Расчёты, нормы и коэффициенты при освещении на промышленных предприятиях

Требования к освещению производственных помещений

Нормативные акты содержат следующие основные требования к производственному освещению:

• освещенность территории помещения распределена равномерно;
• соблюдены нормы освещенности для конкретного вида работ;
• функционирование световых источников стабильно;
• общее освещение зон трудовой деятельности более интенсивно, чем локальное;
• коридоры и участки производства, где не ведется работа, освещаются больше чем на 25% от нормативов общего света и не меньше 100 лк;
• отсутствуют резкие тени от светильников;
• светящие элементы источников местного значения не находятся в поле зрения сотрудников;
• локальные светильники оборудованы непрозрачными отражателями.

Особое значение придается безопасности жизнедеятельности при использовании световых устройств:

• запрещено применение ламп накаливания с мощностью 100 Вт и больше;
• цветовая температура светильников допускается в пределах от 2400°K до 6800°K;
• ультрафиолетовые волны с длиной 320–400 нм не могут быть интенсивнее 0,03 Вт/м², запрещено наличие ультрафиолета с длиной волн меньше 320 нм.

Нормативные документы

Какими нормативными нужно руководствоваться при проектировании освещения и расчете освещенности? Вот основные из них:

• СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение».
• СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
• ГОСТ Р 55710-2013 «Освещение рабочих мест внутри зданий».
• ГОСТ Р 56852-2016 «Освещение искусственное производственных помещений объектов железнодорожного транспорта».
• ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

Мы выяснили, как правильно рассчитать освещение в комнате, чтобы не портить зрение. Надеемся, что статья окажется полезной тому, кто занимается освещением своего дома всерьез, а не на глаз.

Предыдущая
ОсвещениеКакое освещение для рассады лучше выбрать
Следующая
ОсвещениеЧто называется освещенностью

Спасибо, помогло!1Не помогло

Коэффициент использования

Суть способа заключается в использовании коэффициента η. Этот коэффициент равен соотношению светового потока, ниспадающего на поверхность, к общему световому потоку, идущего от осветительного прибора.

В нашем случае «i» рассчитывается следующим образом i=(B+A)/h*(A+B), где:

• В – ширина;
• А – длина;
• h – расчетная высота.

Кроме этого нужно рассчитать световой поток для каждого работающего светильника. Расчет проводиться по следующей формуле

Где:

• Е – заданный уровень минимальной освещенности;
• К – стандартный коэффициент запаса;
• S –площадь, которую освещает светильник;
• z – коэффициент, отражающий неравномерность подсветки;
• N – количество ламп, которые установлены в комнате. Этот параметр должен быть определен заранее до расчетов.

Этим методом можно легко вычислить световой поток для каждого осветительного прибора, который будет использоваться в помещении.

Это интересно: Лед лампы вместо лам накаливания

Примеры

Попробуем разобраться с методами расчета естественной и искусственной освещенности на простейших примерах.

Естественный свет

Имеется помещение длиной L = 10 м, шириной B – 10 м, высотой H -5 м. оконный проем имеет размеры 4х3,5 м с двойным остеклением.

По условиям задачи помещение расположено в третьем световом поясе. Точность зрительной работы персонала – высокая.

Нормированное значение КПО – 2%.

Окна ориентированы на север, они обеспечивают КЕО не менее 1,5%.

Для обеспечения КПО 2% необходимо наличие в помещении трех окон общей площадью 42 кв.м.

Искусственный свет

Дано помещение с геометрическими размерами 8х6х3,5 м. Нормируемая освещенность для данного производства – 300 лк.

Напряжение в сети предприятия – 220 В, предполагается использовать светильники люминесцентные ЛПО (коэффициент использования светового потока – 49%). Отражательная способность:

• потолка -0,7;
• стен – 0,5;
• рабочей поверхности – 0,3.

Коэффициенты:

• запаса Кз = 1,75;
• неравномерности освещения – 1,1.

Разряд зрительных работ, выполняемых персоналом в данном помещении – III.

Рабочая поверхность КРЛ размещена на высоте 0,8 м, высота свеса – 0,1 м.

Площадь участка составляет 48 кв. м.

Индекс помещения (S/(H1 – H2) (L+B) = 48/(3,5 – 0,8) (8 + 6) = 1,26

Коэффициент использования (в соответствии с коэф. отражения поверхностями и индексом помещения) составляет 51.

Количество светильников N = (500 х 48 х 100х1,75)/(51 х 4 х 1150) = 17,9

Округлив результат, получим необходимое количество светильников, равное 18 шт.

Общие рекомендации

Понятно, что приведённые нормы условны. Они не являются догмой, поскольку в каждом конкретном случае существенное влияние на освещённость в помещениях оказывает целый комплекс факторов. Имеет значение количество окон, сторона здания, где находится офис (северная, южная или угловая часть), высота потолков. Должна учитываться степень и длительность естественной инсоляции в данном регионе. Ведь иногда приходится даже в дневное время предусматривать мощное (и одновременно экономное) освещение. Да и офисы бывают разные. Разнится и специфика работ

Так, например, важно подбирать правильный свет для дизайнерских (издательских) контор, где разработчик уделяет пристальное внимание компоновке цветов в проектах. При неправильном основном освещении дизайнер так же некорректно будет трактовать и цветовую палитру в компьютерной программе. Ведь не секрет, что «холодные» люминесцентные лампы существенно искажают восприятие цвета окружающих предметов, сильно тяготея к сине-серым оттенкам

Плюс накладывается разница цветопередачи на мониторах компьютеров исполнителя и заказчика – и в итоге можно сотворить совершенно не тот продукт, на который рассчитывали изначально.Если производственная деятельность предполагает повышенную освещенность, желательно экранировать яркие мощные лампы или использовать матовые плафоны, гасящие агрессивные лучи. Идеально, если свет ламп будет рассеиваться, а не падать вниз на сидящий персонал

Ведь не секрет, что «холодные» люминесцентные лампы существенно искажают восприятие цвета окружающих предметов, сильно тяготея к сине-серым оттенкам. Плюс накладывается разница цветопередачи на мониторах компьютеров исполнителя и заказчика – и в итоге можно сотворить совершенно не тот продукт, на который рассчитывали изначально.Если производственная деятельность предполагает повышенную освещенность, желательно экранировать яркие мощные лампы или использовать матовые плафоны, гасящие агрессивные лучи. Идеально, если свет ламп будет рассеиваться, а не падать вниз на сидящий персонал.

Размещение светильников

Нужно учитывать и особенности планировки офиса. Если помещение большое и стремится вглубь здания (т.е. свет из окон не доходит до отдалённых участков), необходимо располагать потолочные лампы в несколько рядов, с шагом, равным 2/3 глубины кабинета.

Возле каждого рабочего места должен быть предусмотрен отдельный светильник. Благодаря этому удастся избежать появления теней, которые человек будет сам себе создавать. Цвет напольного покрытия и стен в офисном помещении также влияет на степень освещенности, так светлое матированное покрытие стен способствует рассеиванию света ламп (или солнца). А матовое тёмное – поглощает лучи, и значит опосредованное пассивное освещение (рассеянными лучами) — не работает. Для офиса лучше выбирать лампы, излучающие свет в приятном глазу мягком, жёлтом спектре. Он наиболее комфортен, так как походит на естественный солнечный свет. Офис – это ведь не выставочный стенд, к которому нужно привлечь больше внимания. Здесь люди проводят большую часть дня, активно работая. При определении количества и мощности ламп для конкретного кабинета нужно отталкиваться от усреднённого значения 15 — 25 Вт на 1 метр площади

Необходимо обязательно принимать во внимание и средний возраст сотрудников офиса, чем старше человек, тем более интенсивное освещение ему нужно. Для людей с ослабленным зрением также не лишне предусмотреть отдельную лампу

Не последнюю роль в обеспечении высокого уровня естественной освещенности играет поддержание чистоты. Показана регулярная мойка окон и плафонов ламп, уменьшение запылённости воздуха и влажности в помещении. Желательно не заставлять подоконники вьющимися растениями, закрывающими половину окна

Важно вовремя производить замену сгоревших или тускнеющих ламп (у многих моделей-экономок ресурс выгорает раньше времени — из-за интенсивных нагрузок). Если вы хотите создать здоровый микроклимат во всех офисных помещениях, советуем пригласить специалистов

Они произведут замеры приборами, рассчитают нормы под габариты конкретных помещений и создадут проект светотехнических работ.

Немного об экономике

Владельца предприятия волнует не только комфорт рабочего персонала: для него важно снизить при этом потребление электроэнергии. Достичь этой цели можно разными путями:

• применить более мощные осветительные приборы, уменьшив за счет этого их количество;
• использовать приборы с пониженным тепловыделением, что позволит сэкономить на кондиционировании цеха;
• уменьшить затраты на обслуживание светильников. Сейчас на многих заводах практикуется единовременная замена всех источников света в цехе по мере приближения к завершению срока их службы.

Перспективным вариантом является применение светодиодных светильников. Промышленное светодиодное освещение отвечает всем требованиям энергосбережения, долговечны и не требуют текущего обслуживания.

Расчет производственного освещения с помощью dialux

Конечно же Расчет производственного освещения с помощью Dialux будет самым точным и наиболее правильным решением.

В чем его преимущество:

• Вы можете выбрать нужную вам оптическую систему светильника и сравнить какой угол расхождения луча от светильника наиболее эффективнее осветит одно и то же помещение.
• На основании данных о оптике светильника вы сможете выбрать светильник способный в конкретных условиях создать нормируемую освещенность при минимальных затратах электроэнергии.

Расчет производственного освещения с помощью Dialux проводят в несколько этапов.

Расчет производственного освещения один из самых трудоёмкий, так как нужно учесть множество параметров.

Температурный режим на производстве. От того насколько высокие или низкие температуры преобладают в помещении, стоит выбрать светильник.

• Агрессивность среды. Т.е. Существуют ли в воздухе агрессивные испарения щелочей, кислот или солей.
• Тщательно обдумать коэффициент загрязненности помещения для которого вы будете делать расчёт.

Яркость

Светильник не должен слепить глаз. ГОСТ 33392-2015 Здания и сооружения. Метод определения показателя дискомфорта при искусственном освещении помещений.

Испускаемый световой поток.

должен иметь правильную цветопередачу, особенно важно если вы делаете расчет производственного освещения в цеху, где будут проводится какие либо работы с краской

Расстановка светильников.

должна быть рассчитана не только на рабочий режим, но и аварийный и эвакуационный. Не забудьте установить светильники с резервным источником питания на лестничных клетках и в местах эвакуации.

Одним из самых важных вопросов проводя расчет производственного освещения, это какой светильник наилучшим образом подойдет для конкретного помещения. Все характеристики промышленных светильников регламентируются по ГОСТ Р 54350-2015 Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний. Если внимательно изучить этот нормативный документ вы убедитесь в том, что большинство бюджетных промышленных светильников вообще не подходят для эксплуатации на производстве.

Оцените уровень выделений конкретного производства.

Например логично будет предположить, что на производстве литья или обработки металлов будет гораздо больший эффект загрязненности нежели в цеху сборки. Стоит принять этот коэффициент, чтобы учесть, что спустя месяц работы светильников в цеху они покроются слоем копоти который сможет препятствовать изучению света. На 50 и более %.

Загроможденность.

При любом расчете освещения стоит учесть Загроможденность помещения. Если при расчете производственного освещения вы учтете оборудование, то сможете спроектировать систему освещения гораздо оптимизирование и экономичнее. Безусловное преимущество перед конкурентами.

Высота установки.

Многие светотехники получив задание провести расчёт производственного освещения сразу же устанавливают мощные промышленные светильники под самой кровлей. Зачастую это более 10 м. Для того чтобы добиться нормируемой освещенности с такой высоты, нужны светильники большой мощности, что существенно удорожает стоимость всей системы освещения. Почему то никто не учитывает, что монтажные и ремонтные работы на высоте стоят не дёшево.

Поэтому стоит оценить все производство в целом. Разбить его на зоны по принципу разделения по видам работ. И уже над этими зонами устанавливать светильники на высоте не более 3 м. Стоит упомянуть, что такой принцип не подойдёт только в случае с производством где есть передвижная балка. В таком случае все же придётся установить светильники выше передвижной балки.

Третий метод расчета

Сегодня довольно часто для расчета степени освещённости применяется способ удельной мощности. При помощи метода удельной мощности можно рассчитать степень светового потока в зависимости от вида светильника. Суть способа расчета удельной мощности рассчитывается в зависимости от вида лампы, места ее размещения, а также дистанции ее положения над рабочей поверхностью, а также подсветки горизонтальных поверхностей и параметра удельной мощности.

При этом значение удельной мощности берется из таблиц. Мощность для общей лампы вычисляем по такой формуле Р=w·S/N, где:

• w – параметр удельной мощности,
• S – площадь комнаты,
• N – количество осветительных установок.

Правильное освещение производственного помещения

По видам производственное освещение помещения (как и любого другого) делится на естественное и искусственное.

Естественный свет – наиболее ценен: человеческий глаз максимально к нему приспособлен. Он поступает внутрь здания через окна и прочие прозрачные строительные конструкции (например, аэрационные фонари).

Естественное освещение

Виды искусственного освещения:

• общим;
• местным;
• комбинированным.

Местное освещение само по себе не используется, его применяют только в комбинации с общим. Подходящий для этого осветительный прибор может быть переносным или стационарным. Световое пятно от него не освещает даже прилегающие к нему площади.

Комбинированный метод освещенности здания

Комбинированное – требуется при выполнении рабочим высокоточных операций, не допускающих возникновения резких теней от каких-либо предметов.

Только комбинированное освещение может обеспечить соблюдение норм БЖД на предприятии

Общее – организуется в цехах с однотипными работами (например, в литейных). Встречаются случаи, когда комбинированное освещение просто нет возможности организовать.

Для максимальной экономичности, можно осветить технические или уличные территории приборами с датчиками движения для включения света.

Это интересно: Как сделать правильное освещения на кухне

Индекс цветопередачи

Ещё один важный критерий, характеризующий продуманное освещение — индекс цветопередачи. Простыми словами, он показывает, насколько корректно человек воспринимает цвета при искусственном освещении. За «эталонное» значение принимается восприятие при работе обычных ламп накаливания (максимум принят за 100), и чем больше цветопередача лампы стремится к этим 100 %, тем более высоким считается её индекс. Понятно, что в офисах предприятий, которые выдают яркую «картинку» (полиграфия, издательство, дизайн и т.п.) он должен быть максимально возможным. В России даже предусмотрена градация: индекс 90 – считается отличным, разбег 80-70 – очень хорошим и хорошим, 60-40 удовлетворительным и приемлемым, всё, что ниже 40 – плохо. Для условий среднестатистического офиса идеальный показатель – 80.

Системы и виды производственного освещения

По источнику света выделяют естественное и искусственное освещение. Для человеческого глаза наиболее ценен естественный свет, вызванный натуральными источниками (лучами солнца, светом небосвода). Зрение биологически лучше всего приспособлено к этому виду освещения. Для получения натурального света используют окна в наружных стенах зданий (боковое освещение), прозрачные конструкции на кровлях (верхнее освещение) или сочетание этих двух вариантов (комбинированное освещение). Без естественного света может осуществляться трудовая деятельность в специальных помещениях, а также подвалах и цокольных комнатах зданий (только по разрешенным видам использования).

При дефиците естественного света используют искусственные светильники. Их применяют в вечернее и ночное время в помещениях, где нет натуральных источников. Совмещенное освещение сочетает натуральные и искусственные источники света.

В промышленности предусматривается искусственное электроосвещение 4 видов:

• рабочее;
• аварийное;
• охранное;
• дежурное.

Рабочее освещение обеспечивает выполнение основных задач трудовой деятельности. Им оснащаются все производственные цеха, вспомогательные помещения, коридоры, в которых предусмотрены работа и проход людей. Если участки здания, цеха имеют разную степень естественного света, разные режимы труда, регулировку рабочего освещения нужно разделить по зонам. Различают общее и местное освещение. В верхней части помещения располагаются общие световые приборы, чем обеспечивается равномерная видимость всех участков. Локальное освещение применяется для конкретного рабочего места, необходимо для выполнения высокоточных работ. При комбинированном свете светильники общего назначения должны покрывать не меньше 10% освещенности рабочей поверхности. Требования к источникам местного назначения: не находиться в поле зрения сотрудников, иметь непросвечивающие отражатели.

Аварийные источники света необходимы для нахождения путей эвакуации в случаях наступления чрезвычайных событий или для продолжения работы, когда невозможно остановить производство. Эти светильники монтируются, если есть вероятность отключения основного света при экстраординарных обстоятельствах. Аварийное освещение обеспечивает безопасность людей при наступлении непредвиденных ситуаций.

Охранные световые системы позволяют контролировать сохранность материальных ценностей производства.

Дежурный свет предназначен для освещения в нерабочее время.

Рабочие и аварийные светильники можно использовать для дежурных функций.

Нормирование освещения промышленных предприятий

По очевидным причинам нормы законодательства об охране труда, относящиеся к освещению цехов, площадок и других рабочих зон промышленных предприятий, отличаются от критериев, предъявляемых к жилым помещениям.

Действующие нормативные требования к освещенности устанавливаются «Сводом правил естественного и искусственного освещения». В таблицах отражены параметры освещения, дифференцированные по роду деятельности подразделений. Такой подход разумен: то, что является обязательным для сборочного или инструментального цеха, не столь актуально при погрузочно-разгрузочных работах.

Средний показатель освещенности (ЕСР) на единицу поверхности измеряется в люксах и варьируется в диапазоне от 75 до 500 лк. Величина светового потока измеряется в люменах. В соответствии с этим, при организации led промышленного освещения, требуется тщательный расчет распределения источников света в пространстве и мощности их светового потока.

Коэффициент использования

Суть способа заключается в использовании коэффициента η. Этот коэффициент равен соотношению светового потока, ниспадающего на поверхность, к общему световому потоку, идущего от осветительного прибора.

В нашем случае «i» рассчитывается следующим образом i=(B+A)/h*(A+B), где:

• В – ширина;
• А – длина;
• h – расчетная высота.

Кроме этого нужно рассчитать световой поток для каждого работающего светильника. Расчет проводиться по следующей формуле

Где:

• Е – заданный уровень минимальной освещенности;
• К – стандартный коэффициент запаса;
• S –площадь, которую освещает светильник;
• z – коэффициент, отражающий неравномерность подсветки;
• N – количество ламп, которые установлены в комнате. Этот параметр должен быть определен заранее до расчетов.

Этим методом можно легко вычислить световой поток для каждого осветительного прибора, который будет использоваться в помещении.

Посчитайте, сколько лампочек нужно на вашу комнату: простой метод из 4 шагов без сложных формул!

Наверное, мы не раз останавливались перед витриной магазина в затруднении: сколько лампочек и какой мощности нам взять для освещения домашних помещений? В этой статье мы расскажем, как научным методом и без лишних формул посчитать нужное количество ламп для помещения любой площади. Возьмите калькулятор, карандаш и бумагу — будет интересно !

4 шага к точному результату!

Мы будем отталкиваться от площади помещения и нужной освещённости.

1) Умножьте площадь на 150 для проходных и на 300 для жилых помещений — так мы получим нужную силу света , которую должен иметь светильник.

2) Умножьте силу света на 1,2, если светильник освещает не только пол, как точечные светильники, но и стены и потолок, например, если у вас люстра.

3) Разделите полученную силу света на светоотдачу ламп: на 10 для ламп накаливания , на 50 для ламп дневного света (в том числе энергосберегающих) и на 80 для светодиодных .

4) Полученную мощность разделите на количество ламп в светильнике — так вы получите нужную мощность одной лампы. Подберите лампы, ближайшие по мощности в сторону увеличения и смело покупайте!

Пример расчёта

Допустим, у нас люстра на 6 рожков и комната площадью 15 квадратных метров :

• умножаем 15 на 300 (это жилое помещение) — сила света получается 4500 ;
• умножаем силу света на 1,2, так как люстра светит не только вниз: 4500 х 1,2 = 5400 ;
• возьмём светодиодные лампы и разделим 5400 на 80, чтобы получить общую мощность ламп для люстры: 5400 : 80 = 67,5 Ватт ;
• разделим общую мощность на число рожков: 67,5 : 6 = 11,25 Ватт на одну лампу ; можно, например, взять лампы на 12 Ватт , которые есть в продаже.

Уточнения

В том случае, если кроме главного светильника на потолке есть дополнительные , например настольные лампы или бра , жилое помещение можно считать как проходное — то есть умножать площадь не на 300, а на 150 — остаток света обеспечат дополнительные светильники.

Отражение поверхностей

Существенно влияет на комфорт работника и коэффициент отражения поверхностей в офисном помещении. Учитываются не только блики плафонов ламп или мебели, но даже отражённые лучи от стен, потолка, пола. Стандартом рекомендуются следующие нормы для отделочных материалов, обеспечивающие максимально комфортный уровень отражённых лучей для глаз.

• на рабочей поверхности (столе) оптимален коэффициент 0,2 — 0,7;
• для стен — от 0,3 до 0,5;
• для потолка рекомендован интервал от 0,6 до 0,8;
• для пола от 0,1 до 0,4.

Международными нормами блескость или показатель дискомфорта (UGRL), градируется по шкале параметров с шагом, равным 3: 13, 16, 19, 22, 25, 28. И чем ниже значение, тем более комфортными считаются условия.

Оптимальное сочетание перечисленных выше параметров — для рабочих помещений разного типа, приведено в сводной таблице ниже.

Сочетание параметров

Расчет освещения производственного освещения пример

Мы имеем помещение со светлыми потолком и стенами, серым покрытием пола. Длина и высота – 10 м и 7 м, высота равняется 3,5 м. Выберем за исходную точку растровый светильник для люминесцентных ламп (по 4 светильника на 18 Вт, их общая яркость светового потока 1150 Лм).

Наше помещение предназначено для точной чертежной работы, поэтому нормой для него станет 500 лк, рабочая плоскость стола поднята на 80 см, коэффициент запаса равняется 1,25, а коэффициент отражения: потолка – 50 %; стен – 30 %; пола – 10 %.

Расчет искусственного освещения производственных помещений:

1. Площадь помещения: 10*7=70 кв м.
2. Индекс помещения (по формуле S/((H1-H2)(h+d)): 70/((3,5-0,8)*((10+7))=1,52.
3. Коэффициент использования (на основании показателей отражения поверхностей и высчитанного индекса) равняется 51.
4. Необходимое количество светильников (по формуле (E*S*100*Кз)/(U*n*Фл)): N=(500*70*100*1,25)/(51*4*1150)=18,6≈19

Количество светильников и их расположение

Для нормальной безопасной работы электрических приборов рассчитывают мощность ламп, соответствие требованиям освещенности и расположению рабочих мест. Системы освещения могут иметь следующие типы:

• общее равномерное (размещение рабочих мест не учитывается, чаще всего используется в тех случаях, когда поверхности для работы не являются стационарными), для однородности потока оно организуется очень высоко, снабжается дополнительными рефлекторами, направлено не только вниз, но на верх стен и потолок;
• совмещение местного и общего, при котором все светильники не должны быть в поле зрения человека, иначе будет присутствовать забликованность (применяется, когда необходимо усилить освещенность в условиях точной работы);
• общее направленное освещение (его делают для усиления освещенности конкретных участков, зная расположение всех рабочих мест).