Все производственные, общественные и жилые здания и сооружения оборудованы электроустановками внутреннего освещения. Каким должно быть освещение помещения, т. е. нормы его освещенности, определяют с учетом назначения данного помещения, а также технических и экономических возможностей.
Нормы освещенности в нашей стране были впервые введены как обязательные в 1928 г. С тех пор они неоднократно пересматривались в сторону увеличения освещенности. С 1971 г. действуют строительные нормы и правила (СНиП), гл. ΙΙ-Α.9-71 «Искусственное освещение. Нормы проектирования», предусматривающие научно обоснованные требования к значениям освещенности и качеству освещения.
Для производственных помещений необходимая освещенность определяется точностью работы в зависимости от размера детали, которую надо четко видеть в процессе работы, контрастом детали и фона, на котором ее рассматривают, и, наконец, системой освещения. При общем освещении допускается меньшая освещенность, чем при комбинированной системе освещения, когда у рабочих мест устанавливают дополнительные светильники местного освещения, обеспечивающие возможность получения высокой освещенности.
Нормы освещенности рабочих поверхностей в производственных помещениях приведены в табл. 3-10.
Нормы освещенности в помещениях общественных зданий даны в табл. 3-11. Нормы освещенности мест производства работ вне зданий приведены ниже.
Этой же шкалой (табл. 3-12) пользуются, если по условиям работы нужно несколько повысить или понизить освещенность. Так, например, нормы освещенности повышаются на одну ступень табл. 3-12, если при работах I—VI разрядов (см. табл. 3-10) рассматриваемый объект находится на расстоянии 0,5—1 м от глаза работающего (нормы выбраны для расстояния до 0,5 м) или если напряженная зрительная работа выполняется непрерывно более половины рабочего дня (например, при контроле изделий).
Таблица 3-12
Шкала освещенности
Нормируемые значения освещенности, лк
0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 20; 30; 50; 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 1000, 1250, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000, 5000, 6000, 7500
При операциях I—VII разрядов освещенность проходов и участков, на которых работы не производятся, должны составлять 25% общей освещенности, но не менее 50 лк при газоразрядных лампах и 30 лк при лампах накаливания. При комбинированном освещении светильники общего освещения должны создавать освещенность не менее 10% нормируемой, но не менее 150 лк при газоразрядных лампах и 50 лк при лампах накаливания. Освещенность более 500 лк при газоразрядных лампах и 100 лк при лампах накаливания от светильников общего освещения при системе комбинированного освещения допускается только при наличии обоснованной необходимости такого решения.
Пример. Освещенность 150 лк в помещении площадью 50 м2 может быть достигнута, если на высоте 3 м установить шесть светильников ОД с лампами 2X40 Вт, т. е. примерно при мощности светильников 10 Вт на 1 м2 освещаемой площади.
Кроме значения освещенности нормируется несколько качественных показателей освещенности. Освещение должно быть постоянным, недопустима заметная пульсация освещенности. Во избежание этого ограничиваются частота и значение колебаний напряжения на лампах рабочего освещения. Эти требования определены п. 2, 4 ГОСТ 13109-67 «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии у ее приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения».
При применении газоразрядных ламп, питаемых от сети переменного тока частотой 50 Гц, сила света меняется в зависимости от изменения напряжения, т. е. лампа почти гаснет 100 раз в секунду. Значение этих изменений оценивается коэффициентом пульсаций, который определяется в процентах как отношение разницы наибольшей и наименьшей освещенности за период ее колебания к удвоенной средней освещенности за этот же период. Допустимое значение коэффициента пульсации освещенности производственных помещений 10—20% в зависимости от разряда зрительной работы и вида освещения.
Коэффициент пульсации при освещении одной газоразрядной лампой выше допустимого и достигает для ламп ЛБ и ЛТБ 25%, ЛХБ 35%, а для других типов — еще большего значения.
При включении ламп в разные фазы пульсация освещения резко уменьшается за счет того, что моменты минимальной силы света ламп одной фазы не совпадают с такими же моментами ламп, включенных в другие фазы. С этой же целью применяют пускорегулирующие аппараты ПРА, в которых для одной лампы создается опережающий ток, а для другой (с помощью конденсатора) —отстающий. Необходимые схемы включения и фазировки ламп определяются проектом и должны строго соблюдаться при монтаже.
Для производственных помещений дополнительно нормируется показатель ослепленности, учитывающий ухудшение видимости рассматриваемых предметов из-за слепящего действия источников света, находящихся в поле зрения работающего. Определение этого показателя довольно сложно и выполняется при проектировании по специальным таблицам.
Для общественных зданий вместо показателя ослепленности нормируются два других показателя качества освещения: показатель дискомфорта, оценивающий нежелательный эффект резкой разницы яркостей одновременно видимых поверхностей в освещаемом помещении, и цилиндрическая освещенность, характеризующая насыщенность помещения светом, что определяет хорошую освещенность предметов во всем объеме помещения.
Расчет освещения производят по номинальным значениям светового потока ламп и таким же характеристикам светильников.
Чтобы учесть реальные условия работы, в частности загрязнение светильников, вводится коэффициент запаса. В зависимости от наличия пыли, дыма и копоти коэффициент запаса принимается равным 1,5—2 при применении газоразрядных ламп и 1,3—1,7 для ламп накаливания.
Разработка проекта освещения требует знания светотехнических расчетов, технологии производства, экономических расчетов и, наконец, определенного опыта.
Выбор необходимой освещенности зависит от принятого источника света и системы освещения.
Нормы рекомендуют использовать газоразрядные лампы (люминесцентные, ДРЛ и ДРИ) для систем общего освещения производственных помещений I—V и VII разрядов, а также для общего освещения в системах комбинированного освещения помещений I IV, Va и Vб разрядов.
Таблица 3-13
Конструктивное исполнение светильников в зависимости от состояния среды в помещении
Помещение | Конструктивное исполнение светильников |
Нормальное, сухое и влажное | Любое исполнение, преимущественно все типы незащищенных светильников |
Особо сырое | Пыленепроницаемое, пылезащищенное или брызгозащищенное. Корпус светильника и патрона из влагостойких материалов. Ввод проводов должен исключать возможность замыкания между собой или с металлическими частями корпуса светильника |
Химически активное | То же, что для особо сырых помещений, но светильник и провода должны быть стойкими к данному химическому веществу |
Жаркое | Любое исполнение, но светильник и провода (изоляция) должны быть стойкими в условиях данной температуры |
Пыльное | Пылезащищенное или пыленепроницаемое. Допускаются открытые светильники при ограниченном количестве пыли, и если она не пригорает к колбе лампы. Допускается применение незащищенных перекрытых светильников при крупной волокнистой пыли |
Пожароопасное, классы П-Ι и П-ΙΙ | Пыленепроницаемое, допускается полностью пылезащищенное |
Пожароопасное, класс П-ΙΙа | Незащищенное перекрытое — светильники с лампами накаливания с защитным силикатным стеклом, с лампами ДРЛ с защитной сеткой. Люминесцентные светильники желательно с бесстартерной схемой или со стартерами в специальном металлическом отсеке арматуры |
Взрывоопасное, | Взрывонепроницаемое |
Взрывоопасное, остальные классы | Взрывонепроницаемое; допускается повышенной надежности против взрыва |
Для производственных помещений без естественного света и с недостаточным естественным светом при постоянном пребывании в них работающих также должны применяться газоразрядные лампы. Для общественных зданий рекомендуются люминесцентные лампы белого или тепло-белого света.
Лампы накаливания находят применение при меньших значениях нормируемой освещенности. После выбора источников света и системы освещения окончательно устанавливают необходимую освещенность и коэффициент запаса.
Выбор светильников, требующихся для обеспечения принятой освещенности, зависит от желательного светораспределения, характера окружающей среды и экономической целесообразности принятого решения. Основные области применения отдельных светильников были даны в § 3-3. Кроме того, учитывают условия среды в освещаемом помещении, приведенные в табл. 3-13.
Размещение светильников общего освещения определяется необходимостью обеспечения равномерности освещения, определенной увязки со строительными элементами здания и удобствами обслуживания. Обычное решение — это ряды светильников с примерно одинаковыми расстояниями между светильниками и между рядами. При заданной освещенности чем больше расстояние между светильниками, тем больше должна быть мощность каждого светильника. Однако при этом увеличивается неравномерность освещения. Для обеспечения требуемой освещенности в местах, расположенных между лампами и поэтому более слабо освещенных, нужно увеличивать общий световой поток, т. е. мощность осветительной установки.
Таблица 3-14
Рекомендуемые отношения расстояния между светильниками D к высоте их подвеса над рабочей поверхностью Нр
Рекомендуемые соотношения между высотой подвеса светильников и расстояниями между ними приведены в табл. 3-14.
Рис. 3-13. Светильник местного освещения СМО-1.
1 — отражатель; 2 — корпус; 3 — кронштейн; 4 — основание.
В ряде случаев целесообразно вместо общего равномерного освещения усилить освещение отдельных участков с учетом расположения рабочих мест. Такое освещение называется общим локализованным освещением.
При комбинированном освещении общее освещение обычно выполняют равномерным, а необходимое увеличение освещенности рабочих мест обеспечивается светильниками местного освещения (рис. 3-13). Для таких светильников часто применяют лампы накаливания на напряжение 36 В.
