ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ
§ 15.1. Общие сведения
Правильная организация электрического освещения на строительной площадке имеет существенное значение для успешного выполнения строительно-монтажных работ, особенно в осенне-зимний период при сокращении светлого времени суток. Недостаточная освещенность рабочего места снижает производительность труда, ухудшает качество работы и, кроме того, во многих случаях является причиной травматизма (несчастных случаев).
Достаточность освещения и его качество оцениваются показателями, для определения которых служат световые величины и их единицы измерения. В Международной системе единиц (СИ) основной световой величиной является кандела (обозначаемая кд)*.
Вторая не менее важная световая величина — световой поток (обозначается латинской буквой F); единица измерения его — люмен (сокращенно — лм). И свеча и люмен — единицы небольшие. Для того чтобы представить себе их величину, можно указать, что лампа накаливания мощностью 100 Вт, напряжением 220 В дает световой поток примерно в 1100 лм, а ее средняя сила света равна примерно 100 св.
* Кандела равна 1/60 силы света, излучаемой одним квадратным сантиметром абсолютно черного тела при температуре затвердевания платины — 1773° С.
** Размерность люмена — (1 кд)·(1 стер), где стер — (стерадиан) телесный угол, который, имея вершину в центре сферы, вырезает из ее поверхности участок, равный квадрату радиуса; всего в сфере содержится 4π стерадианов.
Достаточность освещения на плоскости или в точке определяется величиной освещенности. Освещенность обозначается латинской буквой Е и измеряется в люксах (лк), численно равна световому потоку в лм, приходящемуся на единицу площади освещенной поверхности в м2. Освещенность в 1 лк, при которой на 1 м2 поверхности приходится световой поток в 1 лм, — величина малая. Для представления о ней можно указать, что для выполнения точных работ в механических мастерских по нормам требуется освещенность в 100-150 лк, а для чтения — порядка 75 лк. Величина освещенности в данной точке может быть определена специальным измерительным прибором — люксометром.
Строительными нормами и правилами (СНиП) установлены минимальные величины освещенности, необходимые для тех или иных производственных, служебных и бытовых помещений. На их основе разработаны и утверждены Госстроем СССР нормы электрического освещения строительных и монтажных работ. Выдержки из этих норм приведены в § 15.4.
Освещение может быть общим, местным и комбинированным. При этом общее освещение подразделяется на равномерное и локализованное.
При общем равномерном освещении освещается все помещение или наружная площадка в целом (без выделения рабочих поверхностей); светильники устанавливаются на равных расстояниях один от другого. При общем локализованном освещении на отдельных участках помещения или наружной территории создается большая освещенность. На таких участках устанавливаются дополнительные светильники или они размещаются более часто. При местном освещении освещаются только рабочие поверхности. При комбинированном — применяются и общее и местное освещение.
В условиях строительства применяется как общее (равномерное и локализованное), так и комбинированное освещение мест работы (последнее в ремонтных заводах, мастерских и других подобных помещениях). Кроме обычного, рабочего освещения, на тех участках строительства (внутри строящихся зданий или на территории стройки), где выход (или спуск с высоты) людей в темноте грозит для них опасностью, устраивается аварийное освещение, обеспечивающее минимальную освещенность в случае погасания основного освещения. Для аварийного освещения устраивается отдельное надежное питание.
§ 15.2. Источники света и осветительная арматура
Источники света
Основными показателями, характеризующими источник света, являются: излучаемый ими световой поток в люменах, электрическая мощность в ваттах исветоотдача — величина светового потока, приходящаяся на 1 Вт мощности источника света. Последний показатель имеет большое значение в народном хозяйстве: при все возрастающем потреблении электроэнергии на нужды освещения экономичность источников света особенно важна.
В качестве источников света на строительстве и в промышленности применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы, которые в свою очередь подразделяют на ртутные лампы низкого давления — люминесцентные и ртутные лампы высокого давления — лампы ДРЛ. Из этих типов источников света лампы накаливания являются наименее экономичными — обладают наименьшей светоотдачей и поэтому постепенно вытесняются более экономичными газоразрядными лампами.
В лампах накаливания световая энергия получается за счет нагревания тонкой вольфрамовой нити проходящим по ней электрическим током. Нить помещена в стеклянную колбу, заполненную инертным газом; имеются также конструкции ламп накаливания, в которых нить помещена в вакууме — из колбы откачан воздух. Раскаленная (при температуре порядка 3000° С) нить ярко светится. Колба лампы укреплена на металлическом резьбовом цоколе, с помощью которого лампа ввинчивается в патрон, служащий для ее подсоединения к проводам электросети. Лампы накаливания выпускают на напряжения 220 и 127 В, а также на напряжения — 36 и 12 В.
На стройках применяются лампы на 220 В. Их выпускают мощностью от 15 до 10 000 Вт и более. Светоотдача таких ламп возрастает с увеличением мощности: так, например, у лампы в 40 Вт она равна 9,3 лм/Вт, а у лампы в 1000 Вт — 18,2 лм/Вт. Лампы на напряжение 127 В несколько экономичнее, примерно на 10-15%.
Лампы накаливания на напряжения 36 и 12 В выпускают мощностью от 11 до 1000 Вт.
При понижении напряжения по сравнению с номинальным световой поток и светоотдача ламп накаливания резко падают. Повышение напряжения сверх 105% номинального значительно уменьшает срок службы ламп.
Рис. 15.1. Газоразрядные лампы:
а — люминесцентная лампа; б — ртутная лампа типа ДРЛ; 1 — трубка; 2 — цоколь; 3 — баллон лампы; 4 — горелка из кварцевого стекла
Действие газоразрядных ламп, как показывает само название, основано на электрическом разряде в среде разреженного газа.
Люминесцентная лампа (рис. 15.1, а) представляет собой длинную (порядка 450—1500 мм) стеклянную трубку с двумя цоколями на концах, заполненную разреженным газом — аргоном — и небольшим количеством паров ртути. На внутреннюю поверхность трубки нанесен слой специального состава — люминофора. В цоколи лампы впаяны вольфрамовые электроды. При включении лампы в электрическую сеть между ее электродами в парах ртути в трубке возникает газовый разряд и невидимое ультрафиолетовое излучение, под воздействием которого люминофор начинает светиться — дает яркий видимый свет.
Люминесцентные лампы включаются в сеть с помощью специальных пуско-регулирующих устройств (ПРУ). Одна и та же лампа может быть включена на напряжение 220 и 127 В, но с применением различных ПРУ (последовательно с лампой включается дроссель). Параллельно с лампой включается особый пускатель (стартер), обеспечивающий зажигание лампы.
Люминесцентные лампы выпускают мощностью в 15, 20, 30, 40 и 80 Вт, пяти типов по цветности (окраске) излучаемого света: ЛДЦ — лампа дневного света, предназначенная для правильной светопередачи, ЛД — дневного света, ЛХБ — холодного белого света, ЛТБ — теплового белого света и ЛБ — белого света.
По светоотдаче на 1 Вт мощности все люминесцентные лампы значительно (в 2,5—4 раза) превосходят лампы накаливания. Наибольшей светоотдачей обладают лампы белого света (ЛБ); их рекомендуют для освещения всех производственных помещений, кроме тех, где требуется правильное различение цветовых оттенков.
Ртутная лампа высокого давления типа ДРЛ по внешнему виду похожа на крупную лампу накаливания. Ее устройство показано на рис. 15.1, б. В отличие от люминесцентной лампы в лампе ДРЛ электрический разряд в ртутных парах происходит не во всей колбе, а в маленькой трубке («горелке») из кварцевого стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей (см. рис. 15.1, б). Под влиянием ультрафиолетового излучения горелки специальный люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность колбы, дает яркий, слегка зеленоватый свет (близкий к белому).
Лампы ДРЛ имеют цоколь и ввинчиваются в те же патроны, что и лампы накаливания. Однако в сеть они включаются, так же как и люминесцентные, по особой схеме с помощью специальных пуско-регулирующих аппаратов (ПРА), содержащих дроссель, конденсаторы, разрядник и др.
Выпускают лампы ДРЛ мощностью, значительно большей, чем люминесцентные — от 80 до 1000 Вт. Они являются высокоэкономичными источниками света, светоотдача их составляет 40—45 лм/Вт.
Помимо перечисленных, широко используемых в осветительных установках ламп последние годы промышленностью освоен выпуск новых, прогрессивных источников света. Из них следует упомянуть ксеноновые лампы и лампы накаливания с йодным циклом. Эти лампы из-за недостаточного их производства еще не получили большого распространения. Однако в ближайшие годы мощные ксеноновые лампы (мощностью порядка 20 кВт) следует считать весьма перспективными для освещения открытых пространств, в том числе и строительных площадок.
Осветительная арматура
Правильно организованное освещение прежде всего должно создать такую обстановку, при которой глаз человека легко, не утомляясь, различал бы все детали, необходимые при данной работе. Кроме того, освещение должно быть по возможности равномерным, без резких теней; источник света не должен быть непосредственно виден глазом (чтобы не было слепящего действия). Для создания необходимых условий освещения, удовлетворяющих указанным требованиям, служит осветительная арматура.
Осветительная арматура с помещенной в нее лампой называется светильником. Для примера на рис. 15.2, 15.3 и 15.4 показано несколько типов светильников с лампами накаливания, люминесцентными и ДРЛ, применяемых в условиях строительства.
Рис. 15.2. Светильники с лампами накаливания:
а — универсаль; б — глубокоизлучатель; в — кольцевой типа ПМ-1; г — люцетта, д — рудничный нормальный (РН-100); е— наружного освещения
Рис. 15.3. Светильники с люминесцентными лампами:
а —типа ОДР и ОДОР с двумя лампами по 40 или 80 Вт;
б — типа ШЛД с двумя лампами по 40 или 80 Вт
Светильники служат для освещения предметов, расположенных на относительно небольших расстояниях. В качестве осветительных приборов дальнего действия применяют прожекторы различных типов.
Для освещения строительных площадок служат прожекторы заливаю щ е го света, работающие с обычными лампами накаливания мощностью от 200 до 1000 Вт (рис. 15.5), а также с лампами ДРЛ.
Рис. 15.4. Светильник для ртутных ламп типа ДРЛ:
а — подвесного типа; б и в — консольного типа
Рис. 15.5. Прожекторы заливающего света:
а — типа ПЗС-45 с лампой 1000 Вт; б — типа ПЗС-35 с лампой 500 Вт
Благодаря специальному отражателю параболической формы прожекторы дают узкий, направленный вдоль оптической оси прибора световой поток с очень большой силой света. Например, у прожекторов типа ПЗС-35 с лампой мощностью 500 Вт сила света равна 50 000 кд, а у прожектора ПЗС-45 она достигает 130 000 кд.
Для ламп ДРЛ мощностью 400 и 700 Вт применяются прожекторы типа ПЗС-45 и ПСМ-50-1.
