Светильники с лампами накаливания

В лампах накаливания (ЛН) свечение возникает в результате нагрева нити лампы до высоких температур. Они имеют низкую световую отдачу 7-20 лм/Вт, небольшой срок службы (1500 ч.), преобладание в спектре желтовато-красных лучей, которое искажает цветовое восприятие. В силу перечисленных недостатков ЛН имеют ограниченное применение:

- для аварийного и эвакуационного освещения;

- в помещениях, для питания освещения которых допускается напряжение не более 42 В;

- в помещениях с кратковременным пребыванием людей;

- для местного освещения;

- в случаях, когда применение газоразрядных ламп невозможно по технологическим причинам (высокая температура воздуха, вибрация).

При расчете освещенности от светильников с лампами накаливания на основе соответствующих санитарных норм, строительных норм и правил, требований пожарной безопасности, правил устройства электроустановок (ПУЭ) необходимо охарактеризовать технологический процесс в помещении, освещенность которого требуется рассчитать. При этом надо определить категорию помещения, его класс пожаро- и взрывоопасное, а также класс по степени опасности поражения электрическим током с учетом условий внутренней среды (нормальные, жаркие, пыльные, с химической активной средой).

По условиям внутренней среды и характеристике зрительной работы выбирают тип светильника (рис. 1), марку провода и способ прокладки.

Рисунок 1. Светильники с лампами накаливания:

1 – «Универсаль» (У, Ум, Уз); 2 – «Глубокоизлучатель» эмалированный (Гэ) или зеркальный (Гз); 3 – фарфоровый полугерметичный (Фм); 4 – пылеводонепроницаемый (Пв); 5 – взрывобезопасный (ВЗБ, ВЗГ); 6 – рудничный нормальный (Рн); 7 – повышенной надежности против взрыва (НОБ, НОГ); 8 – промышленный уплотненный с отражателем (ПУ); 9 – промышленный уплотненный без отражателя (ПУ); 10 – с закрытым снизу колпаком (СПЗ-500); 11 – с открытым снизу колпаком (СПО-300); 12 – «Молочный шар»; 13 – «Люцетты»; 14 – потолочный сельскохозяйственный (ПСХ)

По наименьшим размерам объектов различения, контрасту объекта и фона, характеристике фона назначают систему освещения (общую, комбинированную) и принимают по СНиП 23-05-95^* минимальную освещенность Е_н. При этом необходимо учитывать, что в случае использования ламп накаливания нормированную освещенность следует снижать по шкале освещенности на следующее число ступеней:

- одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещенность составляет 750 лк и более;

- одну ступень при системе общего освещения для работ категорий I ...V, VII, при этом освещенность от ламп накаливания не должна превышать 300 лк;

- две ступени при системе общего освещения для работ категорий VI и VIII.

Нормированные значения освещенности, различающиеся на одну ступень, следует принимать по шкале, лк: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000.

Нормы освещенности, приведенные в СНиП 23-05-95^*, необходимо повысить на одну ступень шкалы в следующих случаях:

- работы категорий I...IV, когда напряженная зрительная работа выполняется в течение всего рабочего дня (визуальный контроль изделий и т. п.);

- повышенная опасность травматизма при освещенности 150 лк и менее от системы общего освещения (работа на дисковых пилах, гильотинных ножницах и т. п.);

- специальные повышенные санитарные требования;

- работа или производственное обучение подростков при освещенности 300 лк и менее от системы общего освещения;

- отсутствие в помещении естественного света, если освещенность от системы общего освещения составляет 1000 лк и менее.

Примеры норм освещенности некоторых производственных помещений лампами накаливания представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Нормы освещенности рабочих мест ремонтных предприятий

Производственные участки и помещения	Нормы освещенности, лк
Комбинированное освещение	Общее освещение
Механический, ремонта и испытания гидрооборудования, моторный, дефектации
Сварочный, кузнечный, медницких работ, ремонта аккумуляторов

Продолжение табл.1

Диагностический, разборки и сборки машин, сборки и обкатки агрегатов, слесарный, столярный, шиноремонтный
Окраски машин	—
Наружной мойки машин, обслуживания аккумуляторов, осмотровая яма	—
Компрессорный. Склад	—
Гараж	—

Далее по таблице 2 принимают значение коэффициента запаса К_з, характеризующего запыленность и задымленность помещения, а по таблице 3 – высоту подвеса светильников h_св, т. е. расстояние по вертикали между светильником и освещаемой поверхностью.

Таблица 2 – Коэффициент запаса

Освещаемые объекты	Светильники
С газоразрядными лампами	С лампами накаливания
1. Производственные помещения с воздушной средой, содержащие 10мг/м3 и более пыли, дыма, копоти: При тёмной пыли При светлой пыли	1,8	1,7 1,5
2. Производственные помещения с воздушной средой, содержащей от 5 до 10 мг/м3 пыли, дыма, копоти: При темной пыли При светлой пыли	1,8 1,6	1,5 1,4
3. Производственные помещения с воздушной средой, содержащей не более 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти. Вспомогательные помещения с нормальной воздушной средой	1,5	1,3
4. Территории промышленных предприятий	1,5	1,3
5. Помещения общественных зданий	1,5	1,3

Таблица 3 – Минимальная высота подвеса светильников с лампами накаливания (при расположении освещаемой поверхности от пола на высоте не менее 0,8 м)

Характеристика светильников	Минимальная высота подвеса, м
ламп мощностью ≤ 200Вт	ламп мощностью > 200Вт
Светильники с диффузными отражателями, у которых защитный угол α 10...30°, без рассеивателей
То же, с защитным углом более 30°	не ограничена
Светильники с рассеивателями и с диффузными отражателями или без них:
- с коэффициентом пропускания до 80 % в зоне распределения светового потока 0...90° и до 55 % в зоне 60...90°
- с коэффициентом пропускания до 55 % в зоне 0...60°	1,5
Светильники с зеркальными отражателями:
- глубокого излучения	1,5
- широкого излучения
Открытые лампы с колбой из матового стекла	2,5	4,5

В зависимости от выбранного типа светильника по таблице 2 приложения находят наивыгоднейшее отношение расстояния между светильниками L_св к высоте их подвеса h_св, а затем вычисляют расстояние между светильниками, м:

,(1.1)

где γ – наивыгоднейшее отношение L_св/h_св.

Определяют расстояние L₁ от стены до первого ряда светильников. При наличии рабочих мест у стен

, (1.2)

при отсутствии таких рабочих мест

. (1.3)

Расстояние между крайними рядами светильников по ширине помещения, м

, (1.4)

где b – ширина помещения, м.

Число рядов светильников, которые можно расположить между крайними рядами по ширине помещения

. (1.5)

Общее число рядов светильников по ширине

. (1.6)

Расстояние между крайними рядами светильников по длине помещения, м,

, (1.7)

где а – длина помещения, м.

Общее число рядов светильников по длине

, (1.8)

где – число рядов светильников, которые можно расположить между

крайними рядами по длине помещения.

Общее число устанавливаемых в помещении светильников

. (1.9)

Далее необходимо рассчитать показатель формы помещения:

. (1.9)

Исходя из типа светильника и коэффициентов отражения стен, потолка (см. табл. 1 приложения), из таблицы 6 приложения выбирают значение коэффициента использования светового потока η_и, а из таблицы 3 приложения – значение коэффициента неравномерности освещенности Z.

Световой поток одной лампы, Лм, рассчитывают по формуле

, (1.10)

где S_п – площадь освещаемого помещения, м².

В зависимости от расчетного светового потока одной лампы накаливания и напряжения в сети по таблице 4 приложения находят требуемую мощность одной лампы Р_л.

Действительная освещенность помещения, Лк,

, (1.11)

где – световой поток лампы, Лм (по таблице 4 приложения).

Допустимое отклонение действительной освещенности от нормативной должно быть –10...+20 %. В противном случае выбирают другую схему расположения светильников.

Суммарная потребляемая мощность системы общего освещения, Вт,

. (1.12)

При назначении комбинированного освещения следует выполнить указанные далее требования.

Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять 10 % нормируемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые применяют для местного освещения. Наибольшая освещенность от светильников общего освещения в системе комбинированного должна быть 100 лк, наименьшая – 50 лк для ламп накаливания и соответственно 500 лк и 150лк для газоразрядных ламп. Рекомендуемая мощность ламп светильников местного освещения (рис. 2) в зависимости от требуемой освещенности дана в таблице 5 приложения. Высота установки такого светильника над освещаемой поверхностью должна быть 0,3...0,4 м. Освещенность, создаваемая светильниками местного освещения с учетом их типов, указана в таблице 4.

Таблица 4 – Освещенность, создаваемая светильниками местного освещения

Тип светильника	Напряжение в лампе, В	Мощность лампы, Вт	Высота подвеса, м	Диаметр освещаемой поверхности, м	Освещенность, Лк
КГ			0,5	0,3
Рб-1			0,5	0,5
СМО-1			0,4	0,5
МЛ 2×20			0,5	0,4
МЛ 2×80				0,4

Рисунок 2. Светильники местного освещения:

а – типа СМО; б – типа КГ на гибком кронштейне; в – типа МЛ с люминесцентными лампами; г – типа РБ (настенный, раздвижной)