Расчет системы искусственного освещения

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Амурский государственный  университет

(ГОУ ВПО «АмГУ»)

     

 

 

 

 

 Кафедра безопасности жизнедеятельности

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

 

 

 

по дисциплине: БЖД

 

 

 

 

 Исполнитель

  студент  группы  004 –

 зачетная книжка №104155

 Вариант № 5

 

 Руководитель                                                                                А. Б. Булгаков

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Благовещенск 2012

1. Рассчитать систему общего искусственного освещения

Рассчитать методом  коэффициента использования светового потока систему общего искусственного освещения производственного помещения длинной А, шириной В, высотой Н. В качестве источника света использовать люминесцентные лампы. Привести схему расположения светильников в помещении. Рассчитать потребляемую электрическую мощность осветительной системой. Напряжение электрической сети в здании 220 В. В помещении размещены рабочие места инженерно-технических работников, оборудованные персональными электронно-вычислительными машинами. Коэффициенты отражения равны: для стен R_c; для потолка R_п. Коэффициент запаса k по СНиП 23-05-95. «Естественное и искусственное освещение». Коэффициент неравномерности освещения z =0,9. Высота рабочей поверхности равна h_p. Численные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Данные к расчету  искусственного освещения

№ варианта	А, м	В, м	Н, м	hp, м	Rп, %	Rс, %	k
5	10	6	3,2	0,75	30	10	1,4

Решение задачи производим в следующей последовательности:

1. Производим выбор системы освещения:

- так как по условию задачи применяем люминесцентные лампы, а также исходя из того, что работа в помещении производится по всей площади помещения, то  в соответствии с требованиями Раздела 7 пункта 7.1 СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" (утв. постановлением Минстроя РФ от 2 августа 1995 г. N 18-78) (с изменениями от 29 мая 2003 г.), применяем общее равномерное искусственное освещение.

2. Производим выбор источников света:

- по условию задачи  применяем люминесцентные лампы.

3. Выбираем тип светильника и определяем высоту подвеса над рабочей поверхностью.

Так как по условию  задачи помещение имеет коэффициент  запаса k=1,4, что соответствует помещению с малым выделением пыли, а также имеет коэффициенты отражения потолка и стен, соответствующие помещению с хорошим отражением соответствующих поверхностей - выбираем открытый двухламповый светильник ОД-2-40, соответствующий указанным требованиям [1, 3, 5];

Характеристики  светильника ОД-2-40:

- длина 1230 мм, ширина 266 мм, высота 158 мм, КПД 75%.

По формуле (1) определяем высоту подвеса  светильника над рабочей поверхностью:

h = Н - h_р- h_с, где                                                                                            (1),   

Н = 3,2 – высота помещения, м;

h_р = 0,75 – высота рабочей поверхности над уровнем пола, м;

h_с = 0,7 – расстояние от светового центра светильника до потолка, м;

h = 3,2 – 0,75 – 0,07 = 2,38 м

4. Определяем освещенность на рабочих местах:

- так как в соответствии с требованиями пункта 6.3 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» и СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» освещенность в помещении с рабочими местами, оборудованными ПЭВМ не должна быть более 300 лк, то принимаем освещенность на рабочих местах равной 300 лк.

5. Коэффициент запаса по условию  задачи задан k=1,4; что соответствует помещению с малым выделением пыли. [5]

6. Определяем необходимое количество светильников:

Определение необходимого количества светильников производим исходя из размеров производственного помещения, а также в зависимости от выбранного типа светильника.

Расстояние между рядами светильников  определяем по формуле:

L= l × h, где:                                                                                                   (2)

L – расстояние между рядами светильников;

l – наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками, м;

h – высота подвеса  светильника над рабочей  поверхностью, м;

l = 1,4 – расчетное значение (таблица 7).

L = 1,4 × 2,38 = 3,33  м

 

Определяем количество рядов светильников по формуле:

, где                                                                                                  (3)

n_ряд – количество рядов светильников с люминесцентными лампами;

В - ширина помещения, м;

L – расстояние между рядами  светильников, м.

Определяем количество светильников в ряду по формуле;

, где                                                                                         (4)

n_св – количество светильников с люминесцентными лампами в ряду;

L – расстояние между рядами светильников;

А – длина  помещения;

- длина светильника;

 шт.

Расстояние от светильника до стены принимаем равным [2,4].

  

;

 

Определяем число ламп в светильниках по формуле:

n = n_ряд × n_св × а, где                                                                                       (5)

n_св – количество светильников с люминесцентными лампами в ряду;

n_ряд – количество рядов светильников с люминесцентными лампами;

а – количество ламп в одном  светильнике;

n – число ламп в светильниках.

n = n_ряд × n_св × а = 2 × 6 × 2 = 24 шт.

Расстояние между  светильниками в ряду рассчитываем по формуле

, где                                                                             (6)

А – длина  помещения, м.

l_св – длина светильника, м.

l_d – расстояние между светильниками, м.

 

 м

7. Определяем величину суммарного светового потока в помещении по формуле:

F = E_н × k × S × z / η, где                                                                               (7)

E_н – нормативная освещенность;

     S – площадь помещения;

     z – коэффициент неравномерности освещения;

k – коэффициент запаса;

     η – коэффициент использования светового потока.

Для этого определяем площадь производственного помещения:

S=А×В, где

А – длина помещения;

В – ширина помещения.

S=А×В=10×6=60 м²;

Значение коэффициента использования  определяем по справочным таблицам с  учетом значений: [1, 3, 5]

i – индекса помещения;

R_c - коэффициента отражения стен;

R_п - коэффициента отражения потолка.

Индекс помещения определяем по формуле:

i = S / h (A+B),                                                                                               (8)

где S – площадь помещения;

h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью;

А – длина помещения;

В – ширина помещения.

i = S / h (A+B)= 60 / 2,38 (10+6)=1,58

По справочным таблицам определяем приближенное значение коэффициента использования светового потока: η=30%=0,30

По  формуле (6) определяем величину суммарного светового потока:

F = E_н × k × S × z / η = (300 × 1,4 × 60 × 0,9) / 0,30 = 75600 лм

Определяем световой поток  одной лампы по формуле:

Исходя из величины светового потока по таблице выбираем люминесцентную лампу дневного света. (ЛДЦ)

- мощность 80 Вт

- напряжение сети 220 В

- напряжение на лампе 108 В

- ток лампы 0,82 А

- световой поток 2720 лм.

С помощью проверочного расчета  производим проверку светильников на соответствие освещенности.

- 10%  ≤ F_т – F_л / F_т ≤ 20%, где

F_л – расчетный световой поток одной лампы;

F_т – табличный световой поток одной лампы;

-10%  ≤ F_т – F_л / F_т ≤ 20%

(2720 – 3150) / 2720 ×100 =  15,81%

-10%  ≤ 15,81 % ≤ 20%

ВЫВОД:

Методом коэффициента использования  светового потока рассчитали, что для достижения нормативной освещенности Е_тр = 300 лк используем двухламповые светильники ОД-2-40 с люминесцентной лампой ЛДЦ  мощностью 80 Вт и световым потоком 2720 лм.

Проведем проверочный расчет:

  лк

 

2. Рассчитать потребный воздухообмен для общеобменной механической системы вентиляции

Имеется помещение аккумуляторной с объемом помещения равным V, м³. В помещении заряжается n сернокислотных аккумуляторных батарей типа СК. Заряд осуществляется током при постоянном напряжении на аккумуляторе равном U, B. Номинальная емкость аккумулятора при 10-часовом режиме разряда составляет С₁₀, А*ч. Температура воздуха t, ⁰С. Атмосферное давление 760 мм рт. ст.

1. Рассчитать расход воздуха   из условия разбавления водорода  и паров серной кислоты в помещении аккумуляторной  до допустимых концентраций.

2. Определить кратность воздухообмена.

Исходные данные приведены в  таблице 2.

Таблица 2 – Данные к расчету потребного воздухообмена

Вариант	Объем помещения   V, м3	Температура Воздуха   T, 0С	Количество аккумуляторных батарей n, шт.	Напряжение на аккумуляторе U, В	Емкость аккумуляторной батареи C10, А*ч.
5	200	24	200	2,4	100

 

1. Определяем  объем водорода, выделяющийся во  время заряда сернокислотных  аккумуляторов (СК) при температуре 24 ⁰С по формуле:

                                                (1)

где: р – атмосферное давление, мм. рт. ст.;

t – температура воздуха в помещении, ⁰С;

n – число заряжаемых аккумуляторных батарей;

i_р – наибольшая величина зарядного тока, расходуемого на электролиз воды в заряжаемых батареях, А;

i_р = а С₁₀, где:

А – коэффициент, зависящий от способа заряда (для  СК  аккумуляторов  а = 0,03);

С₁₀ – Емкость аккумуляторной батареи при 10-ти часовом режиме разряда, А час.

i_р = а С₁₀ = 0,03 100 = 3 А

 

По формуле (1) определяем объем  водорода:

    

2. Расчет  расхода   воздуха,  из  условия разбавления  водорода в воздухе аккумуляторного помещения до допустимой концентрации 0,2% объемных, т.е. не выше 5% от нижнего концентрационного предела взрываемости водорода, составляющего 0,4% объемных) производим по формуле [2]:

                                                             (2)

3. Так как при зарядке сернокислотных  аккумуляторов, кроме водорода, в  виде аэрозоля  выделяется серная кислота, то производим расчет расхода воздуха из условия снижения концентрации серной кислоты в воздухе до ПДК по формуле [3]:

, м³ / час,                                                          (3)                                       

где: q - количество электролита в пересчете на серную кислоту, выделяющегося из кислотных аккумуляторов;

q определяем по формуле [4]:

, мг / час, где:                                                              (4)       

m – удельное количество серной кислоты, выносимой из аккумулятора с газом, для открытых аккумуляторов m = 2,05 мг / дм³;

 

ПДК_рз - максимальная разовая предельно допустимая концентрация серной кислоты в воздухе рабочей зоны = 1 мг / м³[10];

ПДК_нм – предельно допустимая концентрация серной кислоты в атмосферном  воздухе населенных мест = 0,1 мг / м³; [11]

По формуле (3) определяем  расход воздуха из условия снижения концентрации серной кислоты в воздухе до ПДК:

 

4. Так как при зарядке аккумуляторных  СК батарей в воздух помещения  выделяется два разнонаправленных  по воздействию на человека  вещества, водород и серная кислота, то кратность воздухообмена производим по максимальному расходу воздуха [3]: