Принципы нормирования и расчёт искусственного освещения

Освещение в производственных зданиях и на открытых площадках мо-жет осуществляться естественным или искусственным светом, или их совме-щением при недостаточности естественного освещения. При проектировании производственного освещения руководствуются СНиП 23-03-95 «Естествен-ное и искусственное освещение» и ГОСТ 12.1.046-85.

Искусственное освещение используется при недостатке естественного или в тёмное время суток и подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуа-ционное и охранное. Оно проектируется двумя системами: общим и комби-нированным. Последнее включает в себя общее и местное освещение.

При выборе параметров искусственного освещения учитывают: характер зрительной работы, контраст объекта (детали) с фоном, фон и систему освещения.

Характер зрительной работы определяется размером объекта различения (мм). Нормативами установлено 8 его разрядов. Разряды 1 – 4 включают в себя от наивысшей точности работы, равной 0,15 мм до малой точности – 1 – 10 мм. Разряд 5 – грубые работы – более 10 мм. Разряды 6 и 7 предназначены для работы со светящимися материалами, а 8-й разряд не ограничивает размеры объекта различения и устанавливается для работы общего наблюдения за ходом производственных процессов.

В зависимости от контраста объекта с фоном и характера фона для 1 – 4 разрядов установлены подразделы а, б, в, г. Различаются: контраст – малый, средний, большой; фон – тёмный, средний и светлый. Каждому подразделу отвечает его собственное сочетание контраста и фона. Необходимая величина освещённости принимается по СНиП 23-05-95.

Аварийное освещение. Наименьшая величина аварийного освещения должна быть 5% от нормируемого рабочего, но не менее 2 лк внутри зданий и 1 лк для территории предприятия.

Охранное освещение. Величина его должна быть не менее 0,5 лк на уровне земли.

Измерение освещённости проводится в соответствии с методикой по ГОСТ 24940-81 «Здания и сооружения. Метод измерения освещённости». Применяемые для этого приборы – люксметры различных модификаций, фотометры, измерители видимости и комплексный измеритель светотехнических величин.

В производственных условиях для контроля за освещённости наиболее распространён люксметр типа Ю-116.

Для расчёта освещения при равномерном размещении светильников общего освещения и горизонтальной рабочей поверхности применяется метод коэффициента использования светового потока или метод коэффициента использования осветительной установки. Световой поток источника света и поток, отражённый от всех поверхностей помещения. Световой поток одного светильника Ф_л [лм] определяется по формуле:

Ф_л = Е_нSzK/Nη,

где N_η – нормированная освещённость, лк; S – площадь помещения, м²; z – коэффициент, определяемый геометрией размещения светильников, z = 1,15 при размещении светильников по углам квадратных полей и z = 1,1 при размещении люминесцентных светильников в линии; K – коэффициент запаса (для ЛН К = 1,3; для ЛЛ К = 1,5); N – число светильников, η – коэффициент использования светового потока светильников, определяемый по индексу помещения i и коэффициентам отражения потолка ρ_п, стен ρ_с, и пола ρ_р. Индекс помещения определяется по формуле:

i = ab/[h(a+b)],

где a, b – длина и ширина помещения, м; h – расчётная высота, определяемая из соотношения:

h = H - h_c – h_г,

где Н – высота помещения, м; h_c – расстояние от светильника до пола, м; h_г – расстояние от пола до освещаемой поверхности, м. По полученному расчётному значению выбирают подходящее значение светового потока лампы.

Для расчёта локализованного и местного освещения горизонтальных поверхностей и освещения, когда отражённым светом можно пренебречь, применяется точечный метод. Тогда освещённость в точке Е [лк] определяется по формуле:

E = Icos³/Khp³ ,

где I – сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд;  – угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока от источника, град.; h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Наиболее простой метод – метод расчёта по удельной мощности. Он удобен при заданном лимите мощности на освещение. Требуемая мощность одной лампы Р_л [Вт] определяется по формуле:

Р_л = Р_удS/N,

где Р_уд – удельная мощность, Вт/м².