Расчет искусственного освещения

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ТУЛЬСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра АОТ и ОС 
 
 
 

КОНТРОЛЬНО–КУРСОВАЯ РАБОТА

по  дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2006

 

Содержание 
 

 

  1. Расчет искусственного освещения.
 

    Задачей расчета является определение потребной  мощности электрической осветительной  установки для создания в производственном помещении заданной освещенности. При проектировании различных систем искусственного освещения применяются различные методы. Для расчета общего равномерного освещения наиболее часто применяется метод светового потока (коэффициента использования). 

    Исходные  данные: 

Тип светильника Размеры помещения, м Разряд Подразряд Коэффициенты  отражения ρ, %
Длина

А

Ширина

В

Высота

Н

Зрительных  работ Потолка Стен
ЛВ001 18 18 12 III Б 70 50
 

    Решение: 

     
  1. Определение площади, подлежащей освещению:

где А – длина помещения, м;

   В – ширина помещения, м.

     

     
  1. Установление  нормы освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23–05–95:

Ен = 200 лк 

     
  1. Выбирается  схема размещения светильников в  зависимости от ширины помещения (количество рядов светильников).

     Поскольку В = 18 (м), то из предложенных схем выбирается следующая: 

    Количество рядов светильников равно 4.

  1. Исходя из длины помещения, определяется количество светильников в одном ряду и общее количество светильников.

     Количество  светильников в одном ряду 9.

     Общее количество светильников в помещении: штук. 

     
  1.  В соответствии с типом светильника определяется тип лампы и устанавливается количество ламп в светильнике n.

     Для люминесцентных ламп n = 2. 

     
  1. Определение индекса помещения.

     

где Hp – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

   Н – высота помещения от пола до потолка;

     

где

     

     

 

     
  1. Выбор коэффициента светового потока η, зависящий от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника и индекса помещения.
 
Индекс

Помещения

I

Тип светильника
ЛВ001
Коэффициент отражения потолка
, %
70
Коэффициент отражения стен
, %
50
Коэффициент использования светового потока
, %
0,8 21
 

    η= 21%. 

     
  1. Расчет  величины светового потока для одной  лампы:
 

где F – световой поток одной лампы, лм;

   Ен – нормируемая минимальная освещенность, лк;

   S – площадь освещаемого помещения,м2;

   Z – коэффициент минимальной освещенности, значения которого для люминесцентных ламп – 1,1;

   K – коэффициент запаса ( в задании равен 1,5);

   N– число светильников в помещении;

   n – число ламп в светильнике (для люминесцентных ламп = 2).

     – коэффициент использования светового потока лампы, %, зависящий от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника и индекса помещения .

  1. Выбор конкретной марки лампы с величиной светового  потока, наиболее близкой к расчетной.

    Данное  отклонение допустимо, т.к. лежит в  пределах от –10 до +20% табличного. Тип лампы: ЛБ80. 

     
  1.  Эскиз системы общего равномерного освещения.
 

 

    Вывод:

     Таким образом, для создания в данном помещении  нормированной освещенности для выполнения в зрительных работ III разряда подразряда Б требуется 36 ламп типа ЛБ80.

 

  1. Расчет  и проверка достаточности  естественного освещения.
 

    Схема для расчета естественного  освещения. 

    Проверка  достаточности естественного освещения осуществляется путем сравнения коэффициента естественной освещенности (КЕО) в расчетной точке помещения с нормативным значением КЕО для данного вида работ. Расчетная точка находится на уровне условной поверхности (0,8 м от пола) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. 

Исходные  данные

Размеры помещения Размер  объекта различения Коэффициенты

отражения

Высота  противостоящего здания Расстояние до здания Отделочный материал Вид остекления Вид переплета
Длина А Глубина В Потолка стен пола
8 6 2,0 0,7 0,6 0,15 20 30 кирпич одинар Спарен
 
  1. Расчет  площади световых проемов по формуле:

где: Sо – площадь световых проемов при боковом освещении;

    Sп – площадь пола помещения;

    ен – нормированное значение КЕО;

    hо– световая характеристика окон, определяется по таблице;

    Кзд– коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящим зданием;

    tо – общий коэффициент светопропускания;

    r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, определяется по таблице.

где А, В – длина и глубина помещения соответственно, м;

где ет =1,2 – табличная величина;

      m – коэффициент светового климата, для Тульской области, при боковом освещении и ориентации окон на запад или восток m=1.

    1. hо = 13,35 , т.к. A/B = 10/8 = 1,25;
    2. Кзд = 1,2, т.к. L/Hзд =30/20 =1,5;

где: t1 – коэффициент светопропускания материала t1 = 0,9;

    t2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема t2 =0,75;

    t3 – коэффициент, учитывающий степень загрязнения светопропускающего материала (принимается произвольно) t3 = 0,7;

    t4 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении t4=1;

    t5 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, для убирающихся внутренних регулируемых жалюзи t5=1;

       

     
    1. Для определения  коэффициента r1 необходимо определить средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола по формуле:

    ,

где – коэффициенты отражения потолка, стен и пола (принимаются для потолка 0,7 – 0,65, для стен 0,7 – 0,4, для пола 0,45 – 0,15).

   

     

Отношение глубины помещения В к высоте от уровня условной поверхности до верха окна, В/h1 Отношение расстояния  расчетной точки от наружной стены к глубине помещения В,
/В
Значения r1 при боковом освещении и средневзвешенном коэффициенте отражения стен, потолка и пола
0,5
и отношении длины помещения А  к его глубине В, А/В
1 2
2,5 –  4,0 0,9 4,2 3

     

  1. Определение количества и размеров окон, исходя из площади световых проемов.

     Поскольку площадь световых проемов равна  10,6 м2, то можно спроектировать 2 окна размером 2,5×2,0.

  1. Определение коэффициента естественной освещенности (КЕО) по методу А.М. Данилюка.

     Действительное  значение КЕО при боковом освещении определяется по формуле:

где – геометрический коэффициент естественной освещенности при боковом освещении, определяемый по методу А.М.Данилюка

   q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый по графику;

   R – коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания;

   К – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания, К = 0,12. 

    где n1=3, n2 =12;

    

    1. Угол между  линией рабочей поверхности и  линией, соединяющей расчетную точку  с оптическим центром светопроема С составляет 12º. Отсюда следует, что:

    q = 0,62;

    где n¢1=3, n¢2 =12;

     

 

     

     
  1. Сравнение рассчитанного КЕО с нормативным  значением.

     Соотношение действительной величины КЕО и нормативной величины не выдерживается. 

     Вывод:

     Следовательно, светопроемы спроектированы неправильно  и естественного освещения недостаточно для выполнения зрительных работ  III разряда подразряда Б.

 

  1. Расчет потребного воздухообмена по фактору явных теплоизбытков.
 

    Целью расчета является определение количества воздуха, необходимого для проветривания помещения и выбор кондиционера. Недостающие данные берутся из 1–й и 2–й задач.  

    Исходные  данные:

Ориентация  окон по сторонам света Кол–во сотрудников в отделе Число единиц компьютеров Число единиц др. техники
Юг 4 3 1
 

    Решение:

  1. Потребный воздухообмен определяется по фактору явных теплоизбытков (для теплого периода года).

     

,

где Qизб – теплоизбытки в помещении, ккал/ч;

   С – массовая теплоемкость воздуха, 0,24 ккал/кг·град;

   r – плотность воздуха, 1,2 кг/м3;

   tвыт=24оС – температура уходящего воздуха, °С;

   tприт= 18оС – температура приточного воздуха, °С. 

     
    1. Определение теплоизбытков в помещении:

где Qоб – поступление тепла от оборудования, ккал/ч;

   Qосв – поступление тепла от электрического освещения, ккал/ч;

   Qл – поступление тепла от людей, ккал/ч;

   Qрад – поступление тепла от солнечной радиации, ккал/ч. 

      1. Тепловыделение  от оборудования рассчитывается по формуле:

где – суммарная мощность оборудования, квт/ч, (на одну единицу компьютерной и другой техники – 0,3 квт/ч);

    860 – теплоэлектрический эквивалент, ккал/квт;

      – коэффициент использования оборудования, (0,55 – 0, 56);

      1. Теплопоступление  от оборудования рассчитывается по формуле:

     

где – потребляемая мощность одновременно включаемых светильников, квт/ч;

      1. Тепловыделения людьми рассчитывается по формуле:

     

где Э = 125 – энергозатраты одного человека при выполнении работы категории 1Б, ккал/ч;

    n – количество людей, работающих в помещении;

    0,95 – коэффициент одновременности присутствия людей в помещении.

     

      1. Теплопоступления  от солнечной радиации учитываются  по формуле:

     

где – удельное поступление тепла от солнечной радиации, определяемое в зависимости от географической широты и ориентации световых проемов в здании по таблице, ккал/м2×ч;

     – суммарная площадь окон  в помещении, м2;

     – коэффициент учитывающий  вид остекления (для одинарного – 1,45).

   Значения  в зависимости от ориентации и географической широты, ккал/м2×ч

Характеристика  поверхности Юг Юго–восток и юго–запад Восток и  запад В остальных случаях
54ос.ш. 54ос.ш. 54ос.ш. 54ос.ш.
Окна  с двойным остеклением 125 123 145 60
 

     Город Тула находится на 54о северной широты.

       

       

         

     
  1. Производительность  кондиционера по воздуху:

         

     
  1. Выбор марки  кондиционера.

     Таким образом, для проветривания помещения потребный воздухообмен составляет 3,15 м3/час. Для этого необходимы кондиционеры марки KFR35 GW/V и KFR35 GW/CXA.

 

Список литературы

 
     
      1. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.II. Основы проектирования./ Под редакцией В.М.Предтеченкского.–М., Стройиздат, 1976
      2. Долин П.А. Справочник по технике безопасности.– М.: Энергоиздат, 1984
      3. Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. –Л.:Энергия,1968
      4. Кукин П.П. и др. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда.– М.: Высшая школа, 1999
      5. Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Под редакцией Е.Я.Юдина и С.В.Белова.– М.: Машиностроение, 1983.
      6. Справочная книга по светотехнике/Под редакцией Ю.Б.Айзенберга.– М.: Энергоиздат, 1983.
      7. СНиП II–12–77.Защита от шума. –М.: Стройиздат, 1978
      8. СНиП 23–05–95. Естественное и искусственное освещение.– М.: Минстрой России,1995.
Расчет искусственного освещения