Расчет комбинированного освещения

Формулы расчета комбинированного освещения

На сегодняшний день освещение в жизни людей играет чрезвычайно важную роль, открывая возможности для работы и отдыха в вечернее и ночное время суток. Не менее важно формирование искусственного типа освещения для промышленных предприятий и офисов. Ведь естественное освещение далеко не всегда способно справиться с качественной подсветкой помещений. Об этом нам прямо говорит охрана труда. Поэтому в помещениях очень часто прибегают к созданию комбинированного освещения.

В организации такого рода освещения на производстве не обходится без предписаний, указанных в СНиП (в нормативных документах прописаны все параметры организации искусственного типа подсветки). Обо всем, что нужно знать при создании комбинированного освещения для офиса или предприятия, расскажет эта статья.

Азы организации подсветки

Сегодня во всем мире используют два типа освещения внутри помещений различного предназначения:

естественное. Для своей организации естественное освещение предполагает оконные проемы. Такое освещение считается наиболее оптимальным для человеческого глаза. Но для офиса или промышленного предприятия зачастую естественного света недостаточно, чтобы по нормам охраны труда люди могли работать безопасно. Естественное освещение доступно только в дневные и утренние часы;

Обратите внимание! Естественное освещение подразумевает свет, который исходит от солнца в утренние, дневные и вечерние часы.

Естественное освещение офиса

искусственного плана. Освещение искусственного типа является регулируемым и создается с помощью различного рода осветительных приборов, подходящих под конкретные требования.

Искусственная подсветка предприятия

Очень часто естественное освещение сочетается с искусственными осветительными приборами. Это позволяет добиться оптимального уровня освещенности в любое время дня. Такой вариант идеально подходит для офиса и большинства типов производства. Но на некоторых видах производства, в связи с его особенностями, используется только искусственный тип подсветки.
Также освещение искусственного вида формирует несколько систем световой подачи:

общая система подсветки. Она создает равномерное и рассеянное освещение всей площади помещения. Всегда используется на предприятиях и офисных помещениях;
локальная система подсветки. Позволяет осветить конкретные рабочие участки. Создает направленный световой пучок. Параметры этого типа подсветки прописаны в нормах охраны труда;
комбинированная система подсветки. Соединяет в себе элементы общего и локального (местного) освещения.

Обратите внимание! Комбинированный тип подсветки встречается чаще всего, так как является универсальным и многофункциональным, что позволяет добиться оптимального уровня светового потока на любом участке помещения, будь то офис или любое производство.

Комбинированная подсветка помещения

Каждая из перечисленных выше систем обладает своими достоинствами и недостатками. В любой системе для создания качественного светового потока необходим точный и правильный расчет. А самым оптимальным вариантом, как уже говорилось, является именно комбинированное освещение (о чем говорят и нормы охраны труда).

Где используется

Комбинированное освещение, по нормам охраны труда, необходимо при наличии потребности организовать на рабочих местах высокий уровень подсветки. Светильники в таком случае следует располагать в максимальной близости от рабочей поверхности. Подобное расположение имеет следующие достоинства:

существует возможность направлять световой поток туда, где в этом имеется наибольшая необходимость на данный момент времени;
имея относительно небольшую мощность, источники света будут давать высокий уровень света. Причем это возможно не только по горизонтали, но и по вертикали, а также в наклонных плоскостях;

Световой поток при местной подсветке

установка современных источников света позволяет значительно сэкономить на электроэнергии. С использованием только местной подсветки будет тратиться гораздо меньше электроэнергии, чем при общем варианте вещения.

Обратите внимание! Для того чтобы получить в свое распоряжение все перечисленные достоинства, следует провести правильный расчет, чтобы точно знать параметры работы осветительных приборов. Расчет следует проводить в соответствии с нормами, предписанными СНиП и охраной труда.

Благодаря таким достоинствам комбинированное освещение на сегодняшний день является оптимальным выбором для превалирующего большинства помещений. Рекомендации охраны труда служат тому ярким подтверждением. Комбинируя естественное и искусственное освещение, вы сможете создать оптимальные условия для эффективной работы на предприятиях даже в ночные или утренние часы.

Проектирование системы

При использовании искусственного типа освещения комбинированного плана много чего нужно учитывать еще на этапе проектирования. На этом этапе расчет параметров системы ведется на основании нескольких базовых критериях:

тип системы освещения;
разновидность источника света;

Обратите внимание! Рассчитывать и выбирать источник света следует на основании норм, приведенных в СНиП.

вид осветительных приборов, входящих в систему;
месторасположение светильников в системе;
расчет мощности осветительных приборов и источников света.

Для производственных помещений (всех видов) проектируют систему общего, а также комбинированного освещения.
В целом расчет здесь нетруден — освещение, которое будет получать рабочая поверхность, должно быть не менее 10% от нормируемого показателя (для газоразрядных ламп — 150 лк, а для ламп накаливания – 50 лк).

Люминесцентные лампы в офисе

Обратите внимание! При выборе источника света необходимо отдавать свое предпочтение люминесцентным и светодиодным лампочкам, которые на сегодняшний день обладают большими преимуществами и позволяют экономить на потреблении электроэнергии.

Современные источники света имеют спектр, максимально приближенный к естественному свету. А это особенно важно при комбинированном типе освещения.

Какие подсчеты проводим

Расчет для искусственного типа освещения комбинированного вида может проводиться тремя методами. А именно:

коэффициент использования или метод светового потока;
точечный метод;
метод удельной мощности.

Рассмотрим каждый метод более детально.

Метод светового потока

Расчет методом светового потока применяется для создания комбинированного освещения в его общей реализации. Используется для горизонтальных поверхностей. Он позволяет учесть прямой световой поток, а кроме него и свет, отраженный от потолка и стен.
Для определения уровня светового потока используется такая формула:

Расшифровывается она так:

Е – нормируемая освещенность;
S — площадь освещаемой комнаты;
k — коэффициент запаса. Он учитывает падение уровня светового потока вследствие загрязнения/старения осветительного прибора;
N — число светильников;
n — число ламп в осветительном приборе;
η — коэффициент применения светового потока.

Коэффициенты берутся из таблиц.
Показатель помещения определяют по формуле:

а и b — длина и ширина помещения;
һ — высота светильника, расположенного над рабочей поверхностью.

Получив конечную цифру по первой формуле, сравниваем ее с таблицей, определяя остальные показатели (мощность системы и т.д.). Эти нормы предписывает охрана труда.
Данный метод считается самым сложным, так как требует использования нескольких табличных коэффициентов, на поиск которых может уйти некоторое количество сил и времени. Но зато вы получаете точное значение, с помощью которого можно определить оптимальный уровень света для расчетного пространства.

Точечный метод.

Этот метод применяется для определения локального комбинированного освещения. Здесь применяется следующая формула:

Угол паления световых лучей

Чтобы воспользоваться формулой, вам необходимо знать что:

I — сила света, которая имеет направление к заданной точке от своего источника;
а — угол падения световых лучей. Это угол, образованный перпендикуляром, проведенным к освещаемой поверхности и лучом света;
r — расстояние от осветительного прибора до заданной точки на рабочей поверхности.

Величина силы света приводится в специализированных светотехнических справочниках.
По точности не уступает первому методу, хотя является немного более легким.

Метод удельной мощности

Является самым простым в плане расчета. Но при этом он будет наименее точным. Здесь необходимо рассчитать мощность каждого осветительного прибора (Р). Для этого используется такая формула:

р — удельная мощность;
s — площадь комнаты;
N — количество осветительных приборов, развешенных в помещении.

Как видим, это формула гораздо проще, чем приведенные выше, что в определенной степени упрощает расчет. Здесь нет нужды искать дополнительные коэффициенты и рыться в справочниках. Но в этом кроется и ее главная слабость — именно поэтому, что формула не использует дополнительные коэффициенты, расчеты не дают точных результатов. Поэтому, несмотря на простоту, метод удельной мощности используют очень редко.

Заключение

Как видим, чтобы провести все необходимые расчеты для создания оптимальной системы комбинированного освещения, нужно постараться. В каждой конкретной ситуации существуют свой метод проведения расчетов, который предполагает учет тех или иных параметров и норм. Тем не менее, естественное освещение все равно довольно сложно заменить искусственной системой подсветки, так как она будет только приближенной к ней. Но это не повод делать все спустя рукава. Помните, что от того, насколько правильно вы провели все необходимые расчеты будет зависеть качество освещения и безопасность того участка, которое светильники должны осветить.

Расчет освещенности помещений врукопашную

Постараюсь очень кратко и просто изложить метод ручного расчета освещения в помещениях, которому меня научили на курсе «Расчет освещения» школы светодизайна LiDS.

Какой должна быть освещенность
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении.
С нормативами определиться просто – либо ищем свой тип помещения в таблицах СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» и СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение», либо соглашаемся с основным требованием по освещенности жилых помещений – 150лк или офисных помещений с компьютерами – 400лк.

Грубая оценка необходимого светового потока
По умолчанию расчет освещенности делается в программе Dialux. Но результат хотя бы приблизительно нужно знать заранее, чтобы сверить данные с оценкой «на глазок».
Как написано даже в Википедии, средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади. Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «η».

Долю света «η», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент η = 0,5.
Например, в комнате площадью 20м 2 светильник со световым потоком 700лм (эквивалент лампы накаливания 60Вт) создаст освещенность Е = 0,5 × 700лм / 20м 2 = 18лк. А это значит, что для достижения норматива в 150лк, нужно F = 700лм × (150лк / 18лк) =5800лм, или эквивалент 8-ми лампочек накаливания по 60Вт!
(Полкиловатта ламп накаливания на небольшую комнату! Понятно, почему нормы освещенности для жилых помещений гораздо ниже, чем для учреждений, и почему учреждения уже давно никто лампами накаливания не освещает.)

Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).

Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.

В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:

, где S — площадь помещения в м 2 , A и B — длина и ширина помещения, h — расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ( ( 4м + 5м ) × 2,0м ) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × ( 150лк / 16лк ) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!

Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).

Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение

Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.

Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.

Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.

Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.

Что такое система комбинированного освещения и где она используется

Комбинированное освещение позволяет создать оптимальные условия для работы или отдыха. С его помощью можно реализовать разные проекты и выделить отдельные зоны, если это необходимо. При этом есть разные варианты комбинирования, поэтом лучше всего разобраться в вопросе заранее.

Понятие комбинированного освещения

Комбинированным называют освещение, в котором совмещены две и более разновидности светильников. Это позволяет оптимизировать свет и адаптировать его под конкретные условия. При этом первоначально в комнате, офисе или цеху может быть установлено только общее освещение. Его можно дополнить, если потребуется.

Преимущества комбинированного варианта:

Возможность выделения отдельного участка для комфортной работы или рукоделия.
Регулируемые модели позволяют направлять световой поток в нужное место.
Использование совмещенной системы помогает осветить как горизонтальные, так и вертикальные или диагональные плоскости.
Экономия электроэнергии, так как можно выключать дополнительные источники света, если они не нужны.
Светильники можно устанавливать где угодно. Они бывают как стационарными, так и переносными.

Есть у совмещенного света и недостатки:

Более высокие расходы в сравнении с общей системой освещения. Приходится покупать дополнительное оборудование и подводить электричество.
Сложность реализации комбинированного естественного освещения. Это можно сделать только на этапе строительства или капитального ремонта здания.

Кстати! Для производственных помещений нужно согласовывать систему освещения с надзорными органами.

Виды комбинированного освещения

Выделяют несколько типов, отличающихся по особенностям реализации. В помещении могут быть использованы разные виды, нет никаких ограничений.

Освещение естественного типа

Комбинированная система представляет собой оконные проемы в стенах и в крыше. При этом у естественного варианта есть особенности, которые нужно помнить при планировании:

Окна в стенах располагаются так, чтобы обеспечить равномерное поступление света в помещение. Их размер определяется исходя из площади внутри. Но при этом слишком большие окна обойдутся дорого, плюс через них потери тепла будут намного больше. Важно определить оптимальную высоту и ширину, а также количество.
В производственных цехах на крыше делают конструкцию, которая называется фонарь. Это надстройка с окнами с обеих сторон, которая чаще всего идет по всей длине строения. Такая конструкция упрощает строительство и снижает риск протечек.
На мансардных этажах вставляются специальные окна, которые дополняют свет из проемов на фронтонах. Этот вариант подходит для небольших строений.

Освещение искусственного типа

Комбинированное искусственное освещение – основной вариант в большинстве помещений. Оно не зависит от погоды на улице и обеспечивает комфортную обстановку в любое время суток. Чаще всего основой выступает общее освещение, оно подбирается под конкретные условия.

Дополнительные элементы подбираются под специфику выполняемой работы или в соответствии с особенностями той или иной комнаты. Например, на кухне надо подсветить рабочую зону, а в коридоре – пространство около зеркала. Ниже описаны конкретные варианты, встречающиеся чаще всего.

Общее

Может применяться в разных помещениях, где нужно время от времени менять интенсивность освещения или выделять отдельные части комнаты. Например, вдоль стены ставятся встроенные светильники, которые включаются, если надо осветить обеденный стол, зону отдыха и т.д.

Еще одна разновидность – трековые системы, которые не только направляются в нужное место и включаются когда необходимо, но и могут передвигаться в любую точку на шине. Могут использоваться комплексы из оборудования разного вида, чтобы за счет их комбинации добиваться нужного результата.

Местное

Этот вариант также может быть комбинированным. Чаще всего на стене или потолке расположен светильник, который освещает отдельную часть комнаты, а также применяется дополнительное оборудование. Например, настольный светильник, который можно включать, если надо выполнять работы особой точности.

Иногда требуется менять цвет подсветки или использовать специальные лампы, они дополняют общий или местный свет и применяются по необходимости. В качестве дополнительного варианта может выступать светодиодная лента.

Кстати! Если установить большое количество точечных светильников, можно обойтись и без люстры.

Декоративное

В этом случае смешанный свет станет отличным решением, так как с его помощью можно разнообразить декоративную подсветку. Например, установка светильников направленного света и встроенного оборудования, чтобы можно было комбинировать режимы или менять их в зависимости от ситуации.

За счет установки разных вариантов света несложно менять акценты в помещении и заострять внимание на нужных объектах. Современный вариант – светодиодное оборудование, особенно хорошо совмещаются точечные светильники и диодные ленты.

Особенности проектирования

Высокие требования к комбинированному освещению предъявляются в основном в производственных цехах и офисных помещениях. В жилых домах и квартирах жестких рамок нет, можно ставить разные светильники. Что касается планирования, надо учесть несколько моментов:

Учитывается специфика помещения и характер выполняемых работ. После этого подбираются оптимальные нормы освещения, они прописаны в СНиП и СП. Кроме того, могут дополнительно использоваться и отраслевые нормативные акты, если они есть.
Проектирование будущей системы лучше поручить профессионалам. Важно разработать точный проект с указанием расположения светильников, их типа и мощности. Работа нередко проводится и в рамках общего проектирования, если все мероприятия выполняются в комплексе.
Можно использовать разные методы разработки проекта. Например, исходить из норматива освещенности и подбирать осветительное оборудование в соответствии с этим показателем. Второй вариант – если светильники уже есть или нужно использовать оборудование определенного типа, то продумывается необходимое количество источников света и их расположение в помещении.
При планировании надо производить ряд расчетов, так как уровень освещенности зависит не только от используемых ламп, но и от цвета стен и потолков. Также учитывается наличие естественного освещения, цвет стен и потолка и другие важные аспекты.

После установки оборудования проверяются показатели освещенности. Для этого используют специальный прибор – люксометр.

Комбинированное освещение позволяет подстроиться под любые условия. С его помощью несложно выделить отдельные зоны или обеспечить нужную яркость света на рабочей поверхности.

Как рассчитать освещенность помещения – коэффициент неравномерности освещения

Поэтому вопрос рационального освещения рабочей зоны настолько важен, что для его нормирования разработаны санитарные и строительные нормативы. Соблюдение их требований обязательны для проектировщиков и руководителей предприятий.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное.

Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

общим;
местным;
комбинированным.

Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Комбинированное – требуется при выполнении рабочим высокоточных операций, не допускающих возникновения резких теней от каких-либо предметов.

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать.

Установленная освещенность для рабочих мест с мелкими работами соответствует 500-м Лк, постепенно снижаясь до 50 Лк в различных хранилищах.

Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Общая методика расчета

Расчетом параметров осветительной системы занимается инженер-электрик (проектировщик). Он может выполнить эту работу одним из трех способов:

через коэффициент использования потока света;
установки удельной мощности;
точечным.

Первым способом рассчитывается общее (равномерное) освещение рабочих поверхностей, расположенных в горизонтальной плоскости. В процессе работы вычисляется коэффициент для отдельно взятого помещения. В методике учитываются геометрические размеры производственного участка и степень светового отражения поверхностей.

Расчет через удельную мощность. Способ светотехнического расчета через удельную мощность используется только для предварительной прикидки установленной мощности осветительных установок, так как дает весьма приближенный результат.

Такие данные часто требуются для заполнения опросных листов, которые используются при получении технических условий или при составлении сметной стоимости монтажа осветительной системы предприятия.

Точечный метод. Такой способ пригоден для расчета освещения – локализованного и общего – при наличии осветительных приборах прямого света. На него не влияет пространственная ориентация анализируемой поверхности. Освещенность подсчитывают в каждой точке поверхности для каждого источника света в отдельности.

Реализация точечного метода представляет собой очень трудоемкий процесс, но и точность результата высокая. Правда, она зависит от добросовестности специалиста, выполняющего анализ.

Как рассчитать алгоритм

Расчет освещения участков производственных предприятий производится в следующей последовательности:

выбирается система освещения;
обосновывается нормированная освещенность каждого рабочего места;
выбирается наиболее рациональный и экономичный светильник;
оцениваются коэффициенты неравномерности освещения, запаса освещенности, отражения поверхностей, находящихся внутри помещения.

После этого рассчитываются:

индекс помещения;
коэффициент использования светового потока;
необходимое количество светильников;
На заключительном этапе выполняется чертеж или эскиз, на котором размечается расположение всех светильников.

А чтобы люминесцентные приборы долго светили и давали свет, установленной производителем яркости, необходимо использовать – дроссель для люминесцентных ламп.

Как рассчитывается норма КЕО

Естественный свет – величина непостоянная, потому и нормируется он не по освещенности, а по ее коэффициенту (КЕО). Он рассчитывается по формуле:

Е = (Ев/Ен) х 100, %, где:

Ев – естественная освещенность точки, расположенной внутри помещения;
Ен – наружная освещенность (горизонтальная) при небосводе, открытом полностью.

Очередность шагов

Первым делом выбирается система освещения. Оно может быть боковым, верхним или комбинированным. Выбор зависит от назначения производственного помещения с обязательным учетом особенностей технологического процесса.

Нормированное значение КЕО выбирается по таблице СНиП 23-05-95. Его величина зависит от разряда зрительной работы (а разряд определяется в зависимости от величины самого мелкого элемента, с которым приходится работать рабочему).

Величина Ен корректируется в зависимости от района расположения производственного объекта.

КЕО снижается из-за запыленности поверхностей, пропускающих свет. Для учета степени загрязненности остекления выбирается коэффициент запаса Кз.

Световая характеристика проемов определяется в соответствии с:

соотношением длины и глубины помещения, глубины и высоты (от уровня рабочей поверхности до верхней границы окна) – при боковом освещении;
соотношением длины и ширины помещения, его высоты и ширины и типа фонаря – при верхнем освещении.

При боковом освещении нормируется КЕО (его минимальное значение) для рабочего места, наиболее удаленного от окна. При верхнем или комбинированном – нормированный показатель является средним для пяти точек, равноудаленных друг от друга и расположенных на рабочей поверхности.

Целью расчета естественного освещения является определение площади оконных проемов.

Если рабочее место расположено менее чем в двенадцати метрах от окна, достаточно одностороннего освещения. При увеличении расстояния свыше 12 метров необходимо обеспечить рабочую точку двухсторонним боковым освещением.

Примеры

Попробуем разобраться с методами расчета естественной и искусственной освещенности на простейших примерах.

Естественный свет

Имеется помещение длиной L = 10 м, шириной B – 10 м, высотой H -5 м. оконный проем имеет размеры 4х3,5 м с двойным остеклением.

По условиям задачи помещение расположено в третьем световом поясе. Точность зрительной работы персонала – высокая.

Нормированное значение КПО – 2%.

Окна ориентированы на север, они обеспечивают КЕО не менее 1,5%.

Для обеспечения КПО 2% необходимо наличие в помещении трех окон общей площадью 42 кв.м.

Искусственный свет

Дано помещение с геометрическими размерами 8х6х3,5 м. Нормируемая освещенность для данного производства – 300 лк.

Напряжение в сети предприятия – 220 В, предполагается использовать светильники люминесцентные ЛПО (коэффициент использования светового потока – 49%). Отражательная способность:

потолка -0,7;
стен – 0,5;
рабочей поверхности – 0,3.

Коэффициенты:

запаса Кз = 1,75;
неравномерности освещения – 1,1.

Разряд зрительных работ, выполняемых персоналом в данном помещении – III.

Рабочая поверхность КРЛ размещена на высоте 0,8 м, высота свеса – 0,1 м.

Площадь участка составляет 48 кв. м.

Индекс помещения (S/(H1 – H2) (L+B) = 48/(3,5 – 0,8) (8 + 6) = 1,26

Коэффициент использования (в соответствии с коэф. отражения поверхностями и индексом помещения) составляет 51.

Количество светильников N = (500 х 48 х 100х1,75)/(51 х 4 х 1150) = 17,9

Округлив результат, получим необходимое количество светильников, равное 18 шт.

Расположение осветительных приборов и их количество

Светильники могут размещаться с учетом, либо без учета размещения рабочих мест.

Если выбирается за основу система равномерного освещения цеха, они располагаются высоко от рабочих поверхностей, могут оснащаться дополнительными отражателями. Поток света иногда направляется не только вниз, но и вверх или в стороны.

При организации комбинированного освещения местные светильники устанавливаются на каждом рабочем месте.

Световой поток от местного осветительного прибора не должен попадать в поле зрения работающего.

В качестве источника света в производственных помещениях могут использоваться лампы различных типов: люминесцентные (наиболее часто применяемые), газоразрядные, накаливания.

О характеристиках светового потока лампы накаливания читайте в статье.

Расчет люминесцентного освещения сводится к определению количества рядов светильников и их число в каждом ряду. При разработке проекта освещения с использованием прочих типов ламп (газоразрядных, накаливания) количество светильников известно, расчетом определяется мощность одной лампы.

Немного об экономике

Владельца предприятия волнует не только комфорт рабочего персонала: для него важно снизить при этом потребление электроэнергии. Достичь этой цели можно разными путями:

применить более мощные осветительные приборы, уменьшив за счет этого их количество;
использовать приборы с пониженным тепловыделением, что позволит сэкономить на кондиционировании цеха;
уменьшить затраты на обслуживание светильников. Сейчас на многих заводах практикуется единовременная замена всех источников света в цехе по мере приближения к завершению срока их службы.

Перспективным вариантом является применение светодиодных светильников. Промышленное светодиодное освещение отвечает всем требованиям энергосбережения, долговечны и не требуют текущего обслуживания.

Видео

Данное видео расскажет Вам как можно рассчитать освещение на производстве.

Поскольку от правильности расчета освещения производственного участка зависит в конечном итоге производительность персонала (не говоря о его здоровье), то данную работу должны выполнять опытные профессионалы. Самостоятельно рассчитать необходимое количество светильников, их мощность и определить рациональное размещение, не имея никакого опыта в этом вопросе, невозможно.

Как рассчитать освещенность помещения – коэффициент неравномерности освещения

Правильно организованное освещение производственных помещений весьма благотворно отражается на работоспособности персонала и его здоровье. Недостаток света, наоборот, приводит к утомляемости и раздражительности человека. Кроме того, при длительном нахождении в плохого расчёта освещения в помещении от чрезмерного напряжения глаз падает уровень остроты зрения. Слишком яркий свет может привести к фотоожогам глаз, перевозбуждению нервной системы и прочим неприятностям. Поэтому вопрос рационального освещения рабочей зоны настолько важен, что для его нормирования разработаны санитарные и строительные нормативы. Соблюдение их требований обязательны для проектировщиков и руководителей предприятий.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное. Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

Виды искусственного освещения: общим; местным; комбинированным. Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать. Установленная освещенность для рабочих мест с мелкими работами соответствует 500-м Лк, постепенно снижаясь до 50 Лк в различных хранилищах. Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Общая методика расчета

через коэффициент использования потока света;
установки удельной мощности;
точечным.

Расчет через удельную мощность. Способ светотехнического расчета через удельную мощность используется только для предварительной прикидки установленной мощности осветительных установок, так как дает весьма приближенный результат. Такие данные часто требуются для заполнения опросных листов, которые используются при получении технических условий или при составлении сметной стоимости монтажа осветительной системы предприятия. Точечный метод. Такой способ пригоден для расчета освещения – локализованного и общего – при наличии осветительных приборах прямого света. На него не влияет пространственная ориентация анализируемой поверхности. Освещенность подсчитывают в каждой точке поверхности для каждого источника света в отдельности.

Реализация точечного метода представляет собой очень трудоемкий процесс, но и точность результата высокая. Правда, она зависит от добросовестности специалиста, выполняющего анализ.

Как рассчитать алгоритм

Расчет освещения участков производственных предприятий производится в следующей последовательности:

выбирается система освещения;
обосновывается нормированная освещенность каждого рабочего места;
выбирается наиболее рациональный и экономичный светильник;
оцениваются коэффициенты неравномерности освещения, запаса освещенности, отражения поверхностей, находящихся внутри помещения.

После этого рассчитываются: индекс помещения; коэффициент использования светового потока; необходимое количество светильников; На заключительном этапе выполняется чертеж или эскиз, на котором размечается расположение всех светильников.

Как рассчитывается норма КЕО

Е = (Ев/Ен) х 100, %, где:

Ев – естественная освещенность точки, расположенной внутри помещения;

Ен – наружная освещенность (горизонтальная) при небосводе, открытом полностью.

Очередность шагов

Первым делом выбирается система освещения. Оно может быть боковым, верхним или комбинированным. Выбор зависит от назначения производственного помещения с обязательным учетом особенностей технологического процесса.

Нормированное значение КЕО выбирается по таблице СНиП 23-05-95. Его величина зависит от разряда зрительной работы (а разряд определяется в зависимости от величины самого мелкого элемента, с которым приходится работать рабочему).

Величина Ен корректируется в зависимости от района расположения производственного объекта.

Световая характеристика проемов определяется в соответствии с:

соотношением длины и глубины помещения, глубины и высоты (от уровня рабочей поверхности до верхней границы окна) – при боковом освещении;
соотношением длины и ширины помещения, его высоты и ширины и типа фонаря – при верхнем освещении.

При боковом освещении нормируется КЕО (его минимальное значение) для рабочего места, наиболее удаленного от окна. При верхнем или комбинированном – нормированный показатель является средним для пяти точек, равноудаленных друг от друга и расположенных на рабочей поверхности. Целью расчета естественного освещения является определение площади оконных проемов. Если рабочее место расположено менее чем в двенадцати метрах от окна, достаточно одностороннего освещения. При увеличении расстояния свыше 12 метров необходимо обеспечить рабочую точку двухсторонним боковым освещением.

Естественный свет

Нормированное значение КПО – 2%.

Окна ориентированы на север, они обеспечивают КЕО не менее 1,5%.

Для обеспечения КПО 2% необходимо наличие в помещении трех окон общей площадью 42 кв.м.

Искусственный свет

Дано помещение с геометрическими размерами 8х6х3,5 м.

Нормируемая освещенность для данного производства – 300 лк.

Напряжение в сети предприятия – 220 В, предполагается использовать светильники люминесцентные ЛПО (коэффициент использования светового потока – 49%).

потолка -0,7;

стен – 0,5;

рабочей поверхности – 0,3.

запаса Кз = 1,75;

неравномерности освещения – 1,1.

Разряд зрительных работ, выполняемых персоналом в данном помещении – III.

Рабочая поверхность КРЛ размещена на высоте 0,8 м, высота свеса – 0,1 м.

Площадь участка составляет 48 кв. м. Индекс помещения (S/(H1 – H2) (L+B) = 48/(3,5 – 0,8) (8 + 6) = 1,26

Коэффициент использования (в соответствии с коэф. отражения поверхностями и индексом помещения) составляет 51. Количество светильников N = (500 х 48 х 100х1,75)/(51 х 4 х 1150) = 17,9 Округлив результат, получим необходимое количество светильников, равное 18 шт.

Расположение осветительных приборов и их количество

Светильники могут размещаться с учетом, либо без учета размещения рабочих мест.

Если выбирается за основу система равномерного освещения цеха, они располагаются высоко от рабочих поверхностей, могут оснащаться дополнительными отражателями.

Поток света иногда направляется не только вниз, но и вверх или в стороны.

При организации комбинированного освещения местные светильники устанавливаются на каждом рабочем месте. Световой поток от местного осветительного прибора не должен попадать в поле зрения работающего. В качестве источника света в производственных помещениях могут использоваться лампы различных типов: люминесцентные (наиболее часто применяемые), газоразрядные, накаливания.