У большинства источников света излучение светового потока происходит более или менее равномерно во все стороны. Для устройства же рациональной осветительной установки необходимо направить световой поток таким образом, чтобы основная его часть падала на заданные поверхности. Это достигается с помощью перераспределяющей световой поток осветительной арматуры.
Перераспределение светового потока источника света — основная, но не единственная функция арматуры. Арматура должна также обеспечить защиту глаз от блесткости источника света, предохранить лампу от воздействия среды и механических повреждений и т. д. В ряде случаев к осветительной арматуре предъявляются также требования обеспечения герметичности и взрывобезопасности. Комплект из арматуры и источника света носит название светильника.
Важной функцией осветительной арматуры является защита глаз от блесткости. Степень защиты от блесткости характеризуется величиной защитного угла γ (рис. 55), под которым понимают угол, образуемый горизонталью, проходящей через тело накала, и плоскостью, проходящей через край арматуры.
Рис. 55. Защитный угол светильников :
а и б — с лампами накаливания из прозрачного и молочного стекла; в — с двумя люминесцентными лампами
Для обеспечения защитного угла в светильниках с трубчатыми люминесцентными лампами применяют продольные и поперечные экранирующие планки, которые совместно образуют экранирующую решетку.
В пределах защитного угла лампа полностью закрыта от глаз работающего краем арматуры или экранирующей решеткой 1 .
1 Применение для освещения открытых люминесцентных ламп, не экранированных решеткой или иным способом, как правило, не допускается.
По характеру светораспределения светильники различаются в зависимости от того, какая часть светового потока, выходящего из светильника, направлена вверх и вниз от светильника или в верхнню и нижнюю полусферы. Существует пять групп светильников, в которых используются лампы накаливания; каждая группа имеет свою область применения.
Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90% всего светового потока, излучаемого лампой. Они используются в помещениях с темными, плохо отражающими свет потолками и стенами, например в цехах с металлическими фермами, световыми фонарями, в литейных, кузнечных, механических и других цехах, . где выделяется много пыли, дыма, копоти и разных испарений. От светильников прямого света получаются довольно резкие тени, не сглаживаемые светом, отраженным от стен и потолка.
Рис. 56. Светильники :
а — «Универсаль» обыкновенный; б — «Универсаль» в пылезащищенном исполнении; в — «Глубокоизлучатель»; г — преимущественно прямого света
К светильникам прямого света следует прежде всего отнести светильники типа «Универсаль» и «Глубокоизлучатель».
Светильник «Универсаль» (рис. 56, а и б) целесообразно применять в тех помещениях, высота которых не превышает 6—8 м, а светильник «Глубокоизлучатель» (рис. 56, в) — в помещениях большей высоты («Глубокоизлучатель эмалированный» 8—12 м, «Глубокоизлучатель зеркальный» 15—30 м).
Благодаря тому, что наибольшая часть светового потока направляется непосредственно на освещаемые поверхности, светильники прямого света — самые экономичные по расходу электроэнергии.
Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу от 60 до 90% всего светового потока, устанавливаются в цехах, имеющих стены и потолки, хорошо отражающие свет. Эти светильники (рис. 56, г) имеют металлический корпус с небольшим отражателем. Лампа закрывается светорассеивающим стеклом.
Светильники дают довольно мягкие тени, что имеет большое значение для многих цехов и видов работ, особенно при отсутствии местного освещения.
Светильники рассеянного света (рис. 57, а и б) излучают в каждую полусферу от 40 до 60% всего светового потока. Они применяются в тех цехах, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми потолками и стенами.
Рис. 57. Светильники рассеянного и преимущественно отраженного света :
а — «Люцетта»; б — «Молочный шар»; в — тип ПМ-1; г — тип СК-300
Светильники преимущественно отраженного света (рис. 57, в и г) излучают в верхнюю полусферу от 60 до 90% всего потока, а светильники отраженного света — не менее 90% всего потока. Светильники этих типов необходимы в случаях, когда по характеру работы нежелательны даже незначительные тени (например, в чертежно-конструкторских бюро). Светильники отраженного света менее экономичны, чем светильники групп прямого или рассеянного света.
Рис. 58. Светильники для люминесцентных ламп : а — ОДР; б — ОДОР; в — ПВЛ: г — ВОД
Светильники с люминесцентными лампами, как правило, выполняются двухламповыми или многоламповыми и могут быть прямого света — типа ОД (общего освещения диффузный), ОДР (общего освещения диффузный с экранирующей решеткой, рис. 58, а), преимущественно прямого света — типа ОДО (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя), ОДОР (общего освещения диффузный с отверстиями в верхней части отражателя и с экранирующей решеткой, рис, 58, б), рассеянного света — типа ПВЛ (пылевлагозащищенный люминесцентный, рис. 58, в).
Для освещения производственных помещений наряду с подвесными светильниками выпускаются также светильники, встраиваемые в потолок. Из последних наибольшее распространение получил светильник ВОД (встроенный общего освещения диффузный, рис. 58, г).
По степени защиты светильников от воздействия окружающей среды, проникновения в них паров, пыли и т. п. светильники подразделяются на следующие типы:
1) открытые (рис. 56, г; 57, а; 58, а и б), в которых лампа не отделена от внешней среды;
2) защищенные (рис. 56, а и в; 57, б и 58, в), в которых лампа и патрон закрыты защитным, пропускающим свет колпаком, прикрепленным к корпусу светильника без уплотнения, что не препятствует обмену воздуха между внутренними частями светильника и окружающей средой;
3) влагозащищенные (рис. 56, б и 58, г), корпус и патрон которых хорошо переносят воздействие влаги; в таких светильниках хорошо сохраняется изоляция введенных в них проводов;
4) пыленепроницаемые (рис. 59, а), имеющие корпус и защитный колпак, препятствующие проникновению в лампу и патрон тонкой пыли;
5) взрывозащищенные (рис. 59, б), предназначенные для установки во взрывоопасных помещениях.
По месту применения светильники подразделяются на светильники общего освещения и светильники местного освещения.
Рис.59. Светильники для помещений с выделением пыли, паров и газов :
а — светильник повышенной надежности (с уплотнением); б — взрывозащищенный
Для искусственного освещения помещений используются лампы накаливания и газоразрядные лампы.
Лампы накаливания просты в устройстве, дешевы и удобны в эксплуатации. Однако они преобразуют в световой поток лишь 2,5...3 % потребляемой энергии, чувствительны к колебаниям напряжения в электрической сети, искажают цветопередачу, усиливая желтые и красные тона при недостатке синей и фиолетовой частей спектра. Промышленность выпускает различные лампы накаливания: вакуумные НВ (их мощность обычно не превышает 40 Вт), газонаполненные НГ, биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением НБК и др.
Строительные нормы и правила предусматривают применение газоразрядных ламп в качестве основного источника света по причине следующих их преимуществ: значительная световая отдача, в 2...4 раза превышающая аналогичный показатель у ламп накаливания; экономичность; благоприятный состав спектра; больший нормативный срок службы, составляющий 6000... 12 000 ч против 1000 ч у ламп накаливания.
Газоразрядные (люминесцентные) лампы — это трубки или колбы с расположенными внутри электродами, наполненные инертным газом или парами ртути. При пропускании электрического разряда через газ или пары металла возникает ультрафиолетовое излучение, падающее на слой люминофора, которым покрыта внутренняя поверхность лампы. Люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Подбирая состав люминофора, можно добиться светового потока нужной цветности. Различают газоразрядные лампы низкого давления, внутри которых в процессе изготовления создается некоторое разрежение, и высокого давления.
Условное обозначение люминесцентных трубчатых ламп низкого давления для общего освещения расшифровывают так: Л — люминесцентная; Б — белая; Д — дневная; Е — естественная; Ц — с улучшенной цветопередачей; ТБЦЦ — тепло-белая с очень хорошей цветопередачей; Т — с трехкомпонентной смесью люминофоров, имеющей узкополосный спектр излучения; Р — рефлекторная; К — красная; Г — голубая; Ж — желтая; 3 — зеленая; Р — розовая; М — модернизированная; 2 и 7 — отличительная особенность ламп от базовой модели; 10, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 65, 80 — номинальная мощность в ваттах.
Лампы высокого давления позволяют создавать значительные уровни освещенности при сравнительно небольших затратах электроэнергии. Их применяют для наружного освещения и в высоких помещениях при наличии пыли, дыма или копоти в воздухе. Наиболее часто используют лампы ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные) или их разновидность — ДРВЛ (дуговые ртутно-вольфрамовые люминесцентные), недостатком которых является усиление зеленых и голубых тонов. Поэтому в случае, когда искажение восприятия цветов недопустимо, предпочтение отдается лампам типа ДРИ (дуговым ртутным с йодидами металлов), обладающим исправленной цветностью.
К недостаткам газоразрядных ламп кроме искажения цвета относятся: наличие стробоскопического эффекта, шум пускорегулирующей аппаратуры и плохая загораемость ламп низкого давления при пониженной температуре воздуха (техническая характеристика предусматривает работу трубчатых люминесцентных ламп низкого давления в диапазоне температур 10...55 °С).
Устройство, состоящее из лампы и осветительной арматуры, называют светильником. В осветительной арматуре устанавливают источник света для распределения светового потока в нужную сторону, защиты глаз от блесткости светящейся поверхности лампы и защиты лампы от загрязнения или влаги, а также с целью обеспечения электро-, пожаро- и взрывобезопасности.
Степень защиты от слепящего действия светильника характеризует защитный угол а между горизонталью и линией, соединяющей нить накаливания с противоположным краем отражателя (рис. 20.2). Как правило, α ≥ 27°.
Промышленность выпускает примерно 25...30 различных типов светильников для ламп накаливания и около 200 для люминесцентных ламп (рис. 20.3). В зависимости от распределения светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отраженного света. В светильниках для люминесцентных ламп преимущественно прямое светораспределение, а в светильниках для ламп накаливания — прямое и рассеянное.
Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока. Их используют в помещениях с темными потолками и стенами, в которых выделяется много пыли, копоти, различных испарений (цехи по производству комбикормов, кузницы и т. п.). Дают довольно резкие тени. Светильники преимущественно прямого света, излучающие в нижнюю полусферу 60...90 % всего светового потока, устанавливают в помещениях с потолками и стенами, хорошо отражающими свет. Они дают довольно мягкие тени.
Светильники рассеянного света излучают в каждую полусферу 40...60 % всего светового потока. Их применяют в помещениях, где необходимо создать высокие уровни освещенности рассеянным светом, а также в конторских и бытовых помещениях со светлыми стенами и потолками.
Рис. 20.2. Схема к определению
защитного угла светильника а:
а — светильник с лампой накаливания; б — светильник
с
люминесцентными лампами
Светильники преимущественно отраженного света излучают в верхнюю полусферу 60...90 % всего светового потока. Светильники отраженного света излучают в верхнюю полусферу не менее 90 % всего потока.
Светильники с люминесцентными лампами чаще всего выполняют многоламповыми. Они могут быть прямого света (типов ОД, ОДР), преимущественно прямого света (типов ОДО, ОДОР, ШЛД, ШОД) и рассеянного света (типа ПВЛ).
В комбинированных системах используют светильники местного освещения, предназначенные для создания высоких уровней освещенности на ограниченной площади рабочей поверхности. При устройстве таких систем следует соблюдать условие, согласно
Рис. 20.3. Светильники:
а — "Универсаль" (прямого света); б— типа ПУ-200; в — ПУ-100; г —типа ВЗГ (взрывобезопасный, газонаполненный); д — "Глубокоизлучатель" (прямого света); е — "Люцетта" (рассеянного света); ж— "Молочный шар" (рассеянного света); з — потолочный ПСХ; и — типа ОД (подвесной открытый дневного света со сплошными отражателями); /с —типа ПВЛ (пылевлагозащитный, люминесцентный) которому светильники общего освещения должны обеспечивать не менее 10 % освещенности рабочей поверхности, предусмотренной для данного вида работы. Для местного освещения с целью исключения стробоскопического эффекта, как правило, применяют лампы накаливания.
Конструктивное исполнение светильников зависит от их назначения. В открытых светильниках лампа не отделена от внешней среды, а в закрытых лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой без уплотнения. Применяемые для освещения сырых, насыщенных водяными парами помещений влагонепроницаемые светильники имеют корпус, способный противостоять воздействию влаги, а его конструкция обеспечивает герметичность вводных проводов, патрона и лампы. Во взрывозащищенных светильниках предупреждено возникновение искры. Для освещения помещений с повышенной концентрацией пыли используются пыленепроницаемые светильники.
Тип светильников определяется восемью группами знаков, состоящих из трех букв и цифр. Структура условного обозначения светильников и облучателей выглядит следующим образом:
Здесь 1 — источник света (одна буква); 2 — способ установки светильника (одна буква); 3 — назначение светильника (одна буква); 4 — номер серии (двузначное число в пределах 01...99); 5 — количество ламп (число); 6 — мощность лампы, Вт (число); 7 — модификация (трехзначное число в пределах 001...999); 8 — климатическое исполнение и категория размещения (буква и цифра).
Расшифровка буквенных обозначений светильников приведена в таблице 20.2.
20.2. Буквенные обозначения светильников и облучателей
|
Источник света |
Обозна- чение |
Способ установки |
Обозна- чение |
Область применения |
Обозна- чение |
||
|
Лампы накаливания: |
|||||||
|
общего назначения |
Подвесные |
Промыш- ленные предприятия |
|||||
|
светильники (зеркальные и диффузные) |
Потолочные |
Рудники и шахты |
|||||
|
кварцевые галогенные |
Настенные |
Общест- венные здания |
|||||
|
Люминесцентные лампы: |
|||||||
|
прямые трубчатые |
Настольные |
Жилые (бытовые) |
|||||
|
фигурные |
Напольные и венчающие |
Помещения |
|||||
|
эритемные |
Встраиваемые |
||||||
Осветительной называют электротехническую установку, предназначенную для искусственного освещения объектов. В состав осветительной электроустановки входят источники света, осветительная арматура, пускорегулировочные устройства, электропроводки и распределительные устройства с аппаратами защиты и управления.
Осветительные приборы ближнего действия называют светильниками, а дальнего действия - прожекторами.
Светильники в зависимости от условий среды, для которой они предназначены, по своей конструкции разделяют на следующие: открытые незащищенные, частично пылезащищенные, полностью пылезащищенные, частично и полностью пыленепроницаемые, брызгозащищенные, повышенной надежности против взрыва и взрывонепроницаемые.
По характеру светораспределения светильники делят на классы: прямого, преимущественно прямого, рассеянного, преимущественно отраженного и отраженного света.
По способу установки светильники подразделяют на группы: потолочные, встраиваемые в потолок, подвесные, настенные и напольные (торшеры).
Область применения различных типов выпускаемых светильников приведена в таблице 1. Буквенные обозначения светильников приняты по каталогам светотехнических изделий и номенклатурам заводов-изготовителей, преимущественно для помещений без особых требований к архитектурному оформлению.
Конструкции наиболее распространенных светильников показаны на рисунке 1.
Таблица 1 – Типы светильников и область их применения
Рисунок 1 – Светильники:
а - «универсаль», б - глубокоизлучатель эмалированный Гэ, в - глубокоизлучатель зеркальвый Гк, г - широкоизлучатель СО, д - пыленепроницаемые ППР и ППД, е - пыленепроницаемые ПСХ-75. ж- взрывозащищенный ВЗГ, з - повышенной надежности против взрыва НЗБ - Н4Б, и - для химически активной среды СХ, к - люминесцентные ОД и ОДР (с решеткой), л - люминесцентные ЛД и ЛДР, м - люминесцентные ПУ, н - люминесцентные ПВЛ, о - люминесцентные ВЛО, п - для наружного освещения СПО-200
Светильники «универсаль» (У) выпускают для ламп 200 и 500 Вт. Это основные светильники для нормальных производственных помещений. При малых высотах их применяют с полуматовым затенителем. Для сырых помещений или помещений с активной средой применяют светильники с диском из теплостойкой резины, уплотняющим контактную полость.
Эмалированные глубокоизлучатели Гэ выпускают двух размеров: для ламп до 500 и до 1000 Вт. Применяют, как и «универсаль», во всех нормальных производственных помещениях, но с большей высотой.
Глубокоизлучатели со средней концентрацией светового потока Гс выпускают для ламп 500, 1000, 1500 Вт. Корпус светильника изготовлен из алюминия с отражателем, близким к зеркальному. Применяют для нормальных и сырых помещений и среды с повышенной химической активностью.
Глубокоизлучатели концентрированного светораспределения Гк по конструкции аналогичны светильникам Гс. Их применяют в помещениях при необходимости высокой концентрации светового потока и отсутствии требований к освещению вертикальных поверхностей. В уплотненном исполнении имеют марку ГкУ.
Люцетту цельного молочного стекла (Лц) выпускают для ламп 100 и 200 Вт и применяют для помещений с нормальной средой.
Светильники ПУ и СХ применяют для сырых, пыльных и пожароопасных помещений. Область применения взрывозащищенных светильников определяется исполнением, категорией и группой среды: В4А-50, В4А-100, ВЗГ-200, НОБ.
Светильники для местного света (СМО-1, 50 Вт, СМО-2, 100 Вт) укомплектовывают кронштейнами с выключателями и соответствующими шарнирами для поворота светильника. Им аналогичны светильники К-1, К-2, КС-50 и КС-100 - миниатюрные кососветы.
Светильники для люминесцентных ламп типов ОДР и ОДОР применяют для освещения производственных помещений, а типа АОД - для административных, лабораторных и других помещений. Светильники поставляют укомплектованными ПРУ-2, с патронами, колодками для стартеров и коммутацией для включения на одну фазу сети 220 В. Завод может поставлять светильники серии ОД сдвоенными, т. е. фактически четырехламповыми и с лампами 80 Вт.
Основными частями каждого светильника являются: корпус, отражатель, рассеиватель, узел крепления, контактное соединение и патрон для крепления лампы (рисунок 2).
Светильники с лампами ДРЛ и люминесцентными получили широкое распространение, так как имеют более высокий КПД, большую световую отдачу и значительный срок службы по сравнению со светильниками и лампами накаливания.
Для зажигания и устойчивого горения газоразрядные лампы включаются с помощью специальной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА), стартеров, конденсаторов, разрядников и выпрямителей. 
Рисунок 2 – Светильник УПД:
а - общий вид, б - вводный узел; 1 - накидная гайка, 2 - корпус, 3 - фарфоровый патрон, 4 - замок, 5 - отражатель, б - контакт заземления, 7 - колодка зажимов
Светильник с люминесцентными лампами ПВЛП (рисунок 3) - подвесной, состоит из корпуса 1, стальной планки 2, на которой монтируется электрическая схема, стального отражателя 3, рассеивателя 4 и узла крепления 5. Для разборки светильника раскрывают замки 6 и освобождают рассеиватель. Светильник имеет сальниковый ввод 7 и защищает контактное соединение и лампы от пыли и влаги. С помощью скоб 9 светильник устанавливают на потолке или подвешивают на штангах 8. 
Рисунок 3 – Светильник с люминесцентными лампами ПВЛП-2Х40
Светильник РСП-12 с лампой ДРЛ (рисунок 4) состоит из отражателя 1, корпуса 2, узла подвеса 3 и рассеивателя 4. Низ светильника закрыт защитным стеклом 5.
Узел 3 крепится к корпусу 2 с помощью скобы 6, оси 7 и зажима 14, обеспечивающего легкий съем корпуса при монтаже и эксплуатации. Контактные соединения, расположенные на термоизоляционной прокладке 15, позволяют присоединять медные или алюминиевые провода сечением до 4 мм2. Крепление патрона исключает возможность проворота лампы при ее замене.
Для зарядки светильника надо отсоединить отражатель 1 от корпуса 2, для чего рукоятку зажима 14 повернуть против часовой стрелки и снять его с оси 7. Протянуть провода через уплотнитель 8, шайбу 13, втулку 9 и прокладку 10. После протяжки проводов эти детали вкладывают в обратном порядке. Светильник устанавливают на трубе и затягивают гайкой 11 с винтом 12. 
Рисунок 4 – Светильник РСП-12 с лампой ДРЛ:
а - общий вид, б - вводный узел 
Рисунок 5 – Схемы включения ламп ДРЛ
На рисунке 5 показана схема включения лампы ДРЛ от сети с напряжением Uc. Лампа 4 включается через дроссель 5 и ПРУ 3, состоящего из резистора 2, выпрямительного устройства 7, разрядника 6 и конденсатора подавления помех.
| Тип светильника | Количество и мощность ламп, Вт | Напряжение сети, В | КПД, % | Размеры, мм | Мас-са, кг | ||
| длина | кш ширина | высота | |||||
| ОД, ОДР | 2 х 40 | 72 (65) | 10,5 | ||||
| 2 х 80 | то же | то же | 13,5 | ||||
| ОДО, ОДОР | 2 х 40 | 75 (68) | 10,5 | ||||
| 2 х 80 | то же | то же | 13,0 | ||||
| Примечание. В скобках приведены значения КПД светильников с решеткой |
Таблица 15
Коэффициент использования светового потока
| Светильник | ОД | ОДОР | НОГЛ | У | УПД-ДРЛ | ПВЛ-1 | |||||||||||||
| r п, % | |||||||||||||||||||
| r с, % | |||||||||||||||||||
| Индекс помещения i | Коэффициент использования, h | ||||||||||||||||||
| 0,5 | |||||||||||||||||||
| 0,6 | |||||||||||||||||||
| 0,7 | |||||||||||||||||||
| 0,8 | |||||||||||||||||||
| 0,9 | |||||||||||||||||||
| 1,0 | |||||||||||||||||||
| 1,1 | |||||||||||||||||||
| 1,25 | |||||||||||||||||||
| 1,5 | |||||||||||||||||||
| 1,75 | |||||||||||||||||||
| 2,0 | |||||||||||||||||||
| 2,25 | |||||||||||||||||||
| 2,5 | |||||||||||||||||||
| 3,0 | |||||||||||||||||||
| 3,5 | |||||||||||||||||||
| 4,0 | |||||||||||||||||||
| 5,0 |
Коэффициент использования осветительной установки представляет собой отношение светового потока, падающего на рабочую поверхность, ко всему световому потоку источников света. Его величина зависит от КПД светильника, кривой силы света, окраски стен и потолка, индекса помещения.
Индекс помещения iопределяют по формуле:
где L и В – соответственно длина и ширина помещения, м;
Н р – расчетная высота подвеса светильника, м.
Во всех случаях iокругляют до ближайшей табличной величины, при i больше 5 принимают i = 5, так как изменение индекса помещения свыше пяти почти не влияет на коэффициент использования.
Количество светильников выбирают исходя из размеров помещения. Расстояние от стены до первого и последнего ряда светильников должно составлять l = (0,3...0,5)l a , где
l a – расстояние между рядами светильников, принимается из условия обеспечения равномерности освещения: l a /H p £ z. Если рабочие поверхности располагаются непосредственно у стен, то
l = 0,3l a , а при отсутствии рабочих поверхностей у стен
l = (0,4…0,5)l a .
Источник света и светильник выбираются из условий экономических и технологических требований с учетом условий среды (таблица 16, рис. 9).
На рис. 9 к открытым светильникам, в которых лампа не отделена от внешней среды, относятся поз. б, в, г, к, л, м, п. В защищенных светильниках (поз. а, о), лампа защищена оболочкой, обеспечивающей воздухообмен с внешней средой. Корпус влагозащищенного светильника (поз. и) обеспечивает надежность электроизоляции проводов. Пыленепроницаемые светильники (д, е, н) защищают лампу и патрон от проникновения пыли. Взрывозащищенные светильники (ж, з) обеспечивают безопасность помещений и наружных установок при высокой концентрации в них горючих паров, газов и пыли.
Светильники размещают рядами параллельно стенам с окнами (для люминесцентных ламп), в шахматном порядке и по углам квадратов, на которые разбивается площадь потолка (для ламп накаливания).
После расчета необходимого светового потока светильника выбирается стандартная лампа. Световой поток лампы может отличаться от рассчитанного значения на 10...20 % (табли-
цы 17, 18, 19).
Таблица 16
Рис. 9 . Виды светильников:
а – Универсаль (Уз-200); б и в – глубокоизлучатели (Гэ, Гс); широкоизлучатель (СО);
д – пыленепроницаемые (ППР ППД); е – пыленепроницаемые (ПСХ-75);
ж – взрывозащищенный (ВЗГ-200АМ); з – повышенной надежности против
взрыва (НЗ-Н4Б); и – для химически активной среды (СХ); люминесцентные к – ОД
и ОДОР; л – ЛД и ЛДОР; м – ЛРП-2Х40; н – ПВЛ-1-2Х40; о – ВЛО;
п – для наружного освещения (спо-200)
Таблица 17
Световые характеристики люминесцентных ламп
Таблица 18
Световые характеристики ламп накаливания общего назначения напряжением 220 В
ОХРАНЫ ТРУДА И ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Вопросы охраны труда и пожарной безопасности занимают первостепенное место в любой организации, независимо от рода деятельности. Особого внимания требует деятельность организации, а в данном случае испытательной лаборатории производственной безопасности, где присутствуют почти все вида опасных факторов производства.
Охрана труда – система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
Управление в лаборатории охраной труда осуществляется руководителем, а для организации работ по охране труда создается «Отдел охраны труда и техники безопасности».
5.1. Расчёт искусственного освещения и размещение светильников
Для сохранения высокой работоспособности, снижения утомления, травматизма и повышения эффективности и безопасности труда, необходимо правильно спроектировать и рационально выполнить освещение производственных помещений.
При расчете искусственного освещения основной задачей является определение требуемой мощности электрических осветительных установок для того, чтобы создать в помещении заданную освещенность.
Произведя расчет искусственного освещения, должны быть решены вопросы выбора системы освещения, источника света, светильников и их размещения, нормируемой освещенности и расчет освещения методом светового потока.
Выбор системы освещения
В производственных помещениях всех назначений применяют системы общего или комбинированного освещения. Система общего освещения делится на равномерное и локализованное освещение, выбор между ними проводят с учётом вида деятельности и размещения производственного оборудования. Если производство требует точных зрительных работ, то рекомендуется использовать систему комбинированного (общего и местного) освещения.
Выбор источников света
В настоящее время для искусственного освещения применяют такие источники света как:
Лампы накаливания;
Газоразрядные лампы.
Как правило, для общего освещения применяют газоразрядные лампы. Они обладают большим сроком службы и энергетически более экономичные. Большое распространение и применение находят люминесцентные лампы, которые различают по спектральному составу видимого света:
Белый (ЛБ);
Холодный белый (ЛХБ);
Тёплый белый (ЛТБ);
Дневной свет (ЛД);
Естественный свет (ЛЕ).
Если в конце добавляется буква «Ц» это означает то, что применяется люминофор «де-люкс», которая имеет улучшенную цветопередачу, а добавление «ЦЦ» - люминофора «супер де-люкс», имеющую высококачественную цветопередачу.
Лампы типа ЛБ, по сравнению с остальными типами, применяются наиболее часто, лампы типа ЛХБ, ЛД и ЛДЦ применяются при повышенных требованиях к передаче цветов, а лампы типа ЛТБ используются при необходимости правильной цветопередачи человеческого лица. Основные характеристики люминесцентных ламп приведены в таблице 5.1.1.
Также в производственном освещении, кроме люминесцентных газоразрядных ламп (низкого давления), применяют газоразрядные лампы высокого давления, такие, как лампы типа ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), которые применяются для освещения помещений высотой от 7 до 12 метров.
Таблица 5.1.1. Основные характеристики люминесцентных ламп.
Лампы накаливания используются в случаях невозможности или нецелесообразности применения газоразрядных ламп.
Выбор светильников и их размещение
Для того чтобы выбрать тип светильников, следует учесть условия производственной среды, экономические показатели и светотехнические требования.
Для уменьшения слепящего действия выбираются светильники с защитным углом или со светорассеивающими стеклами. При необходимости уменьшения отражения блескости применяются светильники с рассеивателями, а в особых случаях светильники выполняются в виде больших диффузных поверхностей, светящих отраженным или пропущенным светом.
При необходимости освещения высокорасположенных поверхностей применяются светильники, имеющие достаточную силу света в направлениях, примыкающих к горизонтали, а иногда и выше последней.
Исключительное значение имеет создание достаточной яркости потолков и стен освещаемого помещения. Поэтому, если эти поверхности имеют хороший коэффициент отражения, целесообразно применение светильников преимущественно прямого или рассеянного света, а при специальных требованиях к качеству освещения - также преимущественно отраженного или отраженного света.
Для люминесцентных ламп больше распространение имеют светильники типа:
Открытые двухламповые светильники (ОД, ОДО, ОДОР, ООД);
Светильники пыле-влагозащищённые (ПВЛ);
Плафоны потолочные.
Открытые двухламповые светильники используются в помещениях с нормальными условиями, с хорошим отражением света потолком и стенами. Но возможно и применение в случаях умеренной влажности и запылённости.
Светильники ПВЛ используют в некоторых пожароопасных помещениях, мощность ламп составляет 2x40 Вт.
Плафоны потолочные применяются для общего освещения закрытых сухих помещений, с мощностью ламп 10х30 Вт (Л71Б03) и 8х40 Вт (Л71Б04).
Основные характеристики светильников с люминесцентными лампами приведены в таблице 5.1.2.
Таблица 5.1.2.Характеристики некоторых светильников с люминесцентными лампами.
Для размещения светильников в помещении необходимо знать следующие показатели:
Н – высота помещения;
h c – расстояние светильников от перекрытия;
h n = H - h c – высота светильника над полом, высота подвеса;
h p – высота рабочей поверхности над полом;
h =h n – h p – расчётная высота, высота светильника над рабочей поверхностью.
Для борьбы со слепящим действием и обеспечения благоприятных зрительных условий на рабочем месте, вводятся требования, ограничивающие наименьшую высоту светильников над полом. Эти требования приводятся в таблице 5.1.3.
L – расстояние между соседними светильниками или рядами. Если расстояния по длине (А) и ширине (Б) различны, то обозначается L A и L B .
l– расстояние от крайних светильников или рядов до стены.
Таблица 5.1.3. Наименьшая допустимая высота подвеса светильниковс люминесцентными лампами.
Оптимальным расстоянием l от крайнего ряда светильников до стены рекомендуется считать L/3.
Эффективней всего равномерное размещение светильников в шахматном порядке и по сторонам квадрата (расстояния между всеми светильниками равны как между рядами, так и в ряду)
Люминесцентные светильники при равномерном размещении обычно располагают рядами, параллельно рядам оборудования. Если уровень нормированной освещенности высок, то ряды располагают непрерывно, при этом светильники сочленяют друг с другом торцами.
Оптимальность расположения светильников определяется величиной l = L/h.Если чрезмерно уменьшить эту величину, то это приведет к удорожанию устройства и обслуживания освещения, а увеличение приведёт к резкому неравномерному освещению. В таблице 5.1.4 приведены значения l для различных типов светильников.
Таблица 5.1.4. Оптимальное расположение светильников.
5.1.4. Выбор нормируемой освещённости
СНиП 23-05 – 95 «Естественное и искусственное освещение» нормирует значения освещенности рабочих поверхностей, выбор производится в зависимости от характеристик зрительной работы. Эти требования приведены в таблице 5.1.5.
Таблица 5.1.5. Нормы освещённости на рабочих местах производственных помещений при искусственном освещении
| Разряд зрительной работы | Подразряд зрительной работы | Контраст объекта с фоном | Характе-ристика фона | Искусственное освещение | ||||
| Освещённость, лк | ||||||||
| При системе общего освещения | ||||||||
| всего | в том числе от общего | |||||||
| Наивысшей точности | Менее 0,15 | I | а | Малый | Темный | 5000 4500 | - - | |
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | ||||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | ||||||
| г | Средний Большой « | Светлый « Средний | ||||||
| Очень высокой точности | От 0,15 до 0,30 | II | а | Малый | Тёмный | - - | ||
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | ||||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | ||||||
| г | Средний Большой « | Светлый Светлый Средний | ||||||
| Высокой точности | Св. 0,30 до 0,50 | III | а | Малый | Тёмный | |||
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | ||||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | ||||||
| г | Средний Большой « | Светлый « Средний |
Продолжение таблицы 5.1.4.
| Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Разряд зрительной работы | Подразряд зрительной работы | Контраст объекта с фоном | Характе-ристика фона | Искусственное освещение | ||
| Освещённость, лк | ||||||||
| При системе комбинированного освещения | при системе общего освещения | |||||||
| всего | в том числе от общего | |||||||
| Средней точности | Св. 0,5 до 1,0 | IV | а | Малый | Тёмный | |||
| б | Малый Средний | Средний Темный | ||||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Темный | ||||||
| г | Средний Большой « | Светлый « Средний | - | - | ||||
| Малой точности | Св. 1 до 5 | V | а | Малый | Темный | |||
| б | Малый Средний | Средний Темный | - | - | ||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Темный | - | - | ||||
| г | Средний Большой « | Светлый « Средний | - | - | ||||
| Грубая (очень малой точности | Более 5 | VI | Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном | - | - |
5.1.5. Расчёт общего равномерного освещения
Расчёт общего равномерного искусственного освещения выполняется методом коэффициента светового потока, который учитывает световой поток, отражённый от потолка и стен.
Световой поток определяется по формуле:
Ф = Е н ×S×K з ×Z / (n×h),
Е н – нормируемая минимальная освещённость, лк;
S– площадь освещаемого помещения, м 2 ;
K з – коэффициент запаса (по таблице 5.1.6);
Z – коэффициент минимальной освещенности (отношение Е ср. /Е min);
n –количество светильников;
h - коэффициент использования светового потока, %.
Таблица 5.1.6. Коэффициент запаса светильников люминесцентными лампами.
Коэффициент использования светового потока hзависит от высоты светильника h, типа светильника, коэффициентов отражения стен r с и потолка r n . Коэффициент светового потока показывает, какая доля потока лампы попадет на освещаемую поверхность.
Коэффициенты отражения оценивают субъективно (см. табл. 5.1.7), а индекс помещения определяют по формуле:
Таблица 5.1.7. Значение коэффициентов отражения потолка и стен.
В таблице 5.1.8 приведены значения коэффициента использования светового потока hсветильников с люминесцентными лампами, где сочетание коэффициента отражения и индекса помещения наиболее часто встречаются.
Таблица 5.1.8. Коэффициенты использования светового потока светильников с люминесцентными лампами.
| Тип светильника | ОД и ОДЛ | ОДР | ОДО | ОДОР | Л71БОЗ ОЛ1Б68 | АОД и ШОД | ПВЛ - I | ||||||||||||||||
| r n , % | |||||||||||||||||||||||
| r с,% | |||||||||||||||||||||||
| i | Коэффициенты использования, % | ||||||||||||||||||||||
| 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 |
Таким образом, рассчитав световой поток Ф и зная тип лампы, по таблице 5.1.1 следует выбрать близкую по рассчитанным значениям стандартную лампа, затем, можно определить электрическую мощность всей осветительной системы.
В случаях, если необходимый поток светильника выходит за пределы диапазона (-10 ¸+20%), то необходимо, либо скорректировать количество светильников n, либо изменить высоту подвешивания светильников.
Рассчитывая люминесцентное освещение, в формулу вместо количества светильников n подставляется число рядов N, а под Ф следует понимать световой поток светильников одного ряда.
Число светильников в ряду N определяется как
где Ф 1 – световой поток одного светильника.
5.2. Расчёт искусственного освещения и размещение светильников в помещениях испытательной лаборатории производственной безопасности в строительстве ИКБС МГСУ.
Расчеты искусственного освещения будут производиться по выше описанной методике.
Выбор системы освещения.
Было принято решение, что производственные помещения испытательной лаборатории будут оснащены системой общего равномерного освещения. Данное решение принималось на учете особенностей вида деятельности лаборатории и типов испытательного оборудования, которые находятся в помещении. Принцип действия испытательного оборудования основан на дистанционном управлении процессами, что минимизирует участие человека в испытаниях и не требует усиленного зрительного внимания при проведении испытаний.
Выбор источника света.
Производственные помещения испытательной лаборатории имеют размеры: Н = 6 м; А= 36 м; В=18 м.
С учетом размеров производственных помещений, продолжительности срока службы и по соображениям энергетической экономии, было выбрано в качестве источника света люминесцентные газоразрядные лампы типа ЛД-40. Так как методика проведения испытаний не требует повышенных требований к цветопередаче, то лампы типа ЛД-40 в данном случае способны полностью обеспечить сохранение высокой работоспособности персонала. Лампы типа ЛД – 40 обладают высокой светоотдачей, продолжительным сроком службы (до 10000 ч.), хорошая цветопередача и низкой температурой.
Согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» проводимые работы можно отнести к IV разряду, «в» подразрядузрительных работ (средний контраст на светлом фоне). В соответствии с выбранным разрядом зрительных работ наименьшая освещенность рабочей поверхности Е min принимаетсяравной 200 лк.
Предлагается использовать светильники типа ОДР, так как помещение предназначено для проведения непосредственных испытаний, а значит должны выдерживаться нормальные условия.
- Определение коэффициента запаса.
Коэффициент запаса K З учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Для производственного помещения испытательной лаборатории с газоразрядными лампами выбрано K З =1,8 (помещения со средним выделением пыли)
- Определение коэффициента минимальной освещенности Z.
Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Он является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (L / h).
При расположении светильников в линию (ряд), если выдержано наиболее выгодное отношение L/ h, для ламп типа ЛД рекомендуется принимать Z = 1,1.
- Определение коэффициента светового потока η.
Для определения коэффициента использования светового потока h находят индекс помещения i и предполагаемые коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка r п и стен r с .
По таблице 5.1.8 для данного помещения примем: r п = 50%, r с = 30%,
- Расчет индекса помещения i.
Индекс помещения определяется по формуле:
А, В, h – длина, ширина и расчетная высота (высота подвеса светильника над рабочей поверхностью) помещения, м.
,
H – геометрическая высота помещения;
h св – свес светильника, принимаем h св = 0, 5 м ;
h p – высота рабочей поверхности. h p = 1, 0 м .
Получаем h= 4,5 м. и индекс помещения i= 2,7 .
Коэффициент использования светового потока hесть сложная функция, зависящая от типа светильника, индекса помещения, коэффициента отражения потолка стен и пола.
По таблице 5.1.8 методом интерполяции находим h = 61 %.
Освещаемая площадь принимается равной площади помещения:
S = AB = 1296 м 2 .
Расстояние между светильниками L определяется как:
L=1,1×4,5=4,95 м.
Значение lопределили по таблице 5.1.4 и приняли равной 1,1 для типов светильников ОДР. Таким образом рассчитаем число рядов светильников в помещении:
N b =18/4,95=3,64.
Число светильников в ряду:
N a =36/4,95=7,27.
Округляем эти числа до ближайших больших N a =7 и N b =4.
Общее число светильников:
N= N a × N b =7 × 4=28.
По ширине помещения расстояние между рядами L b =4,5 м, а расстояние от крайнего ряда до стены примем 0,5L=2,25 м. В каждом ряду расстояние между светильниками примем также L a =4,95 м, а расстояние от крайнего светильника до стены будет равна 0,5L=2,48 м.
Коэффициент использования светового потока в долях единицы.
Принимаем окончательноN = 28, кратное 4 линиям по 7 светильников.
Таким образом, при использовании ламп типа ЛД - 40 по четыре в каждом светильнике необходимое для обеспечения нормированной освещенности количество светильников N=28
Похожая информация.