2.4.2 Розрахунок штучного освітлення

За призначенням штучне освітлення буває робоче, аварійне, охоронне.

Робоче освітлення – це освітлення, яке забезпечує нормовані умови освітлення (освітленість, якість освітлення) в приміщеннях і в місцях виконання робіт поза будівлями.

Аварійне освітлення призначене для використання при порушенні живлення електропостачання робочого освітлення.

Аварійне освітлення підключається до джерела живлення, не залежно від джерела живлення робочого освітлення.

Аварійне освітлення поділяється на:

– евакуаційне освітлення (освітлення шляхів евакуації, антипанічне і освітлення зон підвищеної небезпеки);

– резервне освітлення.

Евакуаційне освітлення – та частина аварійного освітлення, яка забезпечує гарантію ефективного розпізнавання і використання шляхів евакуації.

Освітлення шляхів евакуації має забезпечувати протягом однієї години:

– 50% нормованої освітленості через 5 с після порушення живлення робочого освітлення;

– 100% нормованої освітленості через 60 с.

Норми евакуаційного освітлення від 0,5 лк до 15 лк в залежності від виду та об’єкту евакуаційного освітлення.

Антипанічне освітлення (освітлення площ приміщень розміром понад 60 м2, в яких може бути 30 та більше людей) – вид евакуаційного освітлення для запобігання паніки та безпечного підходу до шляхів евакуації.

Антипанічне освітлення має забезпечувати протягом однієї години:

– 50% нормованої освітленості через 5 с після порушення живлення робочого освітлення;

– 100% нормованої освітленості через 60 с.

Резервне освітлення – це та частина аварійного освітлення, яка дає можливість продовження звичайної діяльності без суттєвих змін.

Значення освітленості резервного освітлення повинно бути не менше 30% значення нормрваної освітленості для загального робочого освітлення.

Резервне освітлення має забезпечувати протягом однієї години:

– 50% нормованої освітленості через 5 с після порушення живлення робочого освітлення;

– 100% нормованої освітленості через 60 с.

Для аварійного освітлення слід застосовувати:

– світлодіодні джерела світла

– люмінесцентні лампи;

– розрядні лампи високого тиску.

Охоронне освітлення  – це освітлення вздовж межі території, що охороняється (в нічний час), освітленість на рівні землі повинна бути не нижче ніж 0,5 лк

Область застосування, величини освітленості, рівномірність та вимоги до якості чергового освітлення не нормуються.

Розрізняють дві системи штучного освітлення:

Загальне освітлення – це освітлення, за якого світильники розміщуються рівномірно у верхній зоні приміщення (загальне рівномірне освітлення) або локалізовано відносно розміщення обладнання (загальне локалізоване).

Таким, чином, загальне освітлення ділиться на загальне рівномірне і загальне локалізоване (виконується з врахуванням розташування, обладнання). 

Комбіноване освітлення – це штучне освітлення, яке застосовується для створення високих рівнів освітленості на робочих поверхнях завдяки одночасному використанню загального освітлення та місцевого.

Місцеве освітлення обладнують на окремих робочих машинах, щитах і пультах керування.

Для загального штучного освітлення доцільно використовувати розрядні та світлодіодні джерела світла, які за однакової потужності з тепловими джерелами (світлодіодні лампи) мають більшу світловіддачу та більший термін експлуатації.

Для розрахунку загального рівномірного штучного освітлення приміщень застосовується метод коефіцієнта використання світлового потоку, за допомогою якого визначають кількість світильників для даного приміщення.

Порядок проведення розрахунків:

1. Вибрати тип лампи і тип світильника відповідно до варіанту.

2. За допомогою розрахунків аргументувати необхідний світловий потік однієї лампи. Світловий потік однієї лампи світильника Ф визначають за формулою:

Ф = (Ен·S·Z·Кз)/(N·n·η),                                        (2.11)

де EН – нормована освітленість, лк, визначається за таблицею 2.5 для відповідного розряду зорової роботи (ДБН В.2.5-28-2018);

S – площа приміщення, що освітлюється, м2;

К3 – коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп, визначається за довідником (для кабінетів, робочих приміщень громадських будівель, торговельних залів тощо К3 = 1,5 при освітленні газорозрядними лампами, Кз = 1,3);

Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення (Z = 1,1 для люмінесцентних ламп);

n – кількість ламп в світильнику (для світильників з газорозрядними лампами, прийняти тип світильника ЛПО-01 із кількістю ламп n = 2);

η – коефіцієнт використання світлового потоку, визначається за світлотехнічною таблицею 2.11 в залежності від індексу приміщення, коефіцієнтів відбиття стелі, стін для світильників з люмінесцентними лампами; значення η визначають в залежності від індексу приміщення i:

i = (A·B)/(HP·(A + B)),                                        (2.12)

де A і B – довжина і ширина приміщення, м;

(у формулу 2.11 коефіцієнт η підставляють у частках одиниці, а не в відсотках);

HP – висота підвісу світильників над рівнем робочої поверхні, м:

Нр = H – hp,                                                (2.13)

hp = висота робочої поверхні над підлогою (прийняти 0,8 м);

N – кількість світильників, розрахована попередньо за формулою:

N = (A·B)/L2                                                (2.14)

де L – відстань між рядами світильників; оптимальна відстань між світильником, м, у випадку багаторядного розташування визначається як L = 1,5·HP.

3. Визначивши світловий потік лампи Ф, за таблицею 2.12 вибирають найближчу стандартну лампу, враховуючи, що її світловий потік не повинен відрізнятись від розрахункового більше ніж на (-10) – (+20) %.

4. Розраховують необхідну кількість світильників у приміщенні NН за формулою:

NН = EнS·Кз·Z / (Ф·n·η)                                        (2.15)

5. Розраховують очікувану освітленість у приміщенні ЕР за необхідної кількості світильників NН і відомих всіх інших значеннях за формулою:

Ер = (Ф·N·n·η)/(S·Z·Кз)                                        (2.16)

Таблиця 2.11 – Коефіцієнти використання світлового потоку (η) світильників з газорозрядними лампами 

Таблиця 2.12 – Технічні дані деяких люмінесцентних ламп

Завдання 2.5 За допомогою методу коефіцієнта використання світлового потоку розрахувати систему загального рівномірного освітлення для приміщення з розмірами відповідно до варіанту завдання (таблиця 2.13). Тип світильників – ЛПО-01. Лампи для світильників за технічними характеристиками обрати самостійно (виходячи із розрахованого приблизного значення світлового потоку однієї лампи). Інші вихідні дані наведені в таблиці 2.14. Накреслити схему розташування світильників у приміщенні.

Таблиця 2.13 – Вихідні дані до завдання 2.5