партах	-
- Кабинеты, комнаты преподавателей	-	200	-
- Спортзалы	-	200	-
- Рекреации	-	150	-
Зрелищные здания
- Зрительные залы для мероприятий республиканского значения	-	500	150
- Зрительные залы театров, концертные залы	-	300	100
- Зрительные залы клубов, фойе театров	-	200	75
- Выставочное залы	-	200	75
- Фойе кинотеатров, клубов	-	150	50
Магазины
- Торговые залы продовольственных магазинов самообслуживания	-	400	100
- Торговые залы промтоварных магазинов без самообслуживания	-	300	100
- Торговые залы посудных, мебельных, спорттоваров, эл. бытовых машин	-	200	75
- Помещения (или зоны) главных касс	-	300(вертикальная на уровне 1,5 м от пола	-
1	2	3	4
- Примерочные кабины	-	300(вертикальная на уровне 1,5 м от пола	-
Вспомогательные здания и помещения
- Санитарно-бытовые помещения: умывальные, уборные, курительные	-	75	-
- Санитарно-бытовые помещения: душевые, гардеробные	-	50	-
- Здравпункты: кабинеты врачей	-	300	-
- Вестибюли и гардеробные верхней одежды: в школах, вузах, театрах, клубах, гостиницах и главных входах в крупные промышленные и общественные здания	-	150	-
- Вестибюли и гардеробные верхней одежды: в прочих промышленных, вспомогательных и общественных зданиях	-	75	-
- Лестницы: главные лестничные клетки общественных и производственных зданий	-	100	-
- Лестницы жилых домов	-	10	-
- Остальные лестницы	-	50	-
- Коридоры и проходы: главные	-	75	-
- Коридоры и проходы: поэтажные в жилых домах	-	20	-
- Коридоры и проходы: остальные	-	75	-

4.5 Расчёт и выбор освещения.

 

В помещении кинопроекционной целесообразно использовать лампы накаливания вместо ламп дневного света так как у ламп серии ЛБ, ЛД, ЛТБ, ЛХБ и других, имеет место эффект стробоскопирования, а в помещении где имеется много аппаратуры с подвижными (крутящимися, вибрирующими ) элементами корпуса это может привести к искажению зрительного восприятия объектов различия — вместо одного предмета видны изображения нескольких, а также трудно определить направления и скорости движения (вращения).

Для помещения кинопроекционной необходимо освещение равное 300 лк. для производственных помещений. Для определения светового потока используем формулу:

F = = 1390 лм.

где: F — световой поток одной лампы, лм;

Е — нормированная освещенность, лк;

S — площадь помещения равная 23 м²;

- поправочный коэффициент светильника (для стандартных светильников 1,1-1,3);

k — коэффициент запа­са, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации (k = 1,1-1,3),

n — число светильников (ламп).

1390 лм. световой поток примерно равный 75 Вт лампе (в зависимости от производителя).Таким образом для освещения кинопроекционной необходимо использовать 6 светильников с одной лампой равной 75 Вт внутри или использовать 3 светильника с двумя лампами внутри.

Второй вариант светильников более рационален, так как при перегорании одной из ламп вторая останется рабочей, что приведет к более нормальному, ровному освещению площади кинопроекционной по сравнению с полным отсутствия освещения в этой точки.

Исходя из гигиена – санитарных норм рекомендуется использовать лампы с матовой колбой или использовать светильники с плафонами молочно – белого цвета.

В помещении кинопроекционной так же имеется санузел, умывальник и помещение для перемотки и хранения кинофильмов. Исходя из норм искусственного освещения помещения для санитарно- бытовых помещений, таких как уборные и умывальные должны быть равны 75 лм. а для помещения перемотки кинофильмов должна составлять 300 лм. произведем расчёт:

Для уборной и умывальной;

F = = 226 лм,

Это соответствует двум лампам мощностью 40 Вт.

Для перемоточной;

F = = 1258 лм,

Это соответствует трем лампам по 75 Вт.

Расположение светильников в кинопроекционной, помещений перемоточной и уборной и умывальником представлено на рисунке 4.5.1.

Питание освещения в киноаппаратной происходит с ГРЩ кинотеатра через щитовую в которой установлен автомат расчитаный на ток 6 А, для предотвращения коротких замыканий и перегрева проводов. Электрическая схема освещения кинопроекционной представлена на рисунке 4.5.2.

Расчёт проводов для кинопроекционной был проведен в пункте 1.11 исходя из него можно выбрать провод марки ПВ – 1 для прокладки линии питания светильников.