Светотехника

Светотехника – это область науки и техники, предметом которой являются

исследование  принципов и  разработка способов генерирования,

пространственного перераспределения и измерения характеристик
оптического излучения, а также преобразование его энергии в другие виды
энергии и использование в различных целях. Светотехника включает в себя
также конструкторскую и технологическую разработку источников излучения
и систем управления ими, осветительных, облучательных и светосигнальных
приборов, устройств и установок, нормирование, проектирование, монтаж и
эксплуатацию светотехнических установок.

— Ю. Б. Айзенберг, «Справочная книга по светотехнике»

Цель курса – подготовка бакалавров, знающих научные и инженерные
основы обеспечения безопасности жизнедеятельности в техносфере,
умеющих решать вопросы инженерной защиты окружающей среды, в
частности вопросы светотехники, владеющих знаниями методик по расчету
систем освещения.

Порядок изучения курса следующий:

• 1.    Самостоятельное изучение вопросов светотехники по рекомендуемой
  литературе согласно программе.

• 2.    Изучение лекционного материала и выполнение лабораторных работ в
  период экзаменационно - лабораторной сессии.

• 3.    Выполнение контрольной работы.

В период изучения курса светотехники студент может получить
консультацию у преподавателей на кафедре “Техносферная безопасность”.

• 2. Задание на контрольную работу.

При выполнении контрольной работы студент должен ответить на четыре
вопроса и решить две задачи.

Номера вариантов вопросов выбираются по последней и предпоследней
цифре учебного шифра. (табл. 1)

Исходные данные для решения задач выбираются по последней цифре
учебного шифра: при четной цифре решаются четные номера задач: 2 и 4 ,
а

при нечетной цифре номера задач 1 и 3. При решении задач можно
использовать выписки из нормативных документов, представленные в
задании на лабораторную работу по дисциплине светотехника , например :

• 1.    При выборе светового потока различных ламп использовать таблицы
  3.1; 3.2; 3.3.

• 2.    При выборе типа светильника использовать таблицы 4.2; 7.2.

• 3.    При выборе коэффициента использования светового потока
  использовать таблицу 7.2.

4.При определении нормируемых параметров можно использовать
приложение 1 и 2 к лабораторной работе.

Ответы на вопросы необходимо излагать в реферативной форме с
приведением расчетных формул, поясняющих эскизов, схем, и т.д., с
указанием используемой литературы и нормативных документов.

Выбор варианта теоретического задания

Вопросы

• 1.    Основной закон светотехники.

• 2.    Определение и понятие силы света.

• 3.    Определение и понятие светового потока.

• 4.    Определение и понятие освещенности, коэффициента пульсации.

• 5.    Блёскость прямая и отраженная.

• 6.    Показатель ослепленности P.

• 7.    Яркость, единица яркости.

• 8.    Исследование световой среды.

• 9.    Коэффициент естественного освещения.

• 10.    Измерение освещенности.

• 11.    Системы общего освещения.

• 12.    Нормирование производственного освещения.

• 13.    Электрические источники света.

• 14.    Разновидности современных источников света.

• 15.    Кривые силы света.

• 16.    Разновидности светодиодных ламп , их недостатки и преимущества.

• 17.    Пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Современные схемы ПРА.

• 18.    Светильники наружного освещения, их сравнительные
  характеристики.

• 19.    Стробоскопический эффект. Меры борьбы в светотехнике с ним.

• 20.    Светотехнические характеристики светильников.

• 21.    Нормализация осветительных условий.

• 22.  Критерии светораспределения.

• 23.  Методы расчета освещенности.

• 24.  Метод коэффициента использования.

• 25.  Метод удельной мощности.

• 26.  Метод светящейся линии.

• 27.  Расчет прожекторного освещения.

• 28.    Точечный метод расчета.

• 29.    Естественное освещение.

• 30.    Нормирование естественного освещения.

• 31.    Основные показатели световой среды при исследовании условий
  труда.

Задача №1.

Произвести расчет равномерного искусственного освещения в помещении.

Напряжение питания 220В. Светильники со светодиодными лампами.

Исходные данные для расчета принять по варианту, номер которого
совпадает с предпоследней цифрой учебного шифра.

Примечание. Недостающие данные для расчета принять самостоятельно.

Указания к решению задачи

• 1.    Расчет выполнить методом коэффициента использования светового
  потока. Высота свеса светильника 0,2м; высота рабочей поверхности

0,8м. Коэффициент неравномерности освещения Z=1,2; коэффициент
запаса Кз=1,4. Тип светильника выбрать самостоятельно .

• 2.    Установить:

по СНиП 23-05-95 “Естественное и искусственное освещение”

• -    нормированное значение освещенности на рабочей поверхности в
  зависимости от заданных разряда и подразряда работ Ен .

• -    высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью h_п;

• -    необходимое число светильников N в помещении наивыгоднейшего
  относительного расстояния между ними, обеспечивающего
  наибольшую равномерность освещения;

• 3.    Определить:

• -    индекс помещения i=(А*B)/h(A+B) и по справочным таблицам
  установить коэффициент использования светового потока, а также
  требуемый световой поток одной лампы, необходимый для
  обеспечения требуемой освещенности.

Фр= Eн K з S Z|Nn u.

В данной формуле N-это количество светильников, а n –это
количество ламп в светильнике.

По справочным        таблицам по Фр определить тип лампы, ее световой

поток Фл и мощность (допускается отклонение светового потока выбранной
лампы от расчетного в пределах от -10 до +20%);

• -    фактическую освещенность рабочей поверхности

Ф_л

^{ЕФ = Ен}ф“

• и    сравнить с ЕН;

• -    суммарную мощность осветительной установки.

• 4.    Привести схему размещения светильников, дать полный вывод. [1; 2; 3]

Задача 2.

Рассчитать площадь световых проемов, обеспечивающих нормированное
значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) в
производственном помещении с боковым естественным освещением.
Ориентацию световых проемов по сторонам горизонта принять
самостоятельно. Исходные данные для расчета принять по варианту, номер
которого совпадает с предпоследней цифрой учебного шифра.

Примечание. Недостающие данные для расчета принять само
стоятельно.

Указания к решению задачи.

• 1.    Принять:

площадь одного окна SX = 5м²;

коэффициент, учитывающий повышение КЕО благодаря отраженному
свету, принять r = 1.

• 2.    Определить по СНиП 23-05-95 значение КЕО eН и коэффициент
  светового климата m, нормированное значение КЕО

^ = е_н *т ;

площадь помещения SП;

общую площадь световых проемов;

.  _ ^п^Нз^ОК

°^K~ ЮОт^г

число окон

• 3.    Начертить план производственного помещения с расположением
  оконных проемов, сделать вывод. [1; 2; 3]

Задача 3.

Произвести расчет освещения пассажирской платформы с выбором
источников света и их количества. Расчетная минимальная температура
окружающей среды -35°С.

Вариант исходных данных принять по предпоследней цифре учебного шифра
студента.

Недостающие для расчета данные принять самостоятельно

Указания к решению задачи

Вычертить расчетную схему освещения платформы и опоры для установки
светильников (тип светильника и коэффициент запаса принять
самостоятельно).

Расчет произвести точечным методом.

За расчетные точки принять точки на поверхности платформы: одну
посередине между опорами по краю платформы, вторую по краю
платформы напротив светильника, перпендикулярно его оси.

Определить:

• -    расстояние до расчетных точек;

• -    расчетный угол для принятых точек;

• -    силу света I_a для лампы с условным потоком 1000 лм для выбранного типа
  светильника;

• -    условную освещенность в точках e;

• -    расчетный световой поток лампы;

• -    по расчетному световому потоку выбрать по ГОСТу источник света.

Сделать выводы. (1; 2; 3;4 )

Задача 4.

Установить расчетную освещенность на погрузочно-разгрузочной площадке
от группы прожекторов в точках, находящихся на расстоянии от
прожекторной мачты согласно заданию.

Вариант исходных данных принять по предпоследней цифре учебного шифра
студента.

Примечание. Тип прожектора: 1 — ПСМ-50-1;2— ПЗС-45

Указания к решению задачи

• 1.    Вычертить расчетную схему размещения прожекторов;

• 2.    Принять: τ=10°, θ=12°, напряжение 220В.

• 3.    Определить:

• -    по графику установить значение EH²;

• -    значение Е;

• -    освещенность в точке при τ=10°.

Сравнить с требованиями РД 3215-91 и сделать заключение.

Список литературы

• 1.    Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для вузов / Под общей ред.
  К.Б.Кузнецова, ч.I. – М.: Маршрут, 2005 – 574с.

• 2.    Безопасность жизнедеятельности: Учеб. для вузов / Под общей ред.
  К.Б.Кузнецова, ч.II. – М.: Маршрут, 2005 – 534с.

• 3.    СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. – М.:
  Стройиздат, 1995.

• 4.    Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного
  транспорта (РД 3215-91). – М.: Транспорт, 1992.