Коэффициент использования светового потока. Светильники с люминесцентными лампами Приложение 8

Методика расчета

1. Определяем допустимое сопротивление растеканию тока в заземляющем устройстве (Приложение 1)

R_б, Ом

2. Определяем приближенное значение удельного сопротивления грунта, рекомендуемое для расчета (Приложение 2)

ρ_табл. ,Ом∙м

3. Определяем коэффициент сезонности для вертикальных заземлителей по заданной климатической зоне (Приложение 3)

К_с.в

4. Определяем коэффициент сезонности для горизонтального заземлителя по заданной климатической зоне (Приложение 3)

К_с.г.

5. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных заземлителей, Ом∙м

ρ_расч.в. = ρ_табл∙ К_с.в.

6. Определяем расчетное удельное сопротивление грунта для горизонтальных заземлителей, Ом∙м

ρ_расч.г. = ρ_табл∙ К_с.г.

7. Определяем расстояние от поверхности земли до середины вертикального заземлителя, м

где h_з – глубина заложения труб, м;

l_в – длина трубы, м.

8. Определяем сопротивление растеканию тока в одном вертикальном заземлителе, Ом

9. Определяем теоретическое число вертикальных заземлителей без учета коэффициента использования η_и.в., то есть η_и.в. = 1

n_т.в.=

10. Определяем коэффициент использования вертикальных заземлителей η_и.в при расположении заземлителей согласно исходным и расчетным данным (в один ряд или по четырехугольному контуру) при числе заземлителей n_т.в и при отношении , (L_в. – расстояние между вертикальными заземлителями) (Приложение 4).

11. Определяем потребное число вертикальных одинаковых заземлителей с учетом коэффициента использования, шт.

n_n.в. =

12. Определяем расстояние между вертикальными заземлителями по отношению, м

L_в. = 1 ∙ l_в.

13. Определяем длину соединяющей полосы горизонтального заземлителя, м

а) при расположении заземлителей в ряд (принимается при n_n.в.<20 шт.)

L_с.n. = 1,05 L_в. (n_n.в. - 1)

б) при расположении заземлителей по контуру (принимается при n_n.в.>20 шт)

L_с.n. = 1,05 L_в. n_n.в.

14. Определяем сопротивление растеканию тока в горизонтальном заземлителе (соединяющей полосе), Ом

,

где b_n. - ширина полосы, м.

 

15. Определяем коэффициент использования горизонтального заземлителя η_{и..г .} , при расположении вертикальных заземлителей согласно исходным и расчетным данным (в один ряд или по четырехугольному контуру) при и потребном числе вертикальных и горизонтальных заземлителей n_n.в. (Приложение 5).

16. Определяем расчетное теоретическое сопротивление растеканию тока в вертикальных и горизонтальных заземлителях, Ом,

,

Примечание: n_г. = 1.

17. Оцениваем соответствие заземляющего устройства требованиям безопасности из условия

R_{расч.в.г.} ≤ R_б.

 

 

Задача 2. Рассчитать общее искусственное освещение производственного помещения по методу коэффициента использования светового потока. Содержание пыли, дыма, копоти в воздушной среде 5-10 мг/м³. Исходные данные приведены в таблице 2.

 

Таблица 2. Исходные данные к задаче № 2

 

Вариант	Размеры помещения	Высота подвеса светильника, м hсв.	Коэффициент отражения стен, потолка и пола, %	Освещенность Е, лк	Напряжение в сети, U, В	Тип светильника
А	В	ρп.т.	ρ ст .	ρ р.п.
			4,5						ОД
			4,2						ОДО
			6,0						У
			7,0						Гэ
			3,0						ОДОР
			3,6						ОДР
			8,0						Уз
			5,0						ПУ с отражателем
			4,0						КСГЛ
			6,0						ВЗГ-200 без отражателя

 

Методика расчета

1. Определяем коэффициент запаса К, учитывающий наличие пыли (в данном случае принять в пределах 1,3-2,0).

2. Определяем наивыгоднейшее отношение γ расстояния между светильниками L_св. к высоте подвешивания светильника h_св. (Приложение 6).

γ

3. Определяем расстояние между светильниками, м

L_св. = γ ∙ h_св.

Значение L_св. для светильников с лампами накаливания по длине и ширине должно быть одинаковым; для светильников с люминесцентными лампами L_св по длине следует принимать равным длине светильника в м плюс 0,05 м.

4. Определяем расстояние L₁ от стены до первого ряда светильников:

а) при наличии рабочих мест у стен

L₁ =0,3 L_св

б) при отсутствии рабочих мест у стен

L₁ =0,5 L_св

5. Определяем расстояние L₂ между крайними рядами светильников по ширине помещения, м

L₂ =В – 2L₁

6. Определяем число рядов, которое можно будет расположить между крайними рядами по ширине помещения (для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами).

7. Определяем число рядов светильников по ширине (для светильников с лампами накаливания и люминесцентными лампами), шт.

n_св.ш.о. = n_св.ш. + 2

8. Определяем расстояние L₃ между крайними рядами светильников по длине помещения, м

L₃ =А – 2L₁

9. Определяем число рядов светильников, которое можно расположить между крайними рядами по длине (для светильников с лампами накаливания)

10. Определяем общее число рядов светильников с лампами накаливания по длине

n_{св.д.н.о.} = n_св.д.н.. + 2

11. Определяем общее число светильников с лампами накаливания, которое необходимо установить по длине и ширине

N_{св.общ.н. =} n_{св.ш.н.о} * n_{св.д.н.о.}

12. Определяем общее число светильников с люминесцентными лампами, которое необходимо установить по длине и ширине

N_{св.общ.л. =} n_{св.ш.л.о} * n_{св.д.л.о.}

 

13. Определяем индекс (показатель) помещения

i =

14. Определяем коэффициент использования светового потока η_и в зависимости от индекса (показателя) помещения i, типа светильника и коэффициентов отражения ρ_п.т., ρ _{ст .,} ρ _р.п. (Приложение 7 для светильников с лампами накаливания и Приложение 8 для светильников с люминесцентными лампами). η_и принимается в долях единицы.

15. Определяем коэффициент, учитывающий неравномерность освещения (Z), по типу светильника и отношению (Приложение 9).

16. Определяем площадь пола, м²

S = А ∙ В

17. Определяем потребный световой поток одной лампы, лм

18. Определяем мощность W_л. электролампы.

По световому потоку Ф и напряжению в сети выбирается ближайшая стандартная лампа (Приложение 10), поток которой не должен отличаться от (- 10 %) до (+ 20 %) от Ф. При невозможности выбора с таким приближение корректируется N_св.. При однозначно заданном Ф (люминесцентные светильники, использование которых целесообразно с лампами наибольшей возможной мощности) формула решается относительно N_св.

При расчете люминесцентного освещения чаще всего первоначально намечается число рядов n_св.ш.о., которое подставляется в формулу вместо N_св.общ.. Тогда под Ф следует подразумевать поток ламп одного ряда.

Суммарная длина N_св. светильников сопоставляется с длиной помещения, причем возможны следующие случаи:

а) суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо применять более мощные лампы (у которых поток на единицу длины больше) или увеличь число рядов, или компоновать ряды из сдвоенных, строенных и т.д. светильников.

б) суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается устройством непрерывного ряда светильников.

в) суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками.

19. По принятой мощности электролампы W_л и световому потоку Ф_л.табл. определяем действительную освещенность, лк

(для ламп накаливания)

 

(для люминесцентных ламп, n_л.св. – число ламп в светильнике)

 

20. Определяем мощность осветительной установки

W_о.у.н. = W_л. N_{св.общ.н.}

W_о.у.л. = W_л. N_{св.общ.н.*}

Задача № 3. Определить величину снижения уровня шума в помещении путем покрытия стен и потолка звукопоглощающими материалами. Стены помещения кирпичные оштукатуренные, пол бетонный, потолок железобетонной, двери деревянные, окна – стекло, обрабатываемый материал – древесина (сосна). Исходные данные приведены в табл. 3.

 

Таблица 3. Исходные данные к задаче № 3.

 

Вариант

Размеры помещения, м

Количество источников шума N

Уровень шума каждого источника

Наименование облицовочного материала

Площадь обрабатываемого материала Sм окон Sо, дверей Sд

Частота звука, Гц

Длина А

Ширина В

Высота Н

L1

L2

L3

Sм

Sо

Sд

-

Акустические плиты ПА/С

Акустические плиты ПА/С

-

-

Акминит

-

Акустические плиты Р НИИМС

Минераловатные плиты жесткие «Акмигрон»

-

Минераловатные плиты полужесткие ПА/О

Акустические плиты ПА/С

-

-

Акминит

Акустическая штукатурка АШП (пемзовая)

-

Акминит

 

Методика расчета

1. Определяем суммарный уровень шума в помещении для случаев:

а) источники шума одинаковы

L = L₁ + 10 lgN, дБ,

где L₁ – уровень интенсивности шума одного источника, дБ;

N – число источников шума

б) источники шума имею различную интенсивность шума

L = L₁ +ΔL, дБ,

где L₁ – больший из двух суммируемых уровней;

ΔL – добавка на разность (L₁ - L₂) (Приложение 12).

При нескольких различных источниках шума суммирование по выше приведенной формуле производится последовательно, начиная с наиболее интенсивного, например, три источника с уровнями шума L₁ = 100 дБ, L₂ = 94 дБ, L₃ = 91 дБ, L₁ – L₂ = 100 - 94 = 6 дБ, по приложению 13 находим ΔL = 1 дБ. Суммарный уровень L_1,2 = 100+1 = 101 дБ. Далее по разности L_1,2 – L₃ = 101 – 91 = 10 дБ, находим ΔL = 0,5 дБ и суммарный уровень шума L_1,2,3 = 101 +0,5 = 101,5 дБ.

2. Определяем общую площадь ограждения и других поверхностей помещения

, м²

где S_пол. – открытая площадь пола:

S_пол. = А В - S_м, м²,

где А и В соответственно длина и ширина помещения, м;

где S_пот. – площадь потолка

S_пот. = А В, м²,

где S_ст. площадь стен

S_ст. = 2АН+2ВН-S_о-S_д., м²,

где Н – высота помещения, м;

S_о. – площадь окон, м²;

S_д. – площадь дверей, м²

3. Определяем звукопоглощение акустически необработанного помещения

А₁ = S_пол.α_пол. + S_пот. α_пот. + S_ст. α_ст. + S_о. α_о. + S_д. α_д., м²

где α – коэффициент звукопоглощения, зависящий от материала ограждающей поверхности (Приложение 12). Материал, ограждающий поверхности, указывается в условии к задаче.

4. Определяем звукопоглощение после акустической обработки поверхности помещения

А₂ = S_пол.α_пол.+ S_пот. Α_обл. + S_ст. α_обл. + S_о. α_о. + S_д. α_д + S_м. α_м, м²

где α_обл. – коэффициент звукопоглощения облицовочного материала (Приложения 12). Марка облицовочного материала указывается в исходных данных (табл. 3).

5. Определяем постоянную помещения В₁, акустически необработанного помещения

В₁ = , м²

где – средний коэффициент звукопоглощения в помещения до его акустической обработки

= ,

6. Определяем постоянную помещения В₂ акустически обработанного помещения

В₂ = , м²

– средний коэффициент звукопоглощения после акустической обработки помещения

= ,

7. Определяем максимальное снижение шума звукопоглощающей облицовкой

ΔL = , дБ

8. Определяем итоговый уровень шума в помещении после акустической обработки его поверхности

L_о = L – ΔL, дБ

Задача 4. Оценить звукоизолирующую способность кабины управления технологическим процессом или ограждения закрытого типа для шумного агрегата (кожуха). Исходные данные приведены в табл. 4.

Таблица 4. Исходные данные к задаче № 4

Вариант	Размеры кабины или ограждения, м	Размер проема (окна) для наблюдения, м	Конструктивное исполнение стен, кабины или ограждения	Материал стен	Толщина одной прослойки, мм
Длина, А	Ширина, В	Высота, Н	а	h	сплошная	двойная с воздушной прослойкой 8-10 см
	2,0	2,2	3,0	–	–	–	+	дерево
	3,5	3,5	3,2	1,2	0,8	+	–	кирпич
	3,5	3,0	3,5	1,2	1,0	–	+	алюминий
	2,5	2,0	2,2	–	–	–	+	сталь	2,5
	4,0	3,0	4,0	1,5	0,8	+	–	кирпич
	2,0	2,2	2,0	–	–	–	+	фанера
	3,0	2,5	2,5	1,6	0,8	–	+	фанера
	3,5	3,0	3,0	1,2	0,8	+	–	бетон
	4,0	2,5	4,0	1,2	1,2	+	–	кирпич
	2,5	2,5	2,0	–	–	–	+	дерево

 

Методика расчета

1. Определяем площадь проема кабины S₂, м² (по данным таблицы 4).

 

2. Определяем площадь звукоизолирующей поверхности S₁, м²

а) кабины S₁ = 2Н(А+В) – S₂, м²

б) ограждения S₁ = 2Н(А+В)+АВ, м²

где А, В, Н – размеры кабины или ограждения, м

3. Оцениваем звукоизолирующую способность стен кабины, выполненных из материала с поверхностной плотностью:

а) до 200 кг/м²

R =13,5 lgG + 13 –10lg , дБ

где: R – величина снижения уровня шума от пути его распространения, дБ;

G – поверхностная плотность 1 м² ограждения, кг/м², определяемая как произведение плотности 1 м² материала толщиной 1 мм (Приложение 15) на толщину ограждения, приведенной в табл. 4.

б) свыше 200 кг/м²

R =23 lgG – 9 –10lg , дБ

4. Оцениваем звукоизолирующую способность ограждения, выполненного из материала с поверхностной плотностью:

а) до 200 кг/м²

R =13,5 lgG + 13, дБ

б) свыше 200 кг/м²

R =23 lgG – 9, дБ

Если стены кабины или ограждения выполнены из двойного слоя с воздушным зазором, то в приведенных формулах вместо G принимается 2 G и прибавляется поправка Δ, учитывающая гашение звука в воздушной прослойке (Принимается Δ = 6,5-7 дБ).

 

Задача 5. Определить емкость пожарного водоема для наружного пожаротушения. Исходные данные приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1. Исходные данные к решению задачи 5.

Вариант	Площадь здания S, м	Высота здания, H, м	Степень огнестойкости	Категория помещения по взырво- и пожароопасности	Действительный срок восстановления запаса воды, ч	Нормируемый срок восстановления запаса воды, ч
		6,0	I	А
		7,2	II	Б
		9,6	III	В
		7,8	II	В
		8,4	III	В
		9,8	I	А
		10,0	II	Б
		12,0	IV	Г
		8,0	V	Д
		10,0	III	В

Методика расчета

1. Определяем объем производственного помещения V, м³

V = S · Н

где S – площадь здания, м²;

Н – высота здания, м.

1. Определяем необходимый запас воды для наружного пожаротушения Q, м²

Q = ,

где n – расчетное число пожаров, подлежащих одновременному тушении. (принимается n = 1);

q – секундный расход воды, л/с (Приложение 14); определяется в зависимости от объема помещения, категории по взрывоопасности и степени огнестойкости;

Т – расчетная продолжительность тушения пожара, ч (обычно принимается Т = 3).

2. Определяем величину дополнительного запаса воды ΔQ при продолжительном времени его пополнения, м³

ΔQ = Q· ,

где Q – необходимый объем противопожарного запаса воды, м³;

К – отношение действительного срока пополнения противопожарного запаса воды к нормируемому (см. табл. 5.1)

3. Определяем общий объем противопожарного запаса воды, Q_s, м³.

Q_s = Q + ΔQ

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Наибольшие допустимые сопротивления защитных заземляющих устройств R_δ

Характеристика установки	Наибольшее допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом
Электроустановки напряжением до 1000 В при мощности генератора или трансформатора:
1. До 100 кВ·А
2. Более 100 кВ·А

 

Приложение 2

Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов, Ом·м

 

Грунт	Значения, рекомендуемые для приближенных расчетов
Глина
Суглинок
Песок
Супесь
Торф
Чернозем

 

 

Приложение 3

Коэффициент сезонности К_с.в., К_{с.г .} для однородного грунта

 

Тип заземлителя	Климатическая зона
I	II	III	IV
Вертикальные заземлители длиной до 3 м при глубине заложения от поверхности грунта 0,5 – 0,8 м (Кс.в)	1,8 – 2	1,6 – 1,8	1,4 – 1,6	1,2 – 1,4
Горизонтальные заземлители на глубине заложения 0,5 – 0,8 м (Кс.г .)	4,6 – 7	3,5 – 4,5	2,5 – 4	1,5 – 2

 

Приложение 4

Коэффициент использования η_и.в. вертикальных заземлителей (трубы, уголки и т.п) без учета влияния полосы связи

 

Число заземлителей	Отношение расстояний между заземлителями к их длине
электроды размещены в ряд	электроды размещены по контуру
	0,85	0,91	0,94	–	–	–
	0,73	0,83	0,89	0,69	0,78	0,85
	0,65	0,77	0,85	0,61	0,73	0,80
	0,59	0,74	0,81	0,56	0,68	0,76
	0,48	0,67	0,76	0,47	0,63	0,71
	–	–	–	0,41	0,58	0,66
	–	–	–	0,39	0,55	0,64
	–	–	–	0,36	0,52	0,62

 

Приложение 5

Коэффициент использования η_и.г. горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды (трубы, уголки и т.п.) группового заземлителя

 

Отношение расстояний между вертикальными заземлителями	Число вертикальных заземлителей
Вертикальные электроды размещены в ряд
	0,85	0,77	0,72	0,62	0,42	–	–	–
	0,94	0,80	0,84	0,75	0,58	–	–	–
	0,96	0,92	0,88	0,82	0,68	–	–	–
Вертикальные электроды размещены по контуру
	–	0,45	0,40	0,34	0,27	0,22	0,20	0,19
	–	0,55	0,48	0,40	0,32	0,29	0,27	0,23
	–	0,70	0,64	0,56	0,45	0,39	0,36	0,33

 

Приложение 6

Наивыгоднейшие значения отношения γ = для некоторых светильников

Тип светильника	γ
Светильники с лампами накаливания
Универсаль без затенителя (У)	1,5
Универсаль с затенителем (У3)	1,4
Глубокоизлучатель эмалированный (Гэ)	1,4
Глубокоизлучатель (Гс)	0,9
Глубокоизлучатель (Г)	0,7
Фарфоровый (Фм)	2,0
Промышленный уплотненный без отражателя (ПУ, СПВ)	2,0
Промышленный уплотненный с отражателем (ПУ)	1,5
Для химически активной среды без отражателя (СХ)	2,0
Для химически активной среды с отражателем (СХ и СХМ)	1,4
Взрывозащитные без отражателя (ВЗГ)	2,0
Взрывозащитные с отражателем	1,4
Светильники с люминесцентными лампами
ОД, ОДР, ОДО, ОДОР, МОД, ПВЛ-6, НОГЛ, ПЛУ	1,4
ВОД, ВЛН, ЦВЛ-1	1,5

 

Примечание: при высоте подвешивания более 3 м γ следует брать не более 1.

 

Приложение 9

Значения Z для некоторых светильников

 

Тип светильника	Значения Z при отношении равном
1,2	1,6	2,0
Универсаль без затенителя	1,15	1,25	1,5
Глубокоизлучатель эмалированный	1,1	1,2	1,4
«Люцетта» цельного стекла		1,1	1,2
Шар молочного цвета		1,1	1,3

 

Примечание: при отношении γ, не превышающих наивыгоднейших, рекомендуется при освещении лампами накаливания и ДРЛ принимать Z = 1,15; люминесцентными Z = 1,1

 

 

Приложение 10

Электрические и световые характеристики ламп

 

Лампы накаливания (ГОСТ 2239-70)	Люминесцентные лампы (ГОСТ 6825-70)
Мощность, Wл, Вт	Световой поток при напряжении U в сети, В	Тип лампы	Мощность Wл, Вт	Напряжение на лампе U, В	Световой поток, Ф, лм
127	220
			ЛДЦ30-4
			ЛД30-4
			ЛХБ30-4
			ЛБ30-4
			ЛТБ30-4
			ЛИЦО -4
			ЛХБ40-4
			ЛБ40-4
			ЛТБ40-4
			ЛДЦ65-4
			ЛД65-4
			ЛХБ65-4
			ЛХБ65-4
			ЛБ65-4
			ЛДЦ80-4
			ЛД80-4
			ЛХБ80-4
			ЛБ80-4
			ЛТБ80-4

 

 

Приложение 11

Величина ΔL, добавляемая к большему из уровня шума

Разность уровней шума двух источников L1- L2			2,5
Величина ΔL, добавляемая к большему из уровней шума		2,5		1,5		0,5

 

Приложение 7

Значения коэффициента использования светового потока η_и светильников с лампами накаливания

Коэффициент отражения %	Тип светильника
У, УПМ и ПУ	Гз и ГПМ	Гс и ГсУ	Уз	ВЧА-200 без отражателя	ВЗБ-200, ВЗГ-150 с отражателем	ВЧА-200 с отражателем	ВЗГ-200 без отражателя	СХ без отражателя
ρпт.	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70	30 50 70
ρст.	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50	10 30 50
ρр.п.	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30	10 10 30
Показатель помещения i	Коэффициент использования потока ηи,%
0,5	17 20 24	19 22 27	31 34 40	12 15 20	8 12 19	13 15 19	12 15 19	7 10 18	6 11 18
0,6	23 26 34	24 27 34	38 42 49	19 22 28	10 14 22	15 17 22	14 17 22	9 12 20	11 15 24
0,7	30 34 42	28 31 38	44 47 49	25 28 34	14 18 22	18 19 25	17 19 24	12 16 24	14 19 28
0,8	34 38 46	31 34 42	48 51 59	28 31 37	17 21 31	20 21 27	19 21 27	14 19 27	17 22 32
0,9	37 41 49	34 37 45	52 55 63	30 33 39	18 23 32	22 23 29	21 22 29	15 20 29	18 24 32
1,0	39 43 51	37 40 48	55 58 66	31 35 41	19 24 34	23 25 30	22 24 30	16 21 30	19 26 36
1,1	41 45 53	39 42 50	57 60 69	32 36 43	20 25 37	24 26 32	24 26 32	17 22 32	21 27 38
1,25	43 47 56	42 45 54	60 62 72	34 38 45	21 27 39	26 28 34	25 28 34	18 24 34	22 29 41
1,5	46 50 60	46 49 58	64 67 77	36 40 48	23 30 42	29 31 37	28 31 38	20 26 37	24 31 45
1,75	48 53 63	49 53 62	67 70 81	39 42 50	26 32 45	31 33 39	30 33 40	22 28 40	26 33 48
2,0	51 55 66	52 55 65	69 73 84	40 44 52	27 34 47	33 34 41	32 35 42	23 30 42	28 35 50
2,25	53 57 68	54 57 68	71 74 86	42 45 54	29 35 49	34 36 43	34 36 43	25 31 44	29 37 52
2,5	55 59 70	55 58 70	73 76 88	44 47 56	30 37 51	35 37 45	35 37 45	26 33 46	31 39 54
3,0	58 62 73	58 61 73	75 78 91	46 49 59	33 39 55	37 39 46	37 38 47	26 35 49	33 41 58
3,5	61 64 76	60 63 75	77 79 93	48 51 61	35 41 57	38 40 48	39 41 49	30 37 51	35 43 60
4,0	62 66 78	61 64 77	78 80 95	49 52 64	36 43 59	39 41 49	40 42 50	32 38 53	37 45 62
5,0	64 69 81	63 66 78	79 82 96	51 53 65	38 45 62	40 42 50	41 43 62	34 40 56	39 47 65

Коэффициент использования светового потока. Светильники с люминесцентными лампами Приложение 8