Освещение производственных помещений должно обеспечивать безопасность, высокую производительность труда и комфорт работников. Организация его представляет собой достаточно ответственный процесс, который обеспечивается со знанием проблемы и с учетом санитарных норм. Плохое освещение может стать причиной несчастных случаев, что особенно важно понимать, организуя собственное производство, офис, мастерскую, магазин.

В этой статье:

Сущность проблемы

При обустройстве собственного производственного помещения проект освещения является важной частью всего организационного комплекса. Он должен разрабатываться профессионально с учетом обязательных технических и санитарных нормативов. Правильная освещенность в производственных помещениях решает такие основные задачи:

• создание необходимых условий для выполнения работ;
• обеспечение безопасности;
• поддержание комфортных условий для труда и отдыха.

Учитывая это, освещение промышленных или офисных помещений должно соответствовать следующим базовым требованиям: надежность, безопасность, эффективность и экономичность. В общем случае при проектировании осветительной системы необходимо проводить качественную и количественную оценку.

Важнейшими количественными показателями считаются:

1. Световой поток, который характеризует мощность той части света, которая воспринимается человеческим органом. Измерять данную характеристику принято в люменах.
2. Освещенность. В принципе, этот показатель определяет распределение светового потока и является результатом его деления на величину площади освещенной поверхности. Оценивать показатель принято в люксах (Лк).
3. Яркость объекта под фактическим углом к нормальному падению света. Она вычисляется делением силы света, который излучается именно в рассматриваемом направлении, на величину площади, получаемой от проекции ее на плоскость, располагаемую по нормали.

Необходимо учитывать и качественные показатели освещения промышленных помещений, среди которых:

1. Фон или способность рабочей поверхности к отражению света. Характеризуется показатель коэффициентом отражения.
2. Контраст предмета по отношению к фону. Определяется путем сравнения объекта и фона.
3. Ослепленность. Важный показатель, выявляющий слепящее воздействия осветительной аппаратуры на человеческие глаза.
4. Видимость или способность глаза обнаружить предмет в конкретных условиях. Показатель зависит от освещенности, габаритов предмета, его яркости и контраста с фоном, а также от продолжительности экспозиции.

Принципы организации

Нормы освещенности помещений регламентируются СНиП 23-05-95 с учетом категорий зрительной работы, фоновых параметров, контрастности объектов, продолжительности работы и т. д. Так, для обеспечения деятельности при разной требуемой точности результатов устанавливаются такие нормы подсветки (с учетом естественного освещения):

• особая точность — 2,5-5 кЛк;
• очень высокая точность — 1-4 кЛк;
• повышенная точность — 0,4-2 кЛк;
• средняя точность — 0,4-0,75 кЛк;
• небольшая точность — 0,3-0,4 кЛк;
• грубая работа — 0,2 кЛк;
• наблюдение за проведением работ — 20-150 Лк.

Уровень освещенности плохо воздействует на человека, как при его недостаточности, так и при чрезмерной интенсивности. Излишне яркий свет, как и световой дефицит, ведет к утомлению глаз, снижению производительности и качества вырабатываемого товара, способен уменьшить безопасность труда. Очень плохо, если осветительный прибор ослепляет человека. К такому же эффекту ведет неоднородность и неравномерность освещенности, наличие затененных участков, чрезмерная контрастность объектов. При длительной работе в помещении с неправильным освещением могут появиться проблемы со здоровьем.

При проектировании осветительной системы следует учитывать, что на уровень освещенности влияет и обустройство самого помещения. Так, при наличии стеновых и потолочных покрытий темных оттенков нормы повышаются на одну ступень.

В рабочей зоне не должно быть выраженной блескости, т.е. яркого отраженного света. При наличии глянцевых поверхностей необходимо соответственно формировать световой поток.

Спектральная световая характеристика существенно влияет на восприятие объектов и зрительную утомляемость. Признано, что оптимальный спектр имеет естественное освещение, а значит, для освещения комнат следует подбирать такой свет лампочек, который приближается к естественному. Кроме того, при организации осветительной схемы необходимо обеспечить пожарную и электрическую безопасность, а также эстетические вопросы.

Каким бывает освещение

Освещение помещений производственных зданий по природе света подразделяется на такие типы:

1. Естественное. Оно обеспечивается прямыми или отраженными лучами света от небесного светила и проникает через оконные проемы, потолочные световые проемы, стеклянные стены или потолок. Естественное освещение в помещении может иметь направление сбоку, сверху или комбинированный характер.
2. Искусственное. Оно обеспечивается осветительными приборами разного типа.
3. Комбинированная или совмещенная разновидность. При ощущении недостаточного естественного варианта, оно усиливается приборами искусственного света. Эта система приобрела наиболее широкое распространение, чтобы не зависеть от природных особенностей.

По функциональной принадлежности освещение производств разделяется на следующие независимые системы:

1. Рабочее. Оно обеспечивает необходимую освещенность во всех служебных и производственных помещениях или же в местах перемещения внутренних транспортных средств. В разных помещениях рекомендуется предусматривать раздельное управление подачей электроэнергии и яркостью осветительной аппаратуры.
2. Аварийное. Оно организуется так, чтобы при неожиданном отключении рабочего освещения в наиболее важных зонах обеспечивался свет. Оно может служить для эвакуации персонала или для продолжения работы при непрерывном рабочем цикле, для освещения в жизненно важных зонах.
3. Охранное. Оно, как правило, имеет заниженный уровень освещенности и используется только для подсветки границ территории. Один из вариантов сигнального освещения — автоматическое включение только при проникновении чужих людей.
4. Дежурное. Система включается в нерабочее время, а потому организуется в экономном режиме, т. е. при минимальной освещенности, не предусматривающей выполнения ответственных работ.
5. Общее. Оно организуется в производственных цехах. Светильники располагаются вверху и равномерно освещают все помещение. Разновидностью может служить общее локализованное освещение, которое обеспечивает равномерный свет над каким-либо конкретным оборудованием.

Какая аппаратура может применяться

Искусственное освещение может обеспечиваться несколькими типами осветительных приборов:

1. Лампы накаливания работают по принципу нагрева до свечения вольфрамовой спирали. Основные типы таких устройств: вакуумные, биспиральные, наполненные газом или криптоном. Они считаются энергозатратными приборами, а потому активно заменяются современными конструкциями. Спектр ламп — желтое и красноватое излучение.
2. Галогенные лампы. В них вольфрамовая нить располагается в герметичной колбе, заполненной инертным газом. Они имеют больший срок службы и повышенную светоотдачу.
3. Газоразрядные и люминесцентные лампы. Световой поток формируется за счет разряда в газовой среде, который поддерживается длительное время за счет люминофора. Выделяются светильники низкого (люминесцентные) и высокого (ртутные ДРЛ и т.д.) давления.
4. Светодиодные лампы. Они используют так называемую LED-технологию. Прибор состоит из полупроводникового кристалла, в котором электрический ток трансформируется в световые лучи. В настоящее время именно светодиодное освещение признается наиболее энергосберегающей системой.

Освещение в производственных помещениях должно соответствовать действующим нормам. Неправильная система существенно снижает производительность труда, нарушает безопасность работ и может повлиять на человеческое здоровье.

Рабочее освещение проводят во всех помещениях, а также на тех участках территории, где в ночное время проводится какая-либо работа или есть движение людей и транспорта. Внутреннее и наружное освещение имеют раздельное управление. Нормальное напряжение сетей рабочего освещения 380/220 В.

Аварийное освещение нужно проводить в основных помещениях и на тех рабочих местах, где недопустимы перерывы в работе эксплуатационного персонала. Нормальное аварийное и рабочее освещение совместно обеспечивают необходимую по нормам освещенность помещений и рабочих мест. Питание к ним подводится от общего источника питания. При аварии рабочее освещение гаснет, а аварийное автоматически переключается на независимый источник питания (аккумуляторную батарею, генератор с автоматически запускаемым двигателем внутреннего сгорания). Таким образом, аварийное освещение должно иметь электрическую сеть, отдельную от сети рабочего освещения.

Дополнительное освещение предусматривается в тех местах, где ведутся работы по ремонту и осмотрам оборудования. Дополнительное освещение питают от сети рабочего освещения при помощи переносных трансформаторов со вторичным напряжением 36 или 12 В, включаемых в штепсельные розетки. Вдоль наружной ограды подстанции устраивают усиление освещения охранной полосы с питанием его от сети рабочего освещения.

Светотехнический расчет осветительных установок

Произведем расчет осветительных установок для производственных помещений здания ТМХ.

1. Трансформаторная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=44 м 2 .

Выбираем светильник для ламп накаливания типа «У-200»:

h p =4-0.5=3.5 (м)

где h с - высота света.

Кривая силы света К (концентрированная) л э =0,6

Расстояние между светильниками одного ряда:

L a =0.6*3.5=2.1 (м)

2l a =8-2,1*3=1,7 (м)>l a =0,85 м

l В =1,45 м, L В =2,6 м

L a /L В =2,1/2,6=0,8 < 1,5

Определяем индекс помещения:

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=41%

Расчетный световой поток:

где К з - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение освещенности в процессе эксплуатации.

z- поправочный коэффициент, представляющий собой отношение средней освещенности к минимальной освещенности.

z=1,15 для ЛН и ДРЛ

z=1,1 для л.л.

N- количество светильников.

Принимаем к установке лампы накаливания общего назначения типа Б-220-100, Ф н =1320 лм, Р=100 Вт.

Фактическая освещенность:

Е н <Е ф на 12,2%, что удовлетворяет требованию (-10%:20%)

Общая мощность всех ламп:

Р общ =100*8=800 (Вт)

Удельная мощность освещения:

2. Котельная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=33 м 2

h p =4-0.5=3.5 (м)

L a =0.6*3.5=2.1 (м)

l a =(6-2,1*2)/2=0,9 (м)

l В =1,75 м, L В =2 м

L a /L В =1,05 < 1,5

Количество светильников 6 штук.

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,38

Принимаем ЛН типа Б-220-100, Р=100 Вт

Е н <Е ф на 5,76%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*6=600 (Вт)

3. Мастерская

Е н =50 лк, h=4 м, S=85,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5-0,8=2,7 (м)

где h pn =0,8- высота рабочей поверхности.

Количество светильников 15 штук (3 ряда по 5 шт.)

L a =0.6*2,7=1,62 (м)

принимаем L a =2,5 м, n рядов=3

2l a =12-2,5*4=2 (м)>l a =1 м

l В =1,175 м, L В =2,4 м

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,52

Принимаем ЛН типа Б-220-100-235

Ф н =1000 лм, Р=100 Вт

Е н <Е ф на 5,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*15=1500 (Вт)

4. Ремонтное отделение.

Е н =50 лк, h=4 м, S=82,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5=3,5 (м)

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

Количество светильников 14 штук (2 ряда по 7 шт.)

l В =1,7 м, L В =2,1 м

L a /L В =2,1/2,1=1 < 1,5

с n =50%, с с =30%, с р =10% з=0,47

Принимаем ЛН типа Б-220-235-100

Ф н =1000 лм

Е н <Е ф на -7,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*14=1400 (Вт)

5. Сан. узел

Е н =50 лк, h=4 м, S=16,5 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

h p =4-0,5=3,5 (м)

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

Принимаем L a =1,9 м, l a =0,85 (м)

Один ряд с 3-мя светильниками

с n =70%, с с =50%, с р =30% з=34%

Принимаем ЛН типа Б-220-100

Ф н =1320 лм, Р=100 Вт

Е н <Е ф на -5,4%, что в пределах (-10%:20%)

Р общ =100*3=300 (Вт)

6. Насосная.

Е н =50 лк, h=4 м, S=44 м 2

К установке принимаем светильники «У-200»

L a =0.6*3,5=2,1 (м)

два ряда по 4 светильника

Производственный цех, склад, конвейер – ни один из этих объектов не сможет работать без освещения, которое в этом контексте принято называть промышленным. Светильники различных типов повышают производительность, снижают утомляемость персонала и обеспечивают безопасность трудового процесса. Соответственно, к проектированию освещения промышленных зданий и рабочих мест в помещении предъявляют повышенные требования надежности и функциональности.

Сложности с выбором светильников?

Подготовим полный расчет стоимости, необходимого оборудования и 3D визуализацию для освещения вашего объекта. Это БЕСПЛАТНО - еще до покупки и заключения договора, вы сможете оценить:
"Сколько это будет стоить?", "Как это будет выглядеть?", "Сколько будет наматывать счетчик?".

Виды промышленного освещения

В промышленном производстве применяются такие виды освещения как естественное, искусственное и аварийное. Рассмотрим подробнее каждое из них.

Естественное освещение

Под ним подразумевается солнце, лучи которого прямо или в отраженном виде попадают на освещаемый предмет. Есть несколько видов естественного освещения в здании: верхнее, боковое и комбинированное. В первом случае свет попадает в помещение через проемы в перекрытиях. При боковом он проникает внутрь через проемы в стенах. Оба варианта совмещает в себе комбинированное освещение.

Искусственное освещение

Потребность в нем на производстве возникла из-за непостоянства естественного источника – солнца. Рабочее и дежурное (второе используется в нерабочее время) обеспечивает видимость на рабочих местах. Для этого в зданиях устанавливают светильники с люминесцентными, газоразрядными лампами высокого давления или LED-источники.

Аварийное освещение

Оно применяется в чрезвычайных ситуациях и делится на два вида: для эвакуации и для безопасности. Первое обеспечивает должные условия для оперативной эвакуации людей из здания и представляет собой приборы с надписями и указателями. Их устанавливают у выходов или точек расположения средств пожарной безопасности. Освещение производственных помещений в целях безопасности требуется тогда, когда отключение основного источника приводит к возникновению опасной ситуации: пожару, отравлению, нарушению технологического процесса.

Одной из разновидностей искусственного рабочего освещения является светодиодное. Промышленные LED-светильники экономичны и эргономичны. Их можно использовать в условиях повышенной влажности, при высоких и низких температурах, в запыленных зданиях. Это достигается за счет особой конструкции корпуса, которая сводит к минимуму внешнее воздействие на них и исключает перегрев. Последняя задача решается использованием радиаторов для отвода тепла.

Светодиодные элементы используются на производственных предприятиях и в крупных зданиях. Они способны в 4-7 раз уменьшить затраты на электричество в сравнении с люминесцентными и традиционными источниками. LED-светильники долговечны и не требуют специального ухода или обслуживания. Они имеют высокий запас прочности, так как колба изготовлена из полимерного материала, и потому подходят для сложных условий эксплуатации. Даже при разбивании из них не выделяются токсичные вещества, как в случае с люминесцентными, поэтому они не несут угрозы здоровья для людей, присутствующих в помещении.

Купольные светильники

Эти подвесные приборы предназначены для больших промышленных объектов (цехов, складских комплексов, ангаров) и других зданий с потолками высотой более 4 м. Помимо купольного исполнения, для них характерно удобное крепление с функцией поворота отражателя. Конфигурация купола определяет, под каким углом рассеивания будут распространяться лучи. Купольные модели имеют пыле- и влагозащищенный корпус (IP57 и выше), функционируют в температурном диапазоне от -40 до +50 °С и работают в среднем около 75 тысяч часов.

Прожекторы устанавливают не в помещениях, но и за их пределами. Они создают поток лучей и формируют его передачу под определенным наклоном в зависимости от конструктивных особенностей корпуса, установленных линз и отражателей. Распространены оптические решения, дающие пучок света под углом 15, 30, 45, 60 или 90°.

Потолочные светильники

Потолочные светильники крепятся непосредственно к потолку и создают не направленный, а рассеянный свет, равномерно освещая весь цех, склад или другое здание. Бывают встроенными или накладными. Потолочные светильники просты в обслуживании, экономичны и в том числе используются для организации аварийного освещения.

Индивидуальная подсветка

Ее применяют для того, чтобы максимально выделить рабочую область сотрудников, акцентировать внимание на деталях или обеспечить выполнение правил техники безопасности. Ею имеет смысл оснастить место оператора на конвейерной ленте или за станком. Здесь будут уместны точечные LED-светильники с ярким направленным пучком, попадающим на рабочее место одного или двух-трех работников.

Освещение цехов и складских помещений

Для решения этой задачи широко используются светодиодные решения. Они хорошо зарекомендовали себя в промышленной сфере по ряду причин.

• Демонстрируют экономическую эффективность. Они в 4-7 раз экономнее галогеновых и люминесцентных аналогов и не нуждаются в регулярной замене стартеров.
• Служат не менее 50 000 часов. На практике этот показатель достигает 75 000 и даже 100 000 часов, что соответствует 4-8 годам непрерывной работы.
• Окупаются в течение 6-12 месяцев. При этом учитывается их срок службы, энергоэффективность и предполагается, что они будут включенными 24 часа в сутки.
• Выдают световой поток с различными характеристиками. В зависимости от потребностей производства подбирают оптимальные значения спектра, мощности, направленности.
• Практичны и надежны. Не только срок службы LED-элементов играет роль, но и прочность конструкции. Они не хрупкие, не боятся вибрации и мало весят. Им не страшны частые включения и выключения, запыленные и влажные помещения.

Если цех, склад или другое здание имеет вытянутую форму, в нем разумно установить линейные потолочные приборы. Для организации локального светового потока подходят купольные решения. Если в производственное помещение попадает естественный свет, работа искусственного источника должна подстраиваться под него. Эта задача решается ручным включением и выключением осветительных приборов или использованием датчиков и таймеров, которые срабатывают автоматически на всей площади или в отдельных секторах.

Влияние промышленного освещения на работоспособность человека

Искусственный свет воздействует на биологические процессы в организме человека. Оно определяет видимость объектов на рабочем месте и влияет на эмоциональное состояние, эндокринную и иммунные системы, скорость протекания обмена веществ и другие жизненно важные процессы. Естественный свет солнца – приоритетный для человеческого организма. Чтобы искусственные аналоги смогли его заменить, требуется соответствие спектральных составов излучения. В противном случае зрительный дискомфорт приводит к следующим последствиям:

• Утомляемость
• Снижение концентрации внимания
• Появление головной боли
• Трудности в распознавании предметов

Требования и нормы к освещению производственных помещений

Промышленные сооружения проектируются с учетом утвержденных нормативов. Действующие стандарты позволяют организовать комфортные и безопасные рабочие места. Требования и нормы перечислены в своде правил СП52.13330.2011 (ранее – СНиП 23-05-95) «Естественное и искусственное освещение». Также инженеры руководствуются СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий», ГОСТ 15597-82 «Светильники для производственных зданий. Общие технические условия» и отраслевыми стандартами. Приведем краткую формулировку основных правил проектирования, изложенных в этих нормативах.

• Уровень освещенности в промышленном цеху или другом сооружении соответствует тому разряду работ, которые в нем выполняются.
• Яркость одинакова на всей площади помещения. Этого достигают окрашиванием стен и потолков в светлые оттенки.
• Используемые светильники имеют спектральные характеристики, которые обеспечивают правильную цветопередачу.
• В поле зрения человека отсутствуют объекты с выраженными отражающими поверхностями. Это позволяет избежать возникновения прямой и отраженной блескости и тем самым исключить вероятность ослепления.
• Помещение равномерно освещается на протяжении рабочих смен.
• Исключена вероятность возникновения на рабочих местах резких и динамических теней, которые приводят к увеличению травматизма.
• Светильники, провода, щиты, трансформаторы находятся в безопасных для окружающих местах.

Расчет освещения производственного помещения

Правильное с точки зрения эргономики проектирование освещения создает комфортные и безопасные условия труда. При выборе источников освещения для цеха принято опираться на три критерия оценки:

• Величина светового потока. На основе этого параметра рассчитывается необходимая для здания или отдельного сектора освещенность и определяется количество источников для ее обеспечения. При этом учитывается тип и назначение помещения, площадь и высота потолков, берутся во внимание строительные правила и нормы, в том числе отраслевые.
• Цветовая температура. Определяет интенсивность светового излучения и его цвет – от теплого желтого до холодного белого.
• Условия эксплуатации. Здесь важно учесть среднюю температуру в производственном помещении, уровень влажности, запыленности, наличие вибрации и другие факторы.

По нормативам, если работники не выполняют визуальных задач, яркость составляет 150 лм на 1 м2. Если подразумевается средняя зрительная нагрузка, этот показатель вырастает до 500 лм на 1 м2. В тех помещениях, где работают с деталями диаметром до 10 мм, уровень светового потока составляет не менее 1 000 лм на 1 м2. Чтобы получить световой поток, равный 400-450 лм, потребуется галогенная лампа на 40 Вт, люминесцентная на 8 Вт или светодиодная на 4 Вт.

На рабочем месте цветовую температуру приближают к параметрам естественного света. Это от 4 000 до 4 5000 К. Если предполагается регулярное чтение документации, цветовая температуру увеличивают в сторону холодного белого, но не более 6 000 К.

На мощность светового потока влияют особенности монтажа прибора (чем выше он расположен, тем меньше люмен он выдает), наличие или отсутствие рассеивателя, степень прозрачности стекла. При выборе конкретного источника света также принято ориентироваться на стабильность светового потока, экономичность выбранного изделия, его электротехнические параметры и требования ТБ.

Выводы

Управляющие компании и владельцы бизнеса в Москве и за ее пределами все чаще использую LED-решения для производственных и других объектов. Светодиодные источники света заявили о себе как экономичные, долговечные, простые в обслуживании, комфортные для зрения и безопасные с позиции постоянного воздействия на организм человека.

ВВЕДЕНИЕ

Электрическое освещение в жизни человека играет огромную роль. Значимость его определяется тем, что при правильном выполнении осветительных установок (ОУ), электрическое освещение (ЭО) способствует повышению производительности труда, улучшению качества выпускаемой продукции, уменьшению количества аварий и случаев травматизма, снижает утомляемость рабочих; обеспечивает значительную работоспособность и создает нормальные эстетическое, физиологическое и психологическое воздействия на человека.

Правильность проектирования ОУ регламентируется множеством руководящей и нормативной документацией .

Комплексным критерием, оценивающим эффективность осветительной установки, являются годовые приведенные затраты, учитывающие первоначальные затраты и эксплуатационные расходы, а также расход электроэнергии, который часто рассматривается как самостоятельный показатель.

В связи с тем, что расход электроэнергии на освещение значителен и составляет 11 … 14 % от всей потребляемой электроэнергии в стране. А экономия энергетических ресурсов является актуальной проблемой. Применение энергоэффективных, обеспечивающих минимальные расходы электроэнергии, ОУ является важнейшей задачей.

Целью проектирования осветительной установки является создание такой световой среды, которая бы обеспечивала светотехническую эффективность освещения с учетом требований физиологии зрения, гигиены труда, техники безопасности при минимальных расходах электроэнергии и затратах материальных и трудовых ресурсов на приобретение, монтаж и эксплуатацию ОУ.

Эти цели достижимы путем выполнения многовариантных расчетов освещения и выбора наиболее экономичного с учетом требований действующих нормативных материалов на проектирование, монтаж и эксплуатацию ОУ.

В данном учебном пособии приведены материалы по проектированию светотехнической и электрической частям электрического освещения. Даются светотехнические методы расчета освещения – метод коэффициента использования светового потока, точечный метод расчета с использованием пространственных и линейных изолюкс. Описан расчет электрической осветительной сети – выбор сечений проводов и кабелей и расчет защиты сети.

В пособии проведены в достаточном для проектирования ОУ объеме нормативно-справочные материалы.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И ИСКУССТВЕННОМ ОСВЕЩЕНИИ

Проектирование осветительных установок (ОУ) может выполняться в одну или две стадии.

Для технически несложных объектов, а также объектов, строительство которых осуществляется по типовым и повторно применяемым проектам проектирование ОУ ведется в одну стадию – разрабатывается рабочий проект (РП).

Для крупных и сложных объектов ведется двухстадийное проектирование. На первой стадии выполняется технический проект (П), на второй – рабочая документация (РД).

РП состоит из светотехнической и электрической частей и рабочих чертежей.

В светотехнической части РП осуществляется выбор значений освещенности и показателей качества освещения, систем, видов и способов освещения, типов источников света (ИС) и осветительных приборов (ОП), выполняются светотехнические расчеты, в результате которых определяется мощность и расположение ОП. Завершается светотехническая часть проекта составлением светотехнической ведомости (табл. П14).

В электрической части РП осуществляется выбор схемы питания ОУ, выбор напряжения; определяются места расположения групповых и магистральных щитков и выбираются их типы; определяется трасса электрической сети; производится выбор марки проводов и кабелей и способов их прокладки; выполняется расчет осветительной сети, в результате которого определяется сечение проводов и кабелей и защита осветительной сети.

В РП разрабатываются рабочие чертежи ОУ, состав и правила оформления которых регламентируются стандартами . Рабочие проекты должны быть ориентированы на выполнение электрического освещения индустриальными методами монтажа.

В объем РП освещения каждого объекта входит спецификация на светотехническое и электротехническое оборудование, кабели, провода, электромонтажные изделия и другие необходимые для монтажа ОУ материалы, ведомость объемов электромонтажных работ.

При двухстадийном проектировании в первой стадии П решаются основные принципиальные вопросы в светотехнической части ОУ. При этом степень глубины и детализации проработки разных вопросов может изменяться в значительных пределах.

На следующей второй стадии разрабатывается РД в объеме, указанном выше для РП, за исключением решения основных принципиальных положений устройства ОУ, выявленных в первой стадии П.

Исходными данными для проектирования ОУ являются планы, характерные размеры объектов (зданий, помещений, сооружений), их характеристика, сведения об окружающей среде и др., данные об источниках питания.

Проектирование осветительных установок может выполняться ручным или автоматизированным машинным способом.

Системы освещения. Системы искусственного освещения обуславливаются способами размещения светильников. По способам размещения светильников в помещениях различают системы общего и комбинированного освещения.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения и рабочих поверхностей. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. Светильники общего освещения располагают в верхней зоне помещения и крепят их на строительных основаниях здания непосредственно к потолку, на фермах, на стенах, колоннах или на технологическом производственном оборудовании, на тросах и т.д.

При общем равномерном освещении создается равномерная освещенность по всей площади помещения. Освещение с равномерным размещением светильников применяется в производственных помещениях, в которых технологическое оборудование расположено равномерно по всей площади с одинаковыми условиями зрительной работы или в помещениях общественного или административного назначения.

Общее локализованное освещение предусматривается в помещениях, в которых на разных участках производятся работы, требующие различной освещенности, или когда рабочие места в помещении сосредоточены группами и необходимо создание определенных направлений светового потока.

Преимущества локализованного освещения перед общим равномерным заключаются в сокращении мощности осветительных установок, возможности создать требуемое направление светового потока, избежать на рабочих местах теней от производственного оборудования и самих работающих.

Наряду с системой общего освещения в помещениях может применяться местное освещение. Местное освещение предусматривается на рабочих местах (станках, верстках, столах, разметочных плитках и т.д.) и предназначено для увеличения освещенности рабочих мест.

Устройство в помещениях только местного освещения нормами запрещено. Местное ремонтное освещение выполняется переносными светильниками, которые подключаются через понижающий трансформатор на безопасном напряжении 12, 24, 42 В в зависимости от категории помещения в отношении безопасности обслуживающего персонала.

Местное и общее освещения, применяемые совместно, образуют систему комбинированного освещения. Применяется она в помещениях с точными зрительными работами, требующими высокой освещенности. При такой системе светильники местного освещения обеспечивают освещенность только рабочих мест, а светильники общего освещения – всего помещения, рабочих мест и главным образом проходы, проезды.

Система комбинированного освещения уменьшает установленную мощность источников света (ИС) и расход электроэнергии, так как лампы местного освещения включаются только на время выполнения работ непосредственно на рабочем месте.

Выбор той или иной системы освещения определяется в основном размещением оборудования и соответственно расположением рабочих мест, технологией выполняемых работ, экономическими соображениями.

Одним из основных показателей, характеризующим целесообразность применения общей или комбинированной системы освещения является плотность расположения рабочих мест в помещении (м 2 /чел). В табл. 1.1 в соответствии с приведены рекомендуемые системы освещения для различных разрядов зрительной работы в зависимости от плотности расположения рабочих мест и дается при этом возможная экономия электроэнергии.

Таблица 1.1 Рекомендуемые области применения систем общего и комбинированного освещения

Виды освещения

В соответствии с искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение может быть освещением безопасности и эвакуационным.

Рабочим называется освещение, которое обеспечивает нормируемые осветительные условия (освещенность, качество освещения) в помещениях и в местах производства работ вне зданий.

Рабочее освещение выполняется для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта. Для помещений, имеющих зоны с разными условиями естественного освещения и различными режимами работы должно предусматриваться раздельное управление освещением таких зон.

Проект - это изображение будущего устройства или сооружения (системы), представленное в чертежах, схемах, таблицах, описаниях, созданных на основе расчетов и сопоставления вариантов.

Для крупных и сложных промышленных комплексов, зданий и сооружений проект осветительной установки разрабатывают в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

Технический проект электрического освещения производственных помещений

В техническом проекте решаются вопросы светотехнической и электрической частей осветительной установки, выдаются задания на проектирование электроснабжения и основные строительные решения.

Рабочие чертежи электрического освещения производственных помещений

Рабочие чертежи разрабатываются на основании утвержденного технического проекта.

Разработку технорабочего проекта или рабочих чертежей следует производить в соответствии с условиями среды в помещениях, в полном соответствии с должны быть установлены группы и категории среды, данные об источниках питания осветительной установки. При проектировании рекомендуется подробно изучить технологический процесс освещаемого предприятия и знать характер зрительной работы, выполняемой в помещениях.

На планах питающей сети упрощенно показывается строительная часть зданий, изображаются щитки, у которых указываются номер и установленная мощность, наносятся линии сети с указанием марок и сечений кабелей и проводов. На планах основных помещений фрагментарно намечаются места установки светильников и щитков. Светильники, щитки и различное оборудование подсчитываются по планам и таблице показателей.

Чертежи планов и разрезов содержат основные сведения о светотехнических решениях и об электрической части осветительных установок.

При разработке планов необходимо использовать комплекс условных обозначений и требований по выполнению надписей и цифр, указанных в ГОСТ 21-614-88.

На планы наносят светильники, магистральные пункты, групповые щитки, понижающие трансформаторы, питающие и групповые сети, выключатели, штепсельные розетки, указывают обязательно названия помещений, нормируемую освещенность от общего освещения, класс пожаро- и взрывоопасных помещений, типы, высоту установки светильников и мощность ламп, способы проводки и сечения проводов и кабелей осветительных сетей. Привязочные размеры мест установки светильников, щитков, отметки мест прокладки осветительных сетей указываются в случаях, когда необходимо точное фиксирование этих мест.

При проектировании зданий, ряд помещений которых имеет одинаковые светотехнические решения: светильники, осветительную сеть и другие одинаковые элементы - рекомендуется все решения наносить только для одного помещения, для других делают соответствующую ссылку на него. На общем плане этажа показывают только вводы в такие помещения. Чертежи поэтажных планов всех помещений выполняются в масштабе 1: 100 или 1: 200.

Кроме чертежей планов и разрезов освещаемых помещений с нанесенными на них схемами освещения в проектную документацию входят: заказные спецификации на электрооборудование и материалы; строительные здания; схемы дистанционного управления или другие принципиальные схемы, нетиповые установочные чертежи.

Питающие и групповые сети на планах помещений наносят более толстыми линиями, чем строительные элементы здания и оборудования, число проводов в групповых линиях обозначают числом засечек, наносимых под углом 45° к линии сети.

Повсеместное указание групп необходимо для обеспечения равномерной нагрузки фаз. На щитках без заводской нумерации групп указываются фазы присоединения. К планам указывают итоговые данные, напряжения сети, ссылки на условные обозначения, сведения о заземлении.

Электрическое освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное (), охранное. При необходимости часть светильников того или иного вида освещения может использоваться для дежурного освещения (освещение в нерабочее время). Искусственное освещение проектируется двух систем: общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное(освещение рабочих мест).

Рабочее освещение следует устраивать во всех помещениях зданий, а также для участков территорий, где производятся работы, движется транспорт.

Расчет осветительной установки состоит из двух частей: светотехнической и электрической.

Светотехническая часть содержит: выбор источников света, нормированной освещенности, вида и системы освещения, типа светильников, коэффициентов запаса и добавочной освещенности; расчет размещения светильников (определение высоты подвеса, расстояния от стен и между светильниками, числа светильников), светового потока и мощности лампы.

Назначение светотехнических расчетов

Светотехнические расчеты позволяют выполнить следующее:

а) определить количество и единичную мощность источников света осветительной установки, обеспечивающей требуемую освещенность в помещении (на рабочей поверхности);

б) для существующей (спроектированной) осветительной установки рассчитать освещенность в любой точке поверхности освещаемого помещения;

в) определить качественные показатели осветительной установки (коэффициент пульсации, цилиндрическую освещенность, показатели ослепленности и дискомфорта).

Основной светотехнический расчет освещения заключается в решении задач по приведенным выше пунктам а) и б). Для этой цели применяются : метод коэффициента использования светового потока и .

Классификация светотехнических методов расчета освещения

Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, в основном для расчета светового потока источника (источников) света. Этот метод позволяет рассчитывать также среднюю освещенность горизонтальной поверхности с учетом всех падающих на нее потоков, как прямых, так и отраженных. Он не применим при неравномерном размещении светильников, расчете освещенности в характерных точках как негоризонтальных, так и горизонтальных поверхностей.

Упрощенной формой метода коэффициента использования светового потока является метод удельной мощности на единицу освещаемой площади. Применяется этот метод для ориентировочных расчетов общего равномерного освещения. Максимальная погрешность расчета по методу удельной мощности составляет ±20%.

Точечный метод расчета освещения позволяет определить освещенность в любой точке поверхности освещаемого помещения при любом равномерном или неравномерном размещении светильников. Он часто используется как поверочный метод для расчета освещенности в характерных точках поверхности. С помощью точечного метода можно проанализировать распределение освещенности по всему помещению, определить минимальную освещенность не только на горизонтальной, но и наклонной поверхности, рассчитать аварийное и местное освещение.

Основной недостаток точечного метода расчета заключается в неучете отраженного светового потока от стен, потолка и рабочей поверхности помещения.

В тех случаях, когда не может быть применим ни один из названных методов, например, при расчете неравномерного освещения помещения со значительными отражающими свойствами стен, потолка и рабочей поверхности, то используют оба метода, действуя комбинированным способом.

Электрическая часть проекта содержит: выбор мест расположения магистральных и групповых щитков, трассы сети и составления , вида проводки и способа ее прокладки; расчет осветительной сети по допустимой потере напряжения с последующей проверкой сечения по длительному току и по механической прочности, защиты осветительной сети; рекомендации по монтажу осветительной установки; меры защиты от поражения электрическим током.