Расчет искусственного освещения

Правильное спроектированное освещение в помещении оказывает положительное психофизиологическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), которое представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38..0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Для расчета искусственного освещения используем метод коэффициента использования.

Расчет искусственного освещения произведен согласно методическим указаниям [5] и в соответствии с СНиП РК 2.04-05-2002 [6].

Разряд зрительной работы - 4

длина комнаты L=8 м;

ширина комнаты B=5 м;

высота H=3,2 м;

высота рабочей поверхности над уровнем пола h _р=0,8 - 1 м;

расстояние от светильника до перекрытия h _с=0 – 2 м.

Расчет освещения методом коэффициента использования.

Данный метод заключается в определении значения коэффициента , равного отношению светового потока падающего на расчетную поверхность, к полному потоку осветительного прибора.

Значение коэффициента находится из таблиц, связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещений i) с их оптическими характеристиками (коэффициентами отражения потолка , стен и пола .

Индекс помещения i определяется по формуле:

, (2.1)

где L - длина помещения,

B - ширина помещения.

Расчетная высота:

(2.2)

Определим значение h:

h = 4 – 0.5 – 0.8 = 2,7 м

При найденном значении расчетной высоты определяем индекс помещения:

i = 8· 5 / 2,7 · (8 + 5) = 1.14

Значения коэффициентов отражения примем следующими:

%;

%;

%.

Для освещения помещений используются люминесцентные газоразрядные лампы ЛД мощностью 65 Вт и номинальным световым потоком 3570 лм. В качестве светильников будем использовать светильники типа ЛОУ-2х40-1001. В каждый светильник устанавливается по две лампы.

Для найденного индекса помещения и выбранных значений коэффициентов отражения по таблице “Значения коэффициента использования светового потока” определяем коэффициент , который равен: % из таблицы 1.6 [3].

С учетом вышесказанного можно определить количество светильников по формуле 6.5.

, (2.3)

где E - нормируемая освещенность для данного вида работ,

k _З - коэффициент запаса,

S - площадь помещения,

z =1,1¸1,2 - коэффициент неравномерности освещения,

n - число ламп в светильнике,

Ф _л - световой поток одной лампы,

- коэффициент использования.

Разряд зрительной работы – 4 [3], для проектных залов и конструкторских бюро значение E выбирается равным E=300 лк. Для этого же типа помещений с искусственным освещением газоразрядными лампами k _З=1,2 из таблицы 1.10 [3].

Площадь рассматриваемого помещения равна:

S = L∙B (2.4)

S =8 ∙ 5=45 м².

Число светильников равно:

шт

Расстояние между светильниками равно:

L_A,B = λ·h (2.5)

где λ = 1,2÷2

L_A,B = 1,2 · 2,7 = 2.7 м

Таким образом, для создания нормированной освещенности необходимо применить 4 светильника с лампами типа ЛД мощностью 65 Вт каждая.

Размещаем в 2 ряда по 2 светильника в каждом ряду. Расстояние между рядами примем 3 м, расстояние от светильника до стены 1 м, при длине лампы – 1,5142 м, расстояние между светильниками 1м. Схема расположения светильников приведена на рисунках 2.1 (вид сверху).

Рисунок 2.1 – Схема размещения светильников (вид сверху)

Вывод: для освещения помещения используются 4 лампы типа ЛД мощностью 65 Вт. Лампы данного типа являются более экономичными, чем лампы накаливания, характеризуются высокой светоотдачей и оптимальным спектральным составом.

2.5. Защита от шума.

Нормирование шума в помещениях жилых, общественных зданий, на предприятиях и на их территориях производится по СНИП II-12-77 «Защита от шума» и ГОСТ 12.1.036-81.

Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются ГОСТ 12.1.003-89 «ССБТ. ШУМ. Общие требования безопасности». Нормирование шума осуществляется по различным параметрам в зависимости от вида шума.

Для тонального и импульсного шума допустимые уровни принимают на 5 дБ меньше, ГОСТ 12.1.003-89 допускает устанавливать более жесткие нормы для отдельных видов трудовой деятельности с учетом напряженности труда. Допустимые уровни звукового давления нормируют для каждой октавной полосы частот в соответствии с рекомендациями СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки. Этот документ предусматривает дифференцированный подход с учетом характера производственной деятельности в условиях шума (умственный труд, нервно-эмоциональные нагрузки, физический труд и т.д.). Учитывают и характер действующего шума (тональный, импульсный, постоянный и др.), и длительность воздействия шумового фактора при расчете эквивалентных уровней для непостоянных шумов.

Шум ухудшает условия труда, оказывая вредное воздействие на организм человека. При длительном воздействии на организм человека происходят нежелательные явления: снижается острота зрения, слуха повышается кровяное давление, понижается внимание.

Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечно-сосудистой системы.

В помещении работают 2 источника шума, имеющие одинаковый уровень звуковой мощности. Определить октавный уровень звукового давления в расчетной точке. Источники расположены на полу т.е. Ф = 1.

Источники шума находятся на расстоянии r от расчетной точки, которая расположена на высоте 1,5 м от пола.

Вид оборудования: ….………………………………………….погружной насос

Количество источников……………………………………………………….2

R₁=1,5 м,R₂=1,5 м

Объем помещения, м³………………………………………………………..37

Отношение В/S_огр……………………………………………………………..0,5

L_max…………………………………………………………………………….0,5

Таблица 2.6 – Октавные уровни звукового давления.

	63,0	125,0	250,0	500,0	1000,0	2000,0	4000,0	8000,0
Lp

Октавные уровни звукового давления в расчетной точке помещения, в котором несколько источников шума:

определяем по формуле

, (2.6)

где

поскольку для источников шума r_i<5·r_min при r_min= 7,5 м.

L_pi – октавный уровень звуковой мощности дБ, создаваемый i –тым источником шума;

m= 2 – количество источников шума, ближайших к расчетной (r_i≤5·r_min);

n= 2 – общее количество источников шума в помещении;

где χ – коэффициент, учитывающий влияние ближайшего акустического поля и принимаемый в зависимости от отношения r к l_max, l_max – максимальный габарит источника шума:

Т.к. r₁= r₂= 1,5 м;

χ₁= 1, так как r₁/l_max = 1,5/0,5 = 3;

χ₂= 1, так как r₂/l_max = 1,5/0,5 = 3;

Ф =1 – фактор напряженности источника шума, безразмерный, определяемый опытным путем;

S – площадь воображаемой поверхности, правильной геометрической формы, окружающей источник и проходящей через расчетную точку. Для ИШ, у которых 2 · l_max<r (в данном случае это условие выполняется для всех ИШ):при расположении ИШ в пространстве:

S=4π r²,

В – постоянная помещения:

В=В₁₀₀₀·μ,

где В₁₀₀₀ – постоянная помещения на среднегеометрической частоте 1000 Гц. Для В₁₀₀₀= V/1,5 = 37/1,5 =25, μ – частотный множитель;

Таблица 2.7 – Частотные множители.

Объём помещения в м^3	Частотный множитель μ при среднегеометрических частотах октавных полос в Гц
V=37	0,8	0,75	0,7	0,8		1,4	1,8	2,5

ψ= 0,54 – коэффициент, учитывающий геометрические параметры ИШ, берется в зависимости от В/S_огр.

Найдем суммарные уровни звуковых давлений L_общ в расчетной точке от всех источников шума. Далее, используя известные значения L_доп, указанные в таблице 3, определяется требуемое снижение шума ΔL_тр= L_общ – L_доп, значение которого должно быть отрицательным или равно нулю.

Таблица 2.8 – Допустимые уровни звукового давления.

Допустимый уровень звукового давления	Среднегеометрические частоты октавных полос в Гц
Lдоп<

Дальнейшие результаты расчетов сводим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 - Результаты расчета октавных уровней звукового давления в расчетной точке и требуемого снижения шума.

Величина	Ед.измер.	Среднегеометрич. Частота активной полосы, [Гц]
Lp_I	Дб
ΔI = 10^0,1Lpi	-		1E+08		3,16E+08			1E+08	1E+08
S1 = 2πr^2	кв.м.	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13
S2 = 2πr^2	кв.м.	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13	14,13
10^0,1Lp1^/ S1	-
10^0,1Lp1/^S2	-
Σ6,7	-		1,4E+07	35553948,1				1,4E+07	1,4E+07
B1000	-
μ	-	0,8	0,75	0,7	0,8		1,4	1,8	2,5
B = μ B 1000	-		18,75	17,5					62,5
4ψ/B	-	0,108	0,1152	0,1234286	0,108	0,0864	0,061714	0,048	0,0346
10^0,1Lpi	-		2E+08		6,32E+08			2E+08	2E+08
Произведение п.п. (13х14)	-		2,3E+07	62007710,8
Σ9,15	-		3,7E+07	97561658,8	1,13E+08			2,4E+07	2,1E+07
lобщ=10lg (16)	Дб	73,5333	75,705	79,892792	80,5333	79,97404	78,23199	73,757	73,236
Lдоп=Lh	Дб
ΔLтр.общ=Lобщ- Lдоп	Дб	-25,4667	-16,3	-6,107208	-2,46672	-0,02596	0,23199	-2,243	-11,76

Поскольку большинство значений являются отрицательными числами, для данного помещения не нужно проводить мероприятий по снижению шума.

2.6 Источник шума в системах кондиционирования воздуха и мероприятия по снижению уровня шума

Кондиционеры при своем функционировании в любом случае производят шум. При работе оборудования в наиболее часто используемых малых и средних объемах помещений среди основных факторов возникновения шума могут быть названы:

- в холодильном блоке основные источники шума – это компрессор и вентиляторы конденсатора. Из общего объема шума на компрессор приходится 22 %, на вентилятор –40%, а на холодильный контур и трубопроводы – оставшиеся 38%;

- в автономных кондиционерах моноблочного исполнения шум создается компрессором и вентилятором теплообменника. В установках с воздушным охлаждением встроенные центробежные вентиляторы производят дополнительный шум;

- в насосах шум производится двигателем, валом в подшипниках. В случаях дефектов функционирования либо проектировки могут возникать эффекты создания полостей в насосах, приводящие к появлению характерных дополнительных шумов;

Обычно кондиционеры для средних и малых помещений имеют незначительные параметры уровня шума. Уровень давления шума L_p может варьироваться о 25 дБ (А) маленького вентилконвектора (на расстоянии 1,5 м от источника) до 50 дБ холодильного блока с воздушным охлаждением (на расстоянии 10м от источника).

Кроме показателей уровней шума, часто бывает необходимо знать диапазон частот шума, производимого кондиционерами. Типичные показатели частот приведены в таблице 2.10.

Таблица 2.10 - Типичные показатели уровней давления для установок кондиционирования воздуха

Оборудование	Уровень давления шума, дБ
Фанкойлы, вентиляторные конвектора	25-50
Конденсаторы с воздушным охлаждением мощностью 7-22 кВт	40-43
Конденсаторы с воздушным охлаждением мощностью 29-130 кВт	44-48
Холодильные блоки с воздушным охлаждением мощностью 7-42 кВт	35-42
Холодильные блоки с воздушным охлаждением мощностью 7-21 кВт	40-43
Холодильные блоки с воздушным охлаждением мощностью 24-105 кВт	42-48
Внутренние блоки кондиционеров сплит-систем кассетного типа мощностью 3,8-13,4 кВт	44-50
Внутренние блоки кондиционеров сплит-систем напольно-потолочного типа мощностью 8-13,4 кВт	41-42

Одной из мерой снижения шума в системе кондиционирования является внутреннее покрытия каналов воздуховодов. В таблице 8 приведены показатели снижения шума в дБ/пог.м воздуховодах при их покрытии звукопоглощающим материалом.

Таблица 2.11 - Частоты, в диапазоне которых производится наибольшее количество шума в кондиционерах

Оборудование	Частоты,Гц
Холодильные блоки с воздушным охлаждением и компрессорно-конденсаторные агрегаты с воздушным охлаждением	250-2000
Вентиляционные конвектора и фанкойлы	125-1000
Вентиляторы и насосы	50-500
Вентиляционные решетки (перегородки)	350-2500
Распределители потоков воздуха	800-6000

Показатели приводятся в диапазонах 250,500 и 1000 Гц, на которые приходится наибольшая вероятность появления шума при работе вентиляторов. В то же время важно иметь в виду, что на некоторых видах

звукоизолирующего материала могут образоваться грибки, появляться мох и т.д., а при использовании стекловаты может происходить отслоение волокон. В этой связи выбор звукоизолирующего материала должен осуществляться с учетом выше названных факторов или должна производиться их соответствующая обработка (например, может быть рекомендован материал, имеющий эластичную пленку).

Установка в систему кондиционирования шумоглушителей является одной из эффективных мер по снижению аэродинамического шума в воздушном потоке.

Наиболее часто применяемые шумоглушители конструктивно делятся на пластинчатые и трубчатые. Главная их особенность – наличие развитых поверхностей, облицованных звукопоглощающим материалом.

Величина понижения шума в шумоглушителе, при равных показателях скорости воздуха, зависит, главным образом, от толщины и местоположения

звукопоглощающих слоев, а также длины самого шумоглушителя, имеющую,

как правило, стандартную длину 600, 900 и 1200 мм.

Шумоглушители эффективны в основном для погашения шума в диапазоне частот от 500 до 4000 Гц. При более низких частотах их эффективность намного ниже.

При установке шумоглушителя необходимо исключить расположение, при котором шум, производимый в помещении, мог бы проникать в воздуховод на выходе из шумоглушителя, сводя на нет работу последнего.

2.6. Измерение параметров шума

2.6.1 Мощность звука

При работе любой машины часть энергии переходит в энергию звука. Мощность звука есть энергия, выделяемая установкой в виде шума за единицу времени.

Мощность звука представляет собой отношение мощность звука вблизи источника, к нулевому уровню, за который принята мощность звука W₀ = 10^-12 Вт, и может быть определен по формуле:

дБ, (2.7)

W₁ = 1дБ – мощность звука в вблизи кондиционера

Мощность звука не зависят от типа установки, от расстояния или других внешних факторов. Они представляют собой постоянную величину, связанную с параметрами и режимом функционирования установки. По этой причине уровень мощности звука представляет собой очень важный показатель при проектировании и сопоставлении акустических параметров установок.

2.6.2 Давление звука

Давление звука - это ощущение звука на слух. Его измерение производится специальным прибором – шумомером. Давление звука определяется по формуле:

дБ, (2.8)

где Р₁ = 60∙10^-3 Па давление звука вблизи источника,

Р₀ = 2∙10^-3 Па – базовая (контрольная) величина

В зависимости от мощности звука давление звука не является фиксированной величиной. На его формирование влияют многочисленные внешние факторы, зависящие от тех условий, в которых производилось измерение.

Так как кондиционеры для средних и малых помещений имеют незначительные параметры шума. Давление шума L_p варьируется от 25 дБ (А) до 50 дБ, то давление шума создаваемое кондиционером соответствует нормальному так как равен 30дБ.

Дата добавления: 2015-07-15