Расчет естественного верхнего освещения

При естественном верхнем освещении площадь световых проемов (фонарей) определяется по формуле:

(5.4)

где h_ф.– световая характеристика светового фонаря, выбирается по таблице 5.9;

k_з– коэффициент запаса, выбирается по таблице 5.9;

r₂– коэффициент, учитывающий повышение освещенности за счет отраженного света от поверхности помещения, выбирается по таблице 5.10;

k_ф– коэффициент учитывающий тип фонаря, выбирается по таблице 5.12.

Таблица 5.8– Значение световой характеристики фонарей

Тип фонаря	Количество пролетов	Значение световой характеристики фонарей
Отношение длины помещения(lп) к ширине пролета (l1)
От 1 до 2	от 2 до 4	более 4
Отношение высоты помещения к ширине пролета (l1)
От 0,2 До 0,4	0,4 0,7	0,7	0,2 0,4	0,4 0,7	0,7	0,2 0,4	0,4 0,7	0,7
С вертикальным двухстороннем остеклением	один	5,8	9,4		4,6	6,8	10,5	4,4	6,4	9,1
два	5,2	7,5	12,8	4,0	5,1	7,8	3,7	6,4	6,5
три и более	4,8	6,7	11,4	3,8	4,5	6,9	3,4	4,0	5,6
С вертикальным односторонним остеклением	один	6,4	10,5	15,2	5,1	7,6	10,0	4,9	7,1	8,5
два	6,1	8,0	11,0	4,7	5,5	6,6	4,3	5,0	5,5
три и более	5,0	6,5	8,2	4,0	4,3	5,0	3,6	3,8	4,1

Таблица 5.9– Значение коэффициента запаса К_З

Характеристика помещений по условиям загрязненности	Коэффициент запаса КЗ
Естественное освещение при остеклении	Искусственное освещение
вертикальное	наклонное	горизонтальное	газоразрядные лампы	лампы накаливания
а) в рабочей зоне более 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти	1,5	1,7	2,0	2,0	1,7
б) от 1 до 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти	1,4	1,5	1,8	1,8	1,5
в) менее 1 мг/м3 пыли, дыма, копоти	1,3	1,4	1,5	1,5	1,3
г) значительные концентрации паров, кислот, щелочей, газов, обладающих большой коррозирующей способностью.	1,5	1,7	2,0	1,8	1,5

Таблица 5.10– Значение коэффициента, учитывающего повышение освещенности за счет отраженного света, r₂

Отношение высоты помещения от рабочей поверхности до нижней грани остекления (h) к ширине пролета (l1)	Значение коэффициента r2
Средневзвешенный коэффициент отражения потока, стен, пола
0,5	0,4	0,3
Количество пролетов
0,75 0,5 0,25	1,7	1,5	1,5	1,6	1,4	1,1	1,4	1,1	1,05
1,5	1,4	1,15	1,4	1,3	1,1	1,3	1,1	1,05
1,45	1,35	1,15	1,35	1,25	1,1	1,25	1,1	1,05
1,4	1,3	1,15	1,3	1,2	1,1	1,2	1,1	1,05
1,35	1,25	1,15	1,25	1,15	1,1	1,15	1,1	1,05

Таблица 5.11– Коэффициент, учитывающий тип фонаря, К_ф

Тип фонаря	Коэффициент Кф
Световые проемы в плоскости покрытия ленточные
Фонари с вертикальным двухстороннем остеклением	1,2
Фонари с вертикальным одностороннем остеклением	1,4

5.4 Расчет искусственного общего освещения лампами накаливания методом светового потока

5.4.1 Подбирают тип светильника из таблиц 5.12, 5.13.

5.4.2 Определяют количество светильников, для чего сначала находят:

а) расстояние между светильникам:

l_св = k_l h_св , (5.5)

где h_св – высота подвеса светильника, м;

h_св=H-(h₁ + h₂),

где H– высота помещения, м;

h₁– расстояние от пола до освещенной поверхности (высота рабочей поверхности), м;

h₂–расстояние от потолка до светильника, м;

k_l– коэффициент, учитывающий отношение высоты подвеса светильника к расстоянию между светильниками, определяется по таблице 5.14

б) рассчитывают ширину рядов по формуле:

b_св=к_b h_св , (5.6)

где К_в– коэффициент, учитывающий отношение максимальной ширины между светильниками к высоте подвеса, определяется по таблице 5.14

в) вычисляют количество рядов в проектируемом помещении по формуле:

, (5.7)

где b– ширина помещения, м;

а– величина, учитывающая расстояние крайних от стен светильников, а=k_об l_св (k_об = 0,5 при отсутствии оборудования, k_об = 0,3 в других случаях);

г) вычисляют суммарное количество светильников по формуле:

, (5.8)

где L– длина помещения, м.

5.4.3 Определяют показатель помещения по формуле:

(5.9)

где S– площадь помещения, м² , S =L×B;

h_св – высота подвеса светильника, м.

Таблица 5.12– Технические данные некоторых светильников

Таблица 5.13– Характеристика светильников

Тип светильника	Число, тип и мощность ламп	КПД	Защитный угол, град	Масса, кг
С лампами накаливания
НСП01х100/Д2 3-01 НСП01х100/Б2 0-04 НСП01х200 Д2 3-07 НСП01х500/Д50-У4 НСП09х200/Р53-04-02 НСП1х200/Д53-03 НСП03х60/Р53-01-У3 НКС01 НСР01х200/Р53-02-05 НПП03 Н4Б-300М(с отражателем) Н4БН-150 Н4Т2Н-300-1 ППР-100 ППР-500 ППД-100 ППД-500 ППД-2-500 ПСХ ПНП-2х100 ГсУ-500М СУ-200М УПД-500 УПС-500 В4А-60 ВЗГ-100 ВСГ-200АМ (с отражателем) ВСГ/В4А-200М (с отражателем)	60,100 300,500 300,500 2х100 300,500 300,500		– – – – – – – – –	1,4 1,4 2,3 8,6 3,7 1,4 1,1 1,65 3,7 3,5 8,0 7,0 12,5 1,9 8,5 2,5 10,5 7,0 1,13 5,0 2,3 1,65 3,9 3,9 6,5 8,0 8,0 9,8
С люминесцентными лампами
ЛСП02-2х40/Д20-У4 ЛСП02-2х80/Д20-У4 ЛСП13-2х40-01-У3 ЛСП13-2х40-04-У3 ЛСП04-2х40/Д64-01 ЛВП02-4х80/Д53-03 ЛВП31-4х80/Д53 ВЛО-4х80Б ВЛВ-4х80Б МЛ-2х40/П20 МЛ-2х80/П20 НОГЛ-2х80-У3(с отражателем) НОДЛ-2х40-У3(с отражателем) ПВЛМ-2х40С ПВЛМ-2х80С ПВЛП-1-2х40-02 ПВЛ-1-2х40 ПВЛ-1-2х40	2х40 2х80 2х40 2х40 2х40 2х40 4х80 4х80 4х80 4х80 2х40 2х80 2х80 2х40 2х40 2х80 2х40 2х40		– – –	9,0 13,0 12,0 12,5 14,0 14,5 24,0 38,0 15,5 17,5 15,0 25,0 20,0 8,24 12,53 11,0 11,4
С натриевыми лампами
ЖСП14-400-212 ЖСП14-400-222	ДнаТ-400, ДРЛ-250		– –	32,0 32,0
С ртутными лампами
РСП05х250/Д23 РСП10-700-001 РСП14-2х700-212 ГСП14-2х700-212 РСП14-2х400-212	ДРЛ-250 ДРИ-700 ДРЛ-2х700 ДРИ-700 ДРЛ-2х700		– – –	2,1 3,8 32,0 40,0 32,0

Таблица 5.14– Коэффициенты К_l и К_в

Тип светильника	Отношение расстояния между светильниками к высоте подвеса Kl =lсв/hсв	Отношение максимальной ширины между светильниками к высоте подвеса Кв=bсв/hсв
При расположении
В несколько рядов	В один ряд
У Г Г	1,8 1,6 1,2	2,0 1,8 1,4	1,2 0,75

Таблица 5.18– Освещенность на рабочих поверхностях при искусственном освещении

(СНиП 11-4)

Помещения	Освещенность рабочей поверхности, лк
Кабинеты (в т.ч. учебные) и рабочие комнаты Машинописные и машиносчетные бюро Читальный зал Лаборатории (химические) Санитарно-бытовые помещения: Умывальные Гардеробные Красные уголки Коридоры: главные остальные

Таблица 5.19– Нормы искусственного освещения (НТП-СХ)

Помещения	Общая освещенность рабочей поверхности Е, лк
Люмин. лампы	Лампы накаливания
Коровники: -зона доения -зона кормления Доильные залы Помещения для первичной обработки молока Телятники Свинарники-откормочники Свинарники-маточники Овчарни Птичники для кур несушек Инкубаторий Кормоцех: -у смесителя -у котлов Пульт управления и машинное отделение Хранилища и склады Гардеробные Коридоры и проходы Санузлы

5.4.5 По нормам освещенности, указанным в таблицах 5.17, 5.18, выбирают минимальную освещенность.

5.4.6 По таблице 5.20 находят коэффициент неравномерности Z

Таблица 5.20– Значение коэффициента Z

Тип светильника	Значение Z при lсв : hсв
0,8	1,0	1,2	1,4	1,5	1,75
" Универсаль" –с матовым затенением –без затенения –"Люцетта" Эмалированный глубокоизлучатель	0,650 0,630 0,545   0,637	0,770 0,740 0,660   0,775	0,938 0,896 0,735   0,907	0,975 0,950 0,913   0,988	0,015 0,977 0,867   0,990	0,912 0,865 0,734   0,907	0,845 0,828 0,595   0,800

5.4.7 Выбирают коэффициент запаса К_з по таблице 5.9

5.4.8 Находят световой поток лампы по формуле

, (5.9)

где Е_min–минимальная освещенность, лк;

S– площадь помещения,м²;

K_з– коэффициент запаса (таблица 5.9);

Z– коэффициент неравномерности освещенности (таблица 5.20);

n_св– количество светильников;

h_св– коэффициент использования светового потока (таблица 5.24)

5.4.9 По световому потоку лампы из таблицы 5.21, 5.22 выбирают ближайшую лампу накаливания, определяют потребляемую мощность и ее тип.

Таблица 5.21– Лампы накаливания общего назначения с нормальной световой отдачей

Мощность, вт	Рабочее напряжение ламп
127 в	220 в
Тип ламп	Световой поток (F), лм	Тип ламп	Световой поток (F), лм
	НВ 127–15 НВ 127–25 НБ 127–40 НБ 127–60 НБ 127–75 НБ 127–100 НГ 127–150 НГ 127–200 НГ 127–300 НГ 127–500 НГ 127–750 НГ 127–1000		НВ 220–15 НВ 220–25 НБ 220–40 НБ 220–60 НБ 220–75 НБ 220–100 НГ 220–150 НГ 220–200 НГ 220–300 НГ 220–500 НГ 220–750 НГ 220–1000

Таблица 5.22– Световые и электрические параметры ламп накаливания и люминесцентных ламп (по ГОСТ 6825)

Лампы накаливания, 220 В	Люминесцентных лампы
Тип ламп	Световой поток (F), лм	Световая отдача, лм/вт	Тип ламп	Световой поток (F), лм	Световая отдача, лм/вт
БК-10 Б-60 БК-100 Г-300 Г-500 Э-10000		11,5 11,9 14,5 15,4 16,6 18,6	ЛДД-30 ЛД-30 ЛБ-30 ЛБ-40 ЛДД-80 ЛБ-80		48,2 54,5 70,0 75,0 44,5 65,3

Таблица 5.23– Технические данные люминесцентных лампы

Тип ламп	Напряжение сети 127 в	Тип ламп	Напряжение сети 220 в
Мощность, Вт	Световой поток (F), лм	Мощность, Вт	Световой поток (F), лм
ЛДН 15 ЛД 15 ЛХБ 15 ЛБ 15 ЛТБ 15			ЛДН 30 ЛД 30 ЛХБ 30 ЛБ 30 ЛТБ 30
ЛДУ 20 ЛД 20 ЛХБ 20 ЛБ 20 ЛТБ 20			ЛДУ 40 ЛД 40 ЛХБ 40 ЛБ 40 ЛТБ 40

Таблица 5.24– Коэффициент использования светового потока люминесцентных ламп

Тип светильника	ОД	ПВЛ
Коэф. отр, %	Потолка	0,30	0,50	0,70	0,30	0,50	0,70
Стен	0,10	0,30	0,50	0,10	0,30	0,50
Показатель помещения	0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25	0,23 0,30 0,35 0,39 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50 0,52 0,55 0,57	0,26 0,33 0,38 0,41 0,44 0,46 0,48 0,50 0,52 0,55 0,57 0,59	0,31 0,37 0,42 0,45 0,48 0,49 0,51 0,53 0,56 0,58 0,60 0,62	0,14 0,18 0,21 0,23 0,25 0,26 0,27 0,29 0,30 0,31 0,33 0,34	0,16 0,20 0,23 0,25 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,33 0,34 0,35	0,19 0,22 0,25 0,27 0,29 0,30 0,31 0,32 0,34 0,35 0,36 0,37

5.5 Расчет искусственного общего освещения люминесцентными лампами

5.5.1 Назначают число рядов люминесцентных светильников, выбирают тип, мощность и световой поток лампы по таблицам 5.13, 5.22, 5.23.

5.5.2 Определяют показатель помещения j по формуле 5.8

5.5.3 Выбирают норму освещенности по таблицам 5.17, 5.18, 5.19.

5.5.4 По таблице 5.24 выбирают коэффициент использования светового потока.

5.5.5 Рассчитывают суммарное количество люминесцентных ламп по формуле:

, (5.10)

5.5.6 5 Рассчитывают количество светильников по формуле:

, (5.11)

где n_л – число ламп в светильнике.

5.5.7 Рассчитывают полную длину светильников по формуле:

SL_св = L_св ×N_св, (5.12)

где L_св– длина светильника, м.

Если длина ряда светильников близка к длине помещения, то ряд получается сплошным; если она меньше длины помещения, то делают разрыв между светильниками в ряду.

Если длина светильников больше длины помещения, тогда увеличивают число рядов или каждый ряд образуют из сдвоенных или строенных светильников.

При малой высоте помещения предпочтительнее светильники с лампами 40 Вт, при большой –80Вт.

5.6 Расчет искусственного освещения методом удельной мощности

Метод удельной мощности является наиболее простым, но менее точным. Его применяют при ориентировочных расчетах.

5.6.1 Определяют мощность осветительной установки по формуле:

S Р = Р_уд S , (5.13)

где n–число ламп в осветительной установке.

Таблица 5.25– Значение удельной мощности осветительной установки

Высота подвеса светильника, hсв, м	Площадь помещения, S, м2	Удельная мощность Руд, Вт/м2
Освещенность, Е, лк
2…3	15…25 25…50 50…150 150…300	7,3 4,4	14,6 8,8	13,2	17,6
3…4	15…20 20…30 30…50 50…120 120…300	9,6 9,5 7,3 5,8 4,9	19,2 14,6 11,6 9,8	25,5 17,4 14,8	19,6
4…6	25…35 35…50 50…80 80…150 150…400	10,4 9,2 7,9 6,6 5,3	18,4 15,8 13,2 10,6	27,5 23,5 19,8	26,5

Таблица 5.26– Наименьшая высота установки над столом светильников с лампами накаливания

Светильник	Высота (м) при помощи ламп, Вт
100 и менее	150–200	300 и более
Прямого света с защитным углом 15–30 град: - без рассеивателя - с матовым рассеивателем	3,5 2,5		4,5 3,5
Рассеянного света с защитным углом: - 15–30 град - 30 и более	Не ограничивается	3,5 2,5	3,5

6 Расчет технических средств защиты от вибрации

6.1 Эффективность виброизоляции

6.1.1 Эффективность виброизоляции определяют по формулам:

– в процентах U = 100 (1-К_П);

– в децибелах DL = 20lg (1/ К_П), (6.1)

где К_П – коэффициент передачи вибрации;

lg– десятичный логарифм.

6.1.2 Потребную величину снижения виброскорости, (дБ) определяют по формуле:

DL_v = L_v - L_{v норм.}, (6.2)

где L_v– измеренное значение уровня виброскорости, дБ,

L_{v норм}– нормируемое значение уровня виброскорости по рисунку 6.1.

6.1.3 Коэффициент передачи вибрации определяется по формуле:

К_п = 10^-DLv/20 , (6.3)

где DL_v –эффективность виброизоляции, дБ.

Коэффициент передачи вибрации оценивает эффективность виброизоляции:

, (6.4)

где К_П– коэффициент передачи;

f –частота возбуждающей силы (вынужденных колебаний) Гц;

f₀–собственная частота системы на виброизоляторах, Гц.

Чем ниже собственная частота, тем легче осуществить виброизоляцию.

Эффективная работа виброизоляторов будет при f/f₀ = 2…4.

6.1.4 Основную частоту собственных колебаний определяют по формулам:

; (6.5)

, (6.6)

где К– жесткость виброизолятора, н/см;

М– масса виброизолированной машины, н;

c_ст– статическая осадка виброизолятора, см.

при известном К_П частоту собственных колебаний можно определить :

. (6,7)

6.1.5 Вынужденную частоту легко рассчитать, если имеется один источник возбуждения динамических сил, например, для электродвигателя:

(6.8)

где n– частота вращения, об/мин.

а– общие вибрации; б– местные (локальные) вибрации

Рисунок 6.1– Нормирование вибрации

Схемы виброизоляции приведены на рисунке 6.2

А–Б – активная виброизоляция; в–пассивная виброизоляция;

1–изделие, 2– подвижная рама виброплощадки, 3–рабочий настил, 4– основание, 5– амортизатор, 6– основание амортизатора;

Г, Д– резиновые; Е– пружинные; Ж– пружинно-резиновые опоры;

1–резина, 2– пружина, 3– опора виброизоляторной машины.

Рисунок 6.2– Схемы виброизоляции

Коэффициент виброизоляции можно определить по графику на рисунке 6.3

Статическая осадка Х ст, см

К– коэффициент виброизоляции и передачи колебаний основанию (в скобах ослабление вибрации в дБ).

Рисунок 6.3– График определения коэффициента виброизоляции