3. Розділ з безпеки і екологічності проектних рішень
В даному розділі необхідно провести розрахунок виробничого освітлення в приміщенні центральної хімічної лабораторії.
3.1. Види і системи освітлення. норми освітленості
Розрізняють такі види штучного освітлення: робоче, для роботи, проходу людей і руху транспорту; аварійне (освітлення безпеки) для продовження роботи і аварійне для евакуації; охоронне для освітлення в неробочий час і чергове.
Системи освітлення поділяються на загальне і комбіноване. Загальне освітлення також ділиться на загальне рівномірне і загальне з акцентом на робочі місця. Загальне рівномірне освітлення - освітлення, при якому світильники, наявні як правило у верхній зоні приміщення, забезпечують рівномірну освітленість всієї площі. Загальне освітлення з акцентом на робочі місця - освітлення, при якому світильники загального освітлення розташовують або безпосередньо над робочими місцями, або акцентують їх на робочі місця. Комбіноване освітлення включає в себе світильники як загального, так і місцевого освітлення.
Нормування освітленості приміщень промислових підприємств регламентує мінімальний допустимий її рівень в залежності від найменшого розміру об'єкта розрізнення, контрасту об'єкта відмінності з фоном, характеристики фону і виду виконуваних робіт. Вибір необхідної освітленості здійснюється за допомогою будівельних норм і правил - СниП 23-05-95 «природне і штучне освітлення». Всі види робіт по точності розподілені на шість розрядів, в залежності від розміру об'єкта за умови його віддалення від ока не більше ніж на 0,5 м.
Для даного приміщення центральної хімічної лабораторії наведені норми освітленості:
Характеристика зорової роботи
Коефіцієнт пульсації Кп - критерій оцінки відносної глибини коливань освітленості в результаті зміни в часі світлового потоку газорозрядних ламп, що живляться змінним струмом:
де Еmax. Emin. Еср - максимальне, мінімальне та середнє значення освітленості за період коливання змінного струму, лк.
Сліпуче дію освітлювальної установки оцінюється показником ослепленности Р, визначеним виразом:
де s - коефіцієнт осліпленості, що дорівнює відношенню порогових різниць яскравості за наявності і відсутності сліпучих джерел в полі зору.
3.2. Електричні джерела світла
В даний час найбільшого поширення набули два види джерел світла: лампи розжарювання і газорозрядні лампи. В даному приміщенні центральної хімічної лабораторії використовуються газорозрядні лампи.
Газорозрядні лампи поділяються на люмінесцентні лампи (низького тиску) і лампи високого тиску. Випромінювання люмінесцентних ламп засноване на явищі люмінесценції - світіння атомів і молекул інертного газу і парів ртуті, що виникає при порушенні їх електричним полем. Газовий розряд має значно більшу світлову ефективність у порівнянні з тепловим випромінюванням. Електричне поле, що виникає між електродами при підключенні лампи до електричної мережі, впливає на вільні електрони і іони газу. Виникає, електричний струм, який викликає ультрафіолетове випромінювання в видиме. Тип люмінофора визначає і кольоровість світлового випромінювання лампи.
Для освіти газового розряду за допомогою стартера на електроди лампи подається імпульс підвищеної напруги. Підтримка процесу розряду здійснюється пускорегулюючим пристроєм, що складається з дроселя або дроселя і конденсатора. Світлова віддача (економічність лампи) досягає 93 лм / Вт.
Середній термін служби - 10000ч. Вони менш чутливі до коливань напруги живильної середовища.
По спектрального складу світлового потоку розрізняють лампи білого світла (ЛБ), денного світла (ЛД), поліпшеного спектрального складу (ЛДЦ), холодно-білого світла (ЛХБ).
3.3. світлотехнічний розрахунок
Вихідними даними для світлотехнічних розрахунків є: нормоване значення мінімальної або середньої освітленості; тип джерела світла і світильника; висота установки світильника; геометричні розміри освітлюваного приміщення або відкритого простору; коефіцієнти відбиття стелі, стін і розрахункової поверхні приміщення.
Освітленість будь-якої точки має дві складові: пряму, створювану безпосередньо світильниками, і відбиту, яка утворюється відбитим від стелі і стін світловим потоком Е = Епр + Еотр.
Метод коефіцієнта використання світлового потоку. Дозволяє проводити розрахунок освітлювальної установки з урахуванням прямий і відображеної складових освітленості. Під коефіцієнтом використання світлового потоку Uоу розуміється відношення світлового потоку, що падає на освітлювану поверхню, до повного світлового потоку, всіх ламп світильників. Коефіцієнт використання Uоу залежить від типу світлорозподілу світильника, висоти підвісу світильника над освітлюваної поверхнею, геометричних характеристик освітлення приміщення, а також коефіцієнтів відбиття стелі, стін і підлоги приміщення.
Залежність Uоу від геометричних характеристик визначається індексом приміщення:
де a - довжина, м; b - ширина, м; h - висота від світильника до робочої поверхні, м.
Зі збільшенням значення індексу приміщення підвищується коефіцієнт використання, так як при цьому зростає частка світлового потоку, безпосередньо падаючого на освітлювану поверхню. Коефіцієнт використання підвищується також зі збільшенням коефіцієнтів відбиття стелі rп. стін rс і розрахункової поверхні rр. їх можна визначити за характеристиками матеріалів.
Кількість світильників N, необхідних для створення в освітленому приміщенні заданого рівня освітленості Е, визначається за виразом:
де s - площа приміщення, м 2; z - відношення середньої освітленості до мінімальної, характеризує нерівномірність освітлення і становить 1,15 для ламп розжарювання і ламп ДРЛ, ДРІ та 1,1 - для люмінесцентних ламп; Kз - коефіцієнт запасу, що враховує зниження з часом світлового потоку ламп; приймається рівним 1,2 для ламп розжарювання і 1,4 для газорозрядних ламп; n - число ламп в світильнику, шт; Ф - світловий потік лампи в світильнику, лм; Uоу - коефіцієнт використання світлового потоку.
Коефіцієнт Uоу розраховується за формулою:
де # 951; св - ККД світильника, Uоу ↓ - коефіцієнт використання потоку світильника, випромінюваного в нижню півсферу; Uоу ↑ - коефіцієнт використання потоку світильника, випромінюваного в верхню півсферу; Ф ↓ - потік світильника при прийнятті ККД світильника рівним 1, що випромінюється в нижню півсферу; Ф ↑ - потік світильника при прийнятті ККД світильника рівним 1, що випромінюється в верхню півсферу; Фл - потік всіх ламп в світильнику.
Приймаємо розміри лабораторії наступні:
довжина - 18 м, ширина - 10 м, висота - 3,5 м.
Для установки використовуються світильники прямого світла, КСС типу Д, з люмінесцентними лампами типу ЛПО 02-2 * 40. ККД світильника 0,8.Коеффіціент відображення стелі приймаємо рівним 70% (біла клейова фарба), коефіцієнт відбиття стін приймаємо рівним 50% (шпалери пісочно-жовті) і коефіцієнт відображення розрахункової поверхні столів приймаємо 10% (матове скло). Нормована мінімальна освітленість лабораторії - 400 лк. Світловий потік люмінесцентної лампи ЛБ-40 дорівнює 3000 лм.
Знаходимо індекс приміщення i = 18 # 903; 10 / (3,5 # 903; (18 + 10)) = 1,84
Далі визначимо коефіцієнт використання світлового потоку.
Оскільки світильник прямого світла, то потоком, падаючим в верхню півсферу, можна знехтувати і вважати, що весь потік світильника йде в нижню півсферу, отже Ф ↓ = Фл Uоу ↓ = 75
Отримуємо: Uоу = 0,8 # 903; 75 = 60%
Кількість світильників дорівнюватиме: N = 400 # 903; 180 # 903; 1,1 # 903; 1,4 / (2 # 903; 3000 # 903; 0,6) = 30,8.
Отже, для створення необхідної освітленості в лабораторії необхідно встановити 32 світильника, так як має бути парна кількість.