Электроснабжение в строительстве - Задачи освещения на строительных площадках

Рационально выполненное освещение способствует сохранению зрения работников, ведет к повышению производительности труда, улучшению качества строительных работ и выпускаемых изделий, снижению брака, исключению или значительному уменьшению производственных травм.
Если обозначить освещенность £, световой поток F и площадь S, то получим E=F/S. Следовательно, освещенность количественно характеризует световой поток, падающий на предмет или поверхность; она измеряется в люксах (лк). Уровень освещенности зависит главным образом от системы освещения, типа светильников, их размещения, состояния осветительной установки.
Условия освещения строительных площадок имеют специфические особенности. Осветительные установки на них нестационарны, они носят временный характер, ибо необходимость в освещении на различных этапах строительства меняется — одни осветительные приборы монтируются, а другие демонтируются.
Период строительства можно подразделить на три этапа: нулевой цикл — ведутся земляные работы, устраиваются фундаменты и прокладываются инженерные сети, при этом строительная площадка остается на уровне местности или углубляется;
возведение — ведется кладка стен, монтируются крупноразмерные элементы и металлоконструкции, различные железобетонные сооружения; площадка растет вверх, вокруг рабочих мест оказываются строительные конструкции;
выполнение работ внутри зданий и сооружений: санитарнотехнических, электромонтажных, специальных, отделочных — штукатурных, облицовочных, малярных, оклейка обоями.

Таблица 7. Нормы освещенности строительных площадок в горизонтальной плоскости

Осветительная установка должна обеспечивать: фактическую освещенность не ниже нормированной (табл. 7); определенное качество освещения; длительную работу в условиях данной среды; пожарную и электрическую безопасность для обслуживающего персонала и лиц, находящихся в зоне действия освещения; удобство управления и обслуживания; экономичность при сооружении и эксплуатации; возможность применения индустриальных методов при монтаже.
Приходится констатировать, что устройством освещения строительных площадок, как правило, занимаются электромонтеры, не всегда обладающие достаточными знаниями в области светотехники. Поэтому зачастую светотехнические данные выполняемых осветительных установок не отвечают требованиям качества. К сожалению, не уделяется должное внимание проверке смонтированных установок представителями энергонадзора и служб техники безопасности. К тому же не всегда правильно решаются вопросы освещения в проектах производства работ (ППР).
В отношении качества освещения проектировщики, монтажники и эксплуатационный персонал часто считают, что большая освещенность рабочих мест создает лучшие условия для работающих. Однако это соображение не совсем верно и, конечно, не способствует созданию рациональной осветительной установки. Освещенность не должна превышать нормированную, установленную в результате совместных исследований и экспериментальных проверок, произведенных светотехниками и медиками. Соотношение освещенности в горизонтальной и вертикальной плоскостях должно определяться с учетом допускаемой неравномерности освещенности и необходимости исключения мешающих теней и слепимости работающих. Нельзя допускать, чтобы по основным требованиям, в частности медиков, осветительные установки строительных площадок выполнялись со значительными отступлениями от осветительных установок постоянного назначения.
Источниками света служат лампы накаливания и газоразрядные. Последние делятся на лампы низкого и высокого давления, в некоторых из них нанесены люминофорные покрытия. Лампы накаливания могут быть общего назначения и специальные. Их эффективность может быть повышена при подаче напряжения, несколько большего номинального. Каждый процент повышения напряжения до номинального увеличивает световой поток лампы на 3,5%, однако при этом сокращается срок ее службы.
Лампы накаливания выпускают на напряжение 220, 127, 36 и 12 В, мощностью от 15 до 1500 Вт. Наиболее распространены лампы мощностью от 40 до 1000 Вт. Галогенные лампы с йодным циклом (КГ) представляют дальнейшее развитие ламп накаливания. Колба лампы, в которой находится спираль, заполняется аргоном (он облегчает зажигание), ксеноном или криптоном.
Рядом положительных качеств обладают люминесцентные лампы: высокая экономичность, наибольшая яркость, длительный срок службы, разнообразная цветность; они выпускаются мощностью 20—80 Вт. Поскольку сетевое напряжение (220 В) недостаточно для зажигания люминесцентной лампы, применяют стартеры, выполняющие две функции: повышают эмиссию электронов и придают лампе импульс повышенного напряжения. Из-за использования дросселя коэффициент мощности лампы равен примерно 0,5, что является ее недостатком. Кроме того, пускорегулирующие аппараты (ПРА) приводят к потере 25% мощности. В строительстве такие лампы применяют в бытовых помещениях — как сборных, так и передвижных, в столовых сборного типа, вагонах различного назначения (мастерских, лабораториях).
Ртутно-дуговые лампы (ДРЛ) действуют на том же принципе, что и лампы ДРТ (ртутные газоразрядные высокого давления). 

Рис. 9. Освещение на строительной площадке Дворца культуры НПО «Светлана»

Зажигание ламп ДРЛ производится пускорегулирующим устройством, создающим на электродах повышенное напряжение. Они выпускаются мощностью 80—1000 Вт, имеют достаточно высокую световую отдачу. Их недостаток — большая глубина пульсаций светового потока (до 75%), что сопровождается стробоскопическими явлениями.
В последнее время разработаны трехфазные лампы ДРЛТ, в которых глубина пульсаций составляет всего 5—15%. В строительстве лампы ДРЛ применяют для наружного освещения площадок и территорий подсобных предприятий.
Ксеноновые дуговые трубчатые лампы (ДКсТ) отличаются от других газоразрядных тем, что имеют стабилизированный разряд и поэтому не нуждаются в балластном сопротивлении. Высокое напряжение в этих лампах требует соответствующих проводов или кабеля для линий, соединяющих пусковое устройство с лампой. Лампы размещают в специальных светильниках следующих типов: СКсН-10000 для ламп ДКсТ-10000, ОУКсН-20000 для ламп ДКсТ-20000, ОУКсНФ-50000 для ламп ДКсТ-50000.
На рис. 9 показано освещение строительной площадки, на которой возводится Дворец культуры НПО «Светлана» в Ленинграде. Здесь светильник с лампой ДКсТ-50000 установлен на списанном башенном кране СБК-1 (без стрелы); при этом был учтен рельеф местности и кран установлен на возвышенности.
Наиболее широко применяют на строительных площадках светильники с лампами ДКсТ-10000, реже — с лампами КГ220- 10000 (из-за низкого их качества и малого срока службы).
Светильники для таких ксеноновых ламп должны удовлетворять следующим требованиям: иметь открытое исполнение корытообразной конфигурации; в их нижней части надо предусмотреть затенитель; оптическое устройство должно состоять из параболо-цилиндрической формы пластинчатого зеркального рефлектора с пластинами и дополняться отражающим козырьком, установленным сверху. Лампа должна опираться на держатели, исключающие ее прогиб и приближение к зеркалам, а также позволяющие ей расширяться при нагреве.
Пускорегулирующее устройство (ПРУ) у них конструктивно объединено с зажигающим устройством. Лампа ДКсТ-10000 питается от сети однофазного тока напряжением 220 В с колебаниями в пределах от +11 до —22 В. Потребляемая мощность этого осветительного устройства 12 кВт. Более мощные ксеноновые дуговые трубчатые лампы питаются от сети трехфазного тока напряжением 380/220 В.
На строительных площадках наиболее распространены как самые дешевые прожекторы типа ПЗС трех модификаций: ПЗС-45 (с лампами Г220 или ДРЛ-700), ПЗС-34 (с лампой Г220) и ПЗС-25 (с лампой Г220). Применяются также прожекторы ΠЗΜ-35, конструктивно подобные ПЗС-35, но с другими отражателями. В первом случае отражатели стальные, хромированные и полированные, во втором — стеклянные. В прожекторах типов ПКН-1000 и ПКН-1500 соответственно устанавливают лампы КГ220-1000 и КГ220-1500.
В последние годы выпускаются прожекторы следующих типов: модернизированные прожекторы ПКН-1000А и ПК.Н-1500А с лампами КГ220-1000 и КГ220-1500; «заливающего» света ПЗР с лампами ДРЛ на 250 и 400 Вт и пускорегулирующими аппаратами 1ДБИ-250 и 1ДБИ-400; параболоидные серии ПГП; параболоцилиндрические серии ПГЦ с блоками мгновенного перезажигания (БМП) и блоками управления (БУ) для ламп с йодидами металлов типа ДРИ мощностью 400, 1000 и 2000 Вт при напряжении 220 В, а также 3500 Вт при 380 В. Срок их службы — не менее пяти лет.
С 1988 г. выпускаются прожекторы общего назначения серии ПЦЖ с высокоинтенсивными источниками света — дуговыми натриевыми лампами типа ДНаТ-400 (мощностью 400 Вт, световым потоком 47000 Лм, продолжительностью горения 15 000 ч). Прожектор ПЦЖ-400-1 оснащен зеркальным отражателем, ПЦЖ-400-2 — диффузным, ПЦЖ-400-3 — ячеистым, ПЦЖ-400-4 — стальным алюминированным диффузным. Эти прожекторы предназначены для освещения различных территорий, фасадов зданий и строительных площадок. Расчеты и испытания показали, что при пользовании ими достигается экономия электроэнергии в 1,5—2 раза.
Сопоставляя прожекторы ПЦЖ-400 с прожекторами ПКН- 1000-У1 (у последних световой поток 22 000 Лм, продолжительность горения 2000 ч), мы убеждаемся в рациональности применения прожекторов ПЦЖ-400.   Если сопоставить их с прожекторами ПЗР-400 с лампой ДРЛ-400 (световой поток 16 500 Лм, продолжительность горения 12 000 ч), то также можно убедиться в большой эффективности ПЦЖ-400. Несмотря на то, что эти прожекторы по сравнению с ранее выпускаемыми имеют более высокую стоимость (они комплектуются встроенными импульсными зажигающими устройствами и дросселями), можно считать, что затраты на них окупятся благодаря экономии электроэнергии и намного большего срока службы ламп. С 1988 г. начат серийный выпуск прожекторов ЖОО1-250 и ЖОО1-400.
Всесоюзным научно-исследовательским светотехническим институтом (ВНИСИ) совместно с ПО «Армэлектросвет» разработаны новые унифицированные серии светильников для наружного освещения РКУ01 и РКУ07 (ЖКУ07) с лампами ДРЛ мощностью 125, 250 и 400 Вт. Применение светильников РКУ07 снижает расход электроэнергии в три-четыре раза, значительно уменьшает трудоемкость обслуживания. Светильники ИСУ01- -2000-002-У1 с лампами КГ220-2000-4, мощностью 2 кВт предназначены для освещения открытых разработок, карьеров и котлованов, строительных площадок, а также других открытых площадок и территорий. Светильники ИСУ02-5000/К23-01-У1 с лампами КГ220-5000-1-ХЛ1 используются для освещения карьеров, открытых разработок и других подобных пространств.