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
- 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:
- Определение площади, подлежащей освещению:
где А – длина помещения, м;
В – ширина помещения, м.
- Установление нормы освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23–05–95:
Ен = 200 лк
- 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.
- 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.
- В соответствии с типом светильника определяется тип лампы и устанавливается количество ламп в светильнике n.
Для
люминесцентных ламп n = 2.
- Определение индекса помещения.
где Hp – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;
Н – высота помещения от пола до потолка;
где
- 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%.
- 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 .
- 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.
- 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.
- 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 | ||
- 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.
- hо = 13,35 , т.к. A/B = 10/8 = 1,25;
- 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;
- 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, |
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 |
- 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.
- 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;
- 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;
- Сравнение
рассчитанного КЕО с
нормативным значением.
Соотношение
действительной величины КЕО и нормативной
величины не выдерживается.
Вывод:
Следовательно,
светопроемы спроектированы неправильно
и естественного освещения
- 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:
- 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.
- 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.
- 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
– коэффициент использования оборудования, (0,55 – 0, 56);
- Теплопоступление от оборудования рассчитывается по формуле:
где – потребляемая мощность одновременно включаемых светильников, квт/ч;
- 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.
- 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.
- Производительность кондиционера по воздуху:
- 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
- Архитектура гражданских и промышленных зданий. Т.II. Основы проектирования./ Под редакцией В.М.Предтеченкского.–М., Стройиздат, 1976
- Долин П.А. Справочник по технике безопасности.– М.: Энергоиздат, 1984
- Кнорринг Г.М. Справочник для проектирования электрического освещения. –Л.:Энергия,1968
- Кукин П.П. и др. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда.– М.: Высшая школа, 1999
- Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных вузов/ Под редакцией Е.Я.Юдина и С.В.Белова.– М.: Машиностроение, 1983.
- Справочная книга по светотехнике/Под редакцией Ю.Б.Айзенберга.– М.: Энергоиздат, 1983.
- СНиП II–12–77.Защита от шума. –М.: Стройиздат, 1978
- СНиП 23–05–95. Естественное и искусственное освещение.– М.: Минстрой России,1995.