ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Учебно-методическое пособие
к практическим занятиям бакалавров по направлению
13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»
для всех форм обучения
Нижний Новгород 2019
Составители: Г.Я. Вагин, О.Ю. Малафеев
УДК 628.9
Электрическое освещение: учебно-методическое пособие к практическим занятиям бакалавров по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» для всех форм обучения/НГТУ им. Р.Е. Алексеева; сост.: Г.Я. Вагин, О.Ю. Малафеев. – Нижний Новгород. 2019 – 52 с.
В пособии приведены варианты практических занятий по курсу «Электрическое освещение» и даны методические указания по их выполнению. Пособие предназначено для бакалавров по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» всех форм обучения.
Научный редактор кандидат технических наук, доцент А.А. Севостьянов
Редактор Абросимова Э.Б.
Подписано в печать 11.03.2019. Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. 3,25. Тираж 100 экз. Заказ ___
Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева.
Типография НГТУ.
Адрес университета и полиграфического предприятия:
603950, Нижний Новгород, ул. Минина, д.24.
| © | Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2019 |
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 4
ОПИСАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ.. 5
1.1. Задание 1. 5
1.2. Задание 2. 6
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ.. 34
2.1. Указания к заданию 1. 34
2.2. Указания к заданию 2. 43
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 55
ВВЕДЕНИЕ
Практические занятия по курсу «Электрическое освещение» посвящены проектированию светотехнической части проекта внутреннего и наружного освещения.
При проектировании светотехнической части проекта должны решаться следующие задачи:
1. Выбор концепции освещения.
2. Выбор количественных и качественных характеристик освещения, выбор коэффициента запаса и коэффициентов отражения.
3. Выбор системы освещения.
4. Выбор источников света.
5. Выбор типа осветительных приборов.
6. Выбор размещения светильников.
7. Расчет обеспечения нормируемых значений количественных и качественных характеристик освещения.
8. Корректировка проекта.
Проектирование внутреннего и наружного освещения выполняется в программе DIALux. DIALux - функциональная программа для проектирования освещения интерьеров и улиц. Приложение позволяет в интерактивном режиме планировать размещение светильников, цветовых фильтров, окрашенных материалов и просматривать получившиеся сцены в виде фотореалистичных 3D-моделей. Программа может создать целый фильм, имитирующий прогулку по спроектированному помещению. В построении трехмерных интерьеров DIALux использует реалистичные текстуры и современную технологию просчёта освещения сцены. При всём богатстве возможностей, работа с программой не вызывает трудностей и основана на пошаговых инструкциях. Поддерживается интеграция с объектами 3DS, экспорт и импорт файлов в форматы DWG и DXF.
DIALux распространяется бесплатно и может использовать данные светильников любых изготовителей, у которых имеются электронные базы светильников в формате поддерживаемой программой. Подробная помощь по работе в DIALux представлена на сайте https://www.dialux-help.ru/. Работы выполняется в DIALux версии 4.13.
При проектировании систем освещения следует руководствоваться требованиями свода правил СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» [1]. Последовательность проектирования и рекомендации по разработке светотехнической части приведены в [2].
ОПИСАНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Задание 1
Выполнить проектирование светотехнической части системы рабочего освещения промышленного помещения в DIALux:
1-й вариант: на основе светильников с разрядными лампами высокого давления;
2-й вариант: на основе светодиодных светильников.
Выполнить расчет срока окупаемости светодиодных светильников.
Таблица 1.3
| № вар. | Тип цеха | Среда цеха | Разряд работ | Размеры помещения (ДхШхВ), м | Шаг колон | Число смен работы |
| Механический | нормальная | IIг | 72х36х14 | |||
| Механосборочный | нормальная | IIIб | 84х24х8 | |||
| Насосный | сырая | Vв | 60х18х8 | |||
| Испытательная станция | жаркая | IIIг | 54х12х8 | |||
| Пластмасс | взрывоопасная, В-1а | VIб | 60х12х6 | |||
| Сварочный | пыльная | VIа | 96х24х10 | |||
| Металлоконструкций | пыльная | IIIг | 96х36х16 | |||
| Термический | жаркая | Vб | 48х24х14 | |||
| Электромонтажный | нормальная | IIб | 60х48х10 | |||
| Вязальный | пожароопасная, П-1 | IIв | 60х12х12 | |||
| Судосборочный | нормальная | IIб | 108х36х18 | |||
| Котельный | нормальная | Vа | 60х12х10 | |||
| Термический | сырая | Vг | 60х24х10 | |||
| Сварочный | нормальная | IVа | 48х12х9 | |||
| Гальванический | химически активная | IVа | 24х12х6 | |||
| Шлифовальный | пыльная | IIIб | 48х18х8 | |||
| Кузнечно-прессовый | нормальная | Vа | 72х18х14 | |||
| Механосборочный | нормальная | IIIв | 72х24х16 | |||
| Химический | взрывоопасная, В-1а | IVа | 72х18х15 | |||
| Сборки телевизоров | нормальная | IIб | 60х18х15 | |||
| Тарный | пожароопасная, П-2а | IVг | 30х18х10 | |||
| Компрессорный | нормальная | IIв | 72х18х8 | |||
| Пластмасс | взрывоопасная, В-2а | Vб | 72х36х6 | |||
| Заготовительный | нормальная | Vб | 96х24х12 | |||
| Сборки магнитофонов | нормальная | IIг | 36х12х8 | |||
| Чулочный | пожароопасная, П-2 | IIг | 60х24х6 | |||
| Литейный | жаркая | IVа | 96х36х16 | |||
| Вагоноремонтный | нормальная | IIIб | 96х24х18 | |||
| Экспериментальный | пожароопасная, П-1 | IIIв | 72х24х8 | |||
| Кондитерский | нормальная | IVа | 36х18х10 | |||
| Хлебопекарный | взрывоопасная, В-2б | IIг | 24х18х6 | |||
| Мукомольный | взрывоопасная, В-2 | IIIб | 48х12х12 | |||
| Тарный | пожароопасная, П-2 | Vб | 24х12х6 | |||
| Столярно-сборочный | пожароопасная, П-2 | IIIг | 48х12х8 | |||
| Механосборочный | нормальная | IIб | 72х24х14 | |||
| Ремонтный | нормальная | IIIа | 60х24х12 | |||
| Химический | взрывоопасная, В-1 | IVв | 48х12х6 | |||
| Сборки магнитофонов | нормальная | IIв | 48х24х6 | |||
| Химический | взрывоопасная, В-1б | Vа | 60х36х12 | |||
| Механический | пыльная | IIIв | 60х24х19 | |||
| Сварочный | нормальная | IVа | 48х12х9 | |||
| Гальванический | химически активная | IIIа | 36х12х9 | |||
| Шлифовальный | пыльная | IIIб | 48х24х8 | |||
| Чулочный | пожароопасная, П-2 | IIIг | 96х24х15 | |||
| Литейный | жаркая | IVа | 96х36х16 | |||
| Литейный | жаркая | Vа | 60х24х13 | |||
| Вагоноремонтный | нормальная | IIб | 36х24х18 | |||
| Экспериментальный | пожароопасная, П-1 | IIв | 60х24х10 | |||
| Кондитерский | нормальная | Vа | 36х18х10 | |||
| Хлебопекарный | взрывоопасная, В-2б | IIIг | 24х18х6 | |||
| Мукомольный | взрывоопасная, В-2 | IIIа | 48х12х6 | |||
| Тарный | пожароопасная, П-2 | Vв | 24х12х8 | |||
| Столярно-сборочный | пожароопасная, П-2 | IIIб | 48х12х8 | |||
| Электромонтажный | нормальная | IIг | 60х48х10 |
Задание 2
Выполнить проектирование светотехнической части наружного освещения промышленного предприятия в DIALux.
Тип светильников выбирается самостоятельно.
|
| Вариант 1 |
|
| Вариант 2 |
|
| Вариант 3 |
|
| Вариант 4 |
|
| Вариант 5 |
|
| Вариант 6 |
|
| Вариант 7 |
|
| Вариант 8 |
|
| Вариант 9 |
|
| Вариант 10 |
|
| Вариант 11 |
|
| Вариант 12 |
|
| Вариант 13 |
|
| Вариант 14 |
|
| Вариант 15 |
|
| Вариант 16 |
|
| Вариант 17 |
|
| Вариант 18 |
|
| Вариант 19 |
|
| Вариант 20 |
|
| Вариант 21 |
|
| Вариант 22 |
|
| Вариант 23 |
|
| Вариант 24 |
|
| Вариант 25 |
|
| Вариант 26 |
|
| Вариант 27 |
|
| Вариант 28 |
|
| Вариант 29 |
|
| Вариант 30 |
|
| Вариант 31 |
|
| Вариант 32 |
|
| Вариант 33 |
|
| Вариант 34 |
|
| Вариант 35 |
|
| Вариант 36 |
|
| Вариант 37 |
|
| Вариант 38 |
|
| Вариант 39 |
|
| Вариант 40 |
|
| Вариант 41 |
|
| Вариант 42 |
|
| Вариант 43 |
|
| Вариант 44 |
|
| Вариант 45 |
|
| Вариант 46 |
|
| Вариант 47 |
|
| Вариант 48 |
|
| Вариант 49 |
|
| Вариант 50 |
УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
Указания к заданию 1
Общие указания
Работа выполняется в DIALux версии 4.13.
При проектировании систем освещения следует руководствоваться требованиями свода правил СП 52.13300.2016 «Естественное и искусственное освещение» [1]. Рекомендации по выбору типа светильников и их расположению приведены в [2].
Проектирование освещения в DIALux рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
1. Ввести размеры помещения.
2. Ввести коэффициенты отражения поверхностей в помещении.
3. Ввести значение коэффициента эксплуатации (коэффициента уменьшения) [1].
4. Установить колонны по площади помещения в соответствии с заданным шагом колон.
5. Установить в проект светильник рабочего освещения из собственного каталога программы DIALux или выполнить импорт из каталога фирмы-производителя.
6. После выбора светильника рабочего освещения необходимо произвести расстановку светильников по помещению.
7. Выполнить расчет рабочего освещения.
8. Проверить соответствие расчетных значений характеристик рабочего освещения нормативным.
9. Скорректировать проект в случае необходимости.
10. Скорректировать проект в случае необходимости.
Подробная помощь по работе в DIALux представлена на сайте [4].
Работа в DIALux
Задание размеров помещения. При запуске DIALux оператору необходимо выбрать опцию «Новый проект интерьера» (см. рис.2.3.1).
Далее программа создает пустой типовой проект, содержащий единственный элемент «Помещение 1», который необходимо настроить в соответствии с исходным данными.
Рис. 2.3.1. Окно приветствия в ПО DIALUX
В первую очередь необходимо ввести размеры помещения. Для этого в левом верхнем углу по умолчанию открыта вкладка «Редактор помещений», в которой задаются длина, ширина и высота помещения (рис. 2.3.2).
Рис. 2.3.2. Внешний вид пользовательского интерфейса ПО DIALux. Настройка размеров помещения
Ввод коэффициентов отражения поверхностей. После нажатия кнопки «ОК» следует продолжить настройку характеристик помещения в соответствии с условиями задания. Настройки помещения, а также настройка рабочей поверхности осуществляются путем раскрытия дерева проекта и выбора нужного элемента (рис. 2.3.3)
Рис. 2.3.3. Настройка характеристик помещения
Таблица 2.1.1
Коэффициенты отражения
| Характер отражающей поверхности | Коэффициент отражения, % |
| Поверхность из материалов с высокой отражаемостью | |
| Белая (побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами) | |
| Светлая (побеленные стены при незавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок) | |
| Серая (бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями) | |
| Темно-серая | |
| Темная |
Ввод значения коэффициента эксплуатации ( в ПО DIALUX имеет название «коэффициент уменьшения» ). Коэффициент учитывает снижение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие спада светового потока, выхода из строя источников света и невосстанавливаемого изменения отражающих и пропускающих свойств оптических элементов осветительных приборов, а также загрязнения поверхностей помещения. Значения коэффициента приведены в [1].
Рис. 2.3.4. Ввод значения коэффициента эксплуатации
Установка колонн. Распределение колонн по площади помещения выполняется следующим образом: на рабочей панели опция «Вставить/Элементы помещения»/Колонна».
Колонны устанавливаются равномерно по помещению в соответствии с шагом, указанным в задании (рис. 2.3.5). Размер колонн рекомендуется выбирать от 0,3 до 1,0 м. Высота колонн равна высоте помещения.
Рис. 2.3.5. Расстановка колонн по помещению
Установка светильников рабочего освещения. Для рабочего освещения промышленных помещений следует использовать энергоэффективные разрядные лампы высокого давления или промышленные светодиодные светильники согласно рекомендациям приложения И [1]. При выборе типа осветительных приборов необходимо учитывать среду цеха.
Требования к проектированию рабочего освещения промышленных помещений приведены в п. 7.2 [1].
Установка в проект светильников осуществляется вкладкой «Выбор светильников»/ «Каталоги DIALux». Каталоги DIALux представляют собой перечень уже установленных каталогов светильников (рис.2.3.6, обведено синим), а также каталоги, которые еще не были установлены. С помощью одного щелчка на названии уже установленного каталога Вы можете открыть каталог изготовителя для дальнейшего выбора нужного светильника.
Щелчок на каталоге, который еще не был установлен, вызывает окно Internet Explorer, чтобы открыть домашнюю страницу изготовителя светильников, если она доступна. Там Вы можете загрузить каталог светильников для DIALux.
Выбрать светильник можно также с помощью вкладки «Файл» / «Импортировать» / «Файлы светильников». В открывшемся окне необходимо проложить путь до папки с файлами светильников.
Рис. 2.3.6. Выбор светильников
Выбранный светильник отобразится в дереве Проекта (рис.2.3.6).
После выбора светильника необходимо произвести расстановку светильников по помещению. Параметры расположения и количество осветительных приборов можно задать с помощью вкладки «Вставить»/ «Группа светильников» (рис. 2.3.7).
Рис. 2.3.7. Установка светильников
Например, при выборе вкладки «Расположение полей» в Менеджере проекта появляется вкладка «Монтаж» (рис. 2.3.8). Настройка расположения светильников может осуществляться вручную, или автоматически путем задания требуемой освещенности на рабочей поверхности в графе «Примерный расчет» и кнопки «Предложение».
Рис. 2.3.8. Настройка расположения светильников
После установки светильников их расположение можно изменять путем перетаскивания светильников по рабочему плану помещения. Вид помещения с установленными светильниками рабочего освещения приведен на рис. 2.3.9.
Рис. 2.3.9. Помещение с установленными светильниками рабочего освещения
Расчет рабочего освещения. Для получения результатов необходимо выполнить расчет: пункт главного меню «Результаты» / «Запустить расчет». После этого в рабочем окне отображается 3D- модель помещения, которую можно вращать, выбрав на главной панели значок функции «Поворачивать вид» (рис.2.3.10).
Рис. 2.3.10. Просмотр результатов
Результаты можно просмотреть, выбрав закладку «Результаты» и дважды щелкнув левой клавишей мыши по интересующему узлу дерева «Проект 1» (рис. 2.3.10). Особый интерес представляет просмотр изолиний уровня освещенности на рабочей поверхности. Для этого необходимо пройти во вкладку «изолинии» («Результаты» / «Поверхности в помещении» / «Рабочая плоскость» / «Изолинии»).
Расчетные показатели освещения должны удовлетворять требованиям норм [1]. В случае необходимости следует скорректировать проект путем изменения мощности или количества светильников.