ПРЕДИСЛОВИЕ

Строительство школьных здании и дошкольных учреждении в нашей стране осуществляется в огромных масштабах.

Немаловажную роль в правильной постановке учебного и воспитательного процесса в этих зданиях играет искусственное освещение. Приемы и способы освещения должны осуществляться простыми средствами, дающими требуемый эффект при наименьших затратах на монтаж и эксплуатацию осветительных установок, а также обеспечивающими экономное расходование электрической энергии.

В настоящей книге рассматриваются основные требования к осветительным установкам школ и дошкольных учреждений, системы и виды освещения, источники света и светильники, рекомендуемые для указанных зданий, приводятся некоторые сведения по светотехническим и электротехническим расчетам, построению схем электрических сетей, электроснабжению и управлению системами электрического освещения, наиболее существенным вопросам устройства сетей освещения и электропроводок в современных крупнопанельных зданиях.

В книге не нашли отражения вопросы наружного освещения территории, спортивных и игровых площадок, а также некоторых помещений специальных школ, например классов скульптуры и живописи, тиров и т. п., так как рассматривалось освещение зданий только общеобразовательных школ.

На основе выполненных за последние годы исследовательских и проектных работ приводятся рекомендуемые типовые решения по искусственному освещению характерных помещений школ и дошкольных учреждений.

Автор выражает благодарность рецензенту инж. Р. И. Пашковскому и редактору инж. Л. А. Циперману за ценные предложения и замечания, а также за активную помощь при подготовке книги к печати.

Автор приносит свою признательность к. т. н. Т. И. Сидоровой, инженерам А. Н. Добровольскому и Т. Г. Юриной за помощь в подборе материалов по освещению характерных помещений школ и дошкольных учреждений в г. Москве.

Пожелания и замечания по содержанию книги автор просит направлять в адрес Энергоатомиздата: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб. 10.

Автор

ВВЕДЕНИЕ

Проблемы воспитания, образования, культурного и физического развития и подготовки к трудовой деятельности подрастающего поколения постоянно находятся в центре внимания партии и правительства. XXVI съездом КПСС установлена новая, широкая программа дальнейшего развития и качественного совершенствования сети и типов учебно-воспитательных зданий. Огромен размах школьного строительства. Ежегодно в городах и селах нашей страны сооружается большое количество школьных зданий. В 1982 г. общеобразовательные школы расширены на 725,2 тыс. мест, из них на 352,7 тыс. мест в сельской местности. Число учащихся в общеобразовательных дневных школах страны составит 39,6 млн. человек.

Широкое развитие получают школы и группы с продленным днем. В таких группах и в школах-интернатах обучается свыше 9,7 млн. учащихся [1]. Идет постоянный поиск новых архитектурно-планировочных и конструктивных решений, ведется экспериментальное строительство школьных зданий с различным количеством классов и кабинетов и новыми видами технологического и учебного оборудования.

Искусственное освещение школьных зданий имеет важнейшее значение в правильной постановке и проведении учебного процесса и создании комфортных условий для выполнения сложных зрительных задач учащимися и преподавателями. Вместе с чисто функциональными задачами искусственное освещение многих помещений шкотьных зданий должно способствовать повышению архитектурно-художественной выразительности интерьера. Можно с определенностью утверждать, что в современном школьном здании искусственное освещение является одним из основных средств, обеспечивающих необходимое эстетическое впечатление от принятых архитектурных решений. При проектировании искусственного освещения специалистам-

светотехникам совместно с медиками приходится решать сложные комплексные задачи в области гигиены зрения школьников. Специальными исследованиями установлено ослабление зрения школьников от класса к классу, прежде всего - появление и развитие близорукости. Установлено также, что понижение остроты зрения от первого к пятому уроку наблюдается у 13% учащихся с нормальным зрением и у 30% учащихся, страдающих близорукостью, которые утомляются значительно быстрее, чем школьники с нормальным зрением, причем этот процесс усугубляется при пониженной освещенности. Не останавливаясь здесь детально на многих причинах развития близорукости и других нарушениях зрения, которые излагаются в специальной литературе, в частности в [2], отметим лишь необходимость профилактики зрительных расстройств в школьном возрасте, в которой серьезную роль играет правильно спроектированное и правильно эксплуатируемое искусственное освещение наряду с другими санитарно-гигиеническими факторами (общее состояние здоровья, условия учебного процесса и домашних занятий, оптимальный режим просмотра телевизионных передач, режим труда и отдыха и т. д ) Однако особенно большое значение для охраны зрения детей имеет световой режим, поэтому школьные здания и детские учреждения следует сооружать так, чтобы было обеспечено высококачественное освещение всех помещений По данным некоторых исследователей оптимальные для остроты зрения уровни освещенности при люминесцентном освещении лежат в пределах 1000—1200 лк, но начиная с освещенности 600 лк при дальнейшем повышении уровня освещенности вплоть до оптимального зрительные функции возрастают относительно незначительно.

Поэтому нормирование таких высоких уровней освещенности, по-видимому, в настоящее время еще нецелесообразно по экономическим соображениям. Отсюда вытекает насущная необходимость обеспечить правильную постановку эксплуатации устройств освещения: своевременную и тщательную чистку светильников, своевременную смену ламп и т. д., особенно в помещениях для учебных занятий.

Вместе с тем надо учитывать, что устройство совмещен ного освещения, при котором недостаточный по нормам естественный свет компенсируется в дневное время искусственным освещением, пока не допускается в помещениях для пребывания детей, учебных и учебно-производ- 6

ственных помещениях школ и учебных заведений, кабинетах врачей. В пашей стране здания школ и детских учреждений сооружаются, как правило, по типовым проек там и являются объектами массового строительства, поэтому вопросам экономичности и эффективности их строительства уделяется первостепенное внимание.

Могут быть отмечены некоторые общие тенденции в проектировании и осуществлении остветитсльных установок современных школьных зданий. Во-первых, они заключаются в стремлении увеличить уровень освещенности, осо бенно в таких помещениях, как классы, кабинеты, лаборатории, некоторые виды мастерских, о чем уже упоминалось выше. Во-вторых, повсеместно осуществляется внедрение люминесцентного освещения, которое позволяет получить высокие уровни освещенности без перерасхода электрической энергии. В-третьих, широко применяется общее освещение большинства учебных помещений. Однако в ряде помещений, таких, как лаборатории, кабинеты домоводства, некоторые виды мастерских и т. д., целесообразно использовать общую равномерную (в некоторых случаях локализованную) и комбинированную системы освещения, которые позволяют повышать до необходимых пределов освещенность рабочих поверхностей. В-четвертых, серьезное внимание уделяется качественным характеристикам освещения (показателю дискомфорта, коэффициенту пульсации освещенности), которые нормируются для ряда помещений. В-пятых, научно-исследовательскими и конструкторскими организациями совместно с заводами светотехнической промышленности систематически ведутся разработки и внедрение в производство рациональных и эффективных светильников специального назначения, при которых обеспечивается наиболее целесообразное свето- распределепие и снижается отраженная блескость.

Огромное внимание уделяется строительству дошкольных детских учреждений — детских яслей и садов. По статистическим данным за 1979 г. в нашей стране постоянными дошкольными учреждениями было охвачено 14 млн. детей дошкольного возраста; только в РСФСР в 1978 г. было построено детских дошкольных учреждении на 320 тыс. мест |4] В 1982 г. введено в действие дошкольных учреждений на 431,7 тыс. мест. Общее количество детей в этих учреждениях возросло до 14,7 млн. чел.

Вопросы рационального освещения в детских учреждениях не менее важны, чем в учебных зданиях, поскольку в них находятся длительное время дети с еще неокрепшим организмом, выполняющие определенную зрительную ра-

боту при играх, рисовании, лепке, вышивании, учебных занятиях и т. д.

Существуют программы воспитания в детском саду и ряд специфических требований врачей-гигиенистов, относящихся к особенностям работы органов зрения детей раннего возраста.

Говоря о рациональном устройстве освещения, нельзя нс упомянуть об основополагающих работах советских светотехников и гигиенистов, много сделавших в области нормирования и развития искусственного освещения школ и детских учреждений. К ним следует отнести С. О. Майзеля, Н. В. Волоцкого, Ю. Б. Айзенберга, Ц. И. Кроль, Е. М. Белостоцкую, Е. Б. Шефтель, Н. М. Данцига, Д. А. Зильбера, В. В. Телятьева, 3. А. Скобареву и др.

Наряду с нормируемыми количественными и качественными характеристиками искусственного освещения, установленными СНиП П-4-79, а также требованиями по устройству искусственного освещения, изложенными в Инструкции по проектированию электрооборудования общественных зданий СН 543-82, укажем работы лаборатории светотехники Московского научно-исследовательского и проектного института типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП), разработавшей рекомендации и типовые решения по искусственному освещению основных школьных помещений и других детских учреждений г. Москвы.

В рекомендациях учтены опыт проектирования, строительства и эксплуатации школ и дошкольных учреждений, материалы зарубежных авторов, рекомендации органов народного образования и здравоохранения, а также результаты натурных исследований и анкетирования. выполненных в школах, детских садах и яслях г. Москвы.

Таким образом, искусственное освещение должно обеспечивать высокую эффективность выполнения жизненно важных функциональных задач, в чем состоит утилитарное его значение, а также решение архитектурно-художественных задач, которые имеют немаловажное эстетическое значение.

При проектировании должны быть обеспечены нормируемые наименьшая освещенность и показатели качества освещения, бесперебойность действия, удобство обслуживания и управления осветительной установкой, а также предусмотрены меры по экономному расходованию электрической энергии.

8

* В числителе указана освещенность для люминесцентных ламп, в знаменателе— для ламп накаливания.

*• В числителе указана освещенность для чтения печатного материала, в знаменателе — для чтения карандашных записей.

*** Первая цифра — освещенность на столах учащихся, вторая — на столе преподавателя.

*»** Уровень освещенности принят исходя из того, что занятия проходят в основном в дневное время, в скобках — современная норма.

В заключение коротко остановимся на зарубежном опыте устройства электрического освещения в рассматриваемых зданиях, который позволяет выявить некоторые основные тенденции в развитии осветительных установок школ и дошкольных учреждений.

Прежде всего укажем рекомендуемые уровни освещенности в школьных помещениях некоторых стран (табл. 1).

Из таблицы следует, что наиболее высокие уровни освещенности нормируются в США, которые, как представляется автору, нельзя считать вполне обоснованными.

В ряде стран нормируются не только количественные характеристики осветительных установок, но и качественные. Так, например, в Финляндии принята оценка по индексу слепнмости, во Франции, Италии, ФРГ, Австрии — по допустимой яркости светильников, в США — по вероятности получения зрительного комфорта, в Англии — по индексу блескости и т. д.

Как видно из приведенных данных, кстати, весьма разноречивых, можно сделать вывод, что в развитых странах преобладает тенденция к повышению освещенности и введению качественных характеристик, обеспечивающих наилучшие условия для сохранения зрения. Вопросы

устройства освещения в рассматриваемых зданиях за рубежом осве щены в [22], а также в [26]. Общим для всех этих материалов является стремление к наибольшему повышению зрительного комфорта и созданию количественных критериев для его оценки. Так, в ФРГ в качестве показателя, характеризующего теиеобразующие свойства осветительной установки, введено отношение цилиндрической освещенности Ец к горизонтальной Ег, рассчитываемое на уровне 1,2 м от пола, в СШ \ и некоторых других странах эквивалентная сферическая освещенность и ее отношение к освещенности расчетной плоскости (коэффициент эффективности) с различными модификациями этих характеристик. По оценкам специалистов экономичное по расходу энергии и надлежащего качества освещение достигается при применении светильников со светораспредслением типа batwing, имеющих широкую поперечную кривую силу света с двумя симметрично рас положенными максимумами под углом 35— 40". В стандарте ФРГ DIN5035 <Искусственное освещение помещений» изложены требования к освещению школьных помещений, при которых обеспечивается освещенность на партах свыше 500 лк и соотношение Ец Е,о03 при применении одноламповых светильников с зеркальными отражателями или зеркализованными экранирующими решетками. В этих помещениях рекомендуются светильники, имеющие светораспределеппе типа batwing в поперечой плоскости и специальные светильники для освещения классной доски с ограничением прямой и отраженной блескости. Так, например, для типовых классов площадью 64 м2 высотой 3 м с индексом 1,8 и коэффициентами отражения потолка, стен и пола 0,7; 0,5 и 0,3 (соответственно) нормируемая освещенность 500 -600 лк достигается при вышеуказанных светильниках с энергоэкономичными люминесцентными лампами диаметром 26 мм и при удельной мощности 13—15 Вт/м2.

Большое значение придается вопросам распределения яркостей в поле зрения с учетом сложности и многочисленности зрительных задач, которые приходится решать в учебных помещениях, причем такие задачи, как чтение и письмо, требуют пристального и длительного внимания учащихся; не менее сложно наблюдение доски и написанного на ней текста или вычерченных схем. Известные трудности тля эре ния представляет переадапгация при переводе взгляда с поля одной яркости, например книги, на другие предметы, имеющие резко отлп чающиеся яркости Поэтому во избежание дискомфорта рекомендуются следующие соотношения яркостей между объектом различения и фоном, например между книгой и партой от 1 1 до 1 :3, между указанным объектом и более удаленными темными предметами, например полом,— от 1:1 то 1:3, наконец, между объектом различения и более удаленными световыми поверхностями — от 1:1 до 1:5. Обращается внимание на недопустимость блестящей окраски стен, по-

толков, гола и мебели, рекомендуются матовые тона, не рекомендуется также применение глянцевой и вообще блестящей бумаги.

По данным зарубежных авторов значительная экономия олектрн- ческон энергии достигается при освещении люминесцентными лампами с диаметром колбы не 38, а 26 мм, имеющими очень высокую светоотдачу (более 100 лм/Вт). Дальнейшее снижение расхода энергии мо жет быть достигнуто при применении электронных ПРА за счет снижения потерь.

Очень важными являются вопросы цветопередачи и тенеобразо- вания. Над этими вопросами работают ученые и специалисты и в нашей стране, и за рубежом Проводятся исследования и в области создания рациональных осветительных установок, предназначенных для помещений, в которых пребывают дети дошкольного возраста.

Специалисты ФРГ, например, считают рациональным устройство в таких помещениях так называемого «островного» освещения, при котором в зависимости от функционального назначения и характера деятельности ребенка создаются осветительные устройства на отдельных участках помещения.

В спальнях рекомендуются устройства «специального света для засыпания» (ночник с маломощной лампой накаливания или плавное регулирования светового потока одного светильника Из состава общего освещения).

В некоторых помещениях применяются вс г роенные светильники, если это позволяют строительные конструкции (комнаты для гимнастических и музыкальных занятий, для подвижных игр, праздников и т. д.). Находит применение дополнительное освещение, при котором светильники устанавливаются на специальном шинопроводе над столиками для занятий. Такая система позволяет устранить затемнение рабочего места.

Перспективными для ряда помещений (спортивных и актовых залов и т п.), а в дальнейшем и для учебных помещений считаются осветительные установки отраженного света, в которых используются металлогалогенные лампы. В ряде работ отмечается целесообразность автоматического управления освещением, при этом установлена экономическая целесообразность ступенчатого регулирования освещенности путем отключения и включения групп (рядов) светильников с люминесцентными лампами. Бесступенчатое регулирование освещенности путем плавного регулирования светового потока обходится значительно дороже и признается целесообразным лишь в очень крупных помещениях.

ГЛАВА ПЕРВАЯ

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕТИТЕЛЬНЫМ

УСТАНОВКАМ ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

Краткая характеристика архитектурно-строительных решений и основных помещений

Здания школ и дошкольных учреждений сооружаются в городах, как правило, по типовым проектам, которые время от времени обновляются. Типовые проекты базируются на использовании современных индустриальных строительных конструкций, выпускаемых заводами стройиндустрии, что обеспечивает высокие темпы возведения зданий и экономное расходование материальных ресурсов. Архитектурно-планировочные решения и инженерные устройства зданий, а также технологическое оборудование соответствуют требованиям учебного процесса. Как правило, такие здания сооружаются из каркасно-панельных конструкций, которые в последнее время заменяются на крупнопанельные полносборные железобетонные конструкции, что, естественно, еще больше повышает индустриальность строительства и обеспечивает снижение трудозатрат. Наиболее распространенное число учащихся в школьном здании в крупных городах составляет около 1000, а вместимость дошкольных учреждений — около 140 детей (обычно это объединенные ясли-сады). Встречаются и более крупные детские сады-ясли примерно на 300 мест, однако они большого распространения не имеют. Количество классов в школах — 20—30, а в детских учреждениях — 6, 10, 12, 14 групп.

Состав помещений строго нормируется применительно к требованиям учебного и воспитательного процесса, осуществляемого в зданиях. Одним из наиболее важных этапов проектирования является разработка раздела искусственного освещения, создающего комфортные условия для проведения учебной и воспитательной работы, а также для игр, отдыха, питания, спорта, других мероприятий. В последнее время к школьным зданиям и детским учреждениям пристраиваются бассейны, в которых школьники могут заниматься водными видами спорта, а дети—учиться плавать. Освещение этих помещений требует специфических решений. Особо следует отметить школы специального назначения — музыкальные, спортивные, художест- 12

венные, эстетического воспитания, для которых также требуются специальные светотехнические и электротехнические решения, но здесь они не рассматриваются.

При рациональном освещении помещений снижаются возбудимость и утомляемость пребывающих в них детей, улучшается их настроение, повышается активность в процессе обучения и работы. Естественно также, что хорошее освещение способствует улучшению условий работы преподавателей и воспитателей. В проекте обязательно должны учитываться условия окружающей среды и пожарная безопасность некоторых помещений. В табл. 3 приведен перечень основных помещений школ и дошкольных учреждений и дана характеристика окружающей среды в соответствии с классификацией Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и Инструкции по проектированию электрооборудования общественных зданий СП 543-82.

Поскольку в рассматриваемых зданиях важную роль играют правильное восприятие освещения и наименьшая утомляемость детей, окраска помещений должна выполняться светлыми матовыми тонами (в том числе полов). Блестящей окраски следует избегать во избежание отраженной блескости. Наиболее целесообразные коэффициенты отражения потолков должны быть не менее 70%, стен — 50%, мебели (парты, столы и т. п.)—30—40%, пола — 20%. Классные доски должны быть матовыми, желательно коричневого, зеленого или серого цветов с коэффициентом отражения от 10 до 30%.

В южных районах страны, где солнечные лучи, особенно в весеннее время и в начале осени, мешают учебному процессу, необходимо предусматривать в архитектурно- строительной части проектов зашторивание светопроемов. В ряде учебных помещений, где применяются новые формы обучения с широким использованием кинопоказа, диапозитивов, необходимо устраивать зашторивание с помощью электропривода, управляемого со стола преподавателя. В помещениях с зашториванием окон управление освещением устраивается из двух мест — от входа и со стола преподавателя.

При разработке архитектурно-строительной части проектов особое внимание уделяется естественному освещению учебных зданий. Нормы (СНиП П-4-79) устанавливают обязательные значения коэффициентов естественного освещения КЕО, %, которыми следует руководствоваться. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) есть ■отношение значения освещенности, создаваемой в некото-

рой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственно или после отражения), к значению наружной горизонтальной освещенности в тот же самый момент времени, создаваемой светом полностью открытого небосвода, %.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее, верхнебоковое (комбинированное). При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). При двухстороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

При верхнем или верхнебоковом естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, распо ложенных на пересечении вертикальной плоскости характерного резерва помещения и условной рабочей поверхно сти (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен или перегородок.

Нормируемые значения КЕО (%) для некоторых характерных помещений зданий школ и дошкольных учреждений приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а

Помещении

КЕО %

При верхнем или верхнебоновом (свешенин

При (Ужо ном освещении

В зоне с устойчивым снежным покровом

На остальной территории СССР

Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории, лаборантские, мастерские

4

1,2

1 5

Крытые бассейны

—

0,8

I

Кабинеты технического черчения и рисования

5

1,6

2

Рекргации

3

0,8

1

Приемные и раздевальные детских учреждений

—■

0,8

1

Групповые, игральные, столовые, комнаты для музыкальных и гимнастических занятий, спальные, веранды, изоляторы

1,2

1,5

Методика расчета КЕО приведена в Приложении 5 к СНиП II 4 79. Расчет естественного освещения, как правило, производится в архитектурно-строительной части проекта. Отметим, что для отапливаемых зданий запрещается предусматривать площадь световых проемов более, чем требуется по нормам. Это очень важно, так как в некоторых случаях архитектурные излишества ведут к неоправ данному перерасходу тепловой энергии. Действующие нормы пока не допускают применения совмещенного освещения в основных помещениях школ, однако стрем тонне архитекторов увеличить глубину учебных помещений детаюг актуальной разработку методов совмещенного освещения таких помещений. Последние отечественные исследования [25] показали, что при одностороннем освещении оптимальные параметры световой среды и меньшее затенение рабочего места рукой и корпусом учащегося достигаются при левостороннем направлении светового потока от искусственных источников света в установке совмещенного освещения, но допускается и верхнее освещение. Можно предполагать, что при пересмотре норм естественного и искусственного освещений совмещенное освещение будет допущено и в зданиях школ.

Нормы освещенности и качественные показатели осветительных установок

В СНиП 11-4-79 указаны основные требования к осветительным установкам школ и дошкольных учреждений. В этом документе нормируются как количественные, так и качественные характеристики осветитечьных установок.

Кроме наименьших значений горизонтальной и вертикальной освещенности для основных помещений нормируются значения показателя дискомфорта, коэффициента пульсации освещенности и для некоторых цилиндрическая освещенность. Последние три покаштетя имеют большое значение для ряда помещений рассматриваемых зданий. Не останавливаясь на теоретических обоснованиях норм, изложенных детально в [3], приведем тишь краткие пояснения к качественным характеристикам освещения.

Показатель дискомфорта явчяется критерием оценки дискомфортной б.тсскости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркости в поле зрения Для его ойроте тения следует пользоваться [10 или 15]

Коэффициент пульсации освещенности ■ критерий оценки глубины колебаний освещенности в ре jy.ibrare изменений

15

3; Таблица 3. Нормируемые светотехнические характеристики, рекомендуемые источники света и типы светильников, характеристики по условиям окружающей среды и класс по пожароопасности для основных помещений школьных зданий и дошкольных учреждений

Помещение

5 я о

О

с 2

Я i Л Д 3'

* | ь 5 g

Л 1 ГО

с

§ Я о к к

о £ го го ^

is

8^ its

tq о

Розетки, назначение

Рекомендуемые тины ламп

Рекомендуемые тип ы светил'ышков для общего освещения

= = 3|

о "^ 2

s £ у X

1

Школы

Классные комнаты.

15

Для диапроекторов

ЛБ

ЛСО02-2Х40 P0I—03,

Нормаль-

2

учебные кабинеты, лаборатории, лаборантские

на доске

ня рабочих столах и партах

Кабинеты гехнического

500

300

В — на середине доски

Г —0,8

10

Для дополнитель-

ЛБ, ЛДЦ

ЛПО28-2Х40 001—009 ЛПР-2Х40 01У4 ЛПО02-2Х40 П-02 УСП5-2Х40, ШОД-2Х40 — для общего освещения, ЛПО12-1Х40 — для освещения доски

ЛСО02-2Х40 Р01—03,

ные

То же

черчения и рисования

на доске

на рабочих столах

300

500

В — на середине доски

Г —0,8

ного освещения объектов наблюдения (натуры)

ЛЕ

ЛПО02-2Х40 П-02

ЛПО28-2Х40/001 009

ЛПР-2Х40 ОУ 4—для общего освещения, ЛПО12-1Х40 — для освещения доски

3

Мастерские по обработке металлов

300

200

Г —0,8

15

Для местного освещения станков

ДБ

Л20ЮГ-2Х40 25

4

To же по обработке

300

200

Г- 0,8

15

То же

Л Б

ПВЛМ-2Х40

П-Па

древесины

5

Инструментальная ком-

2(>0

Г —0,8

15

Для дополнитель-

Л Б

ЛСО022Х40 Р01 —03,

Норма-и,-

пата мастера, инструктора

ноге освещения

Л2011 -2X40 25

ные

6

Кабинеты обслужи-

Для дополнитель-

ЛБ, Л Щ,

ЛСО02-2Х40 Р01—03,

То же

ваюших видов труда

ного местного ос-

ЛЬ

Л 2011 -2X40 25

для девочек

вещения мест со

Л201Б-2Х40 21

а) по обработке

400

Г—0,8

10

швейными маши-

тканей (шитье) б) кулинарии

300

Г —0,8

15

нами

Л Б, ЛДЦ. ЛЕ

ЛСО02-2Х40 Р01—03, ЛПО02-2Х40 П 02

Л201Г-2Х40 25

7

Спортивные залы

200

150

Г —0

15

ЛБ, до-

УСП5-6Х40 (4X40) сме-

пускаются

таллической peiueiKoii

75

В на

ли

собственного изготовле-

уровне

ния, ЛВО13 и ЛПО13 в

2 м с

модификации с металл»-

обеих сто-

ческой решеткой,

рон по

ЛПО25-4Х40 с метал-

продоль-

лическойрешеткой.

ной оси

При лампах накалива-

помете-

ния — отраженный свет

НИЯ

8

Снарядные, инвентар-

50

Г —0,8

—

—

ЛБ и ЛИ

—

ные, хозяйственные кладовые

■3330

П[ои<мжени<' mafia. 3

'с

1 Плющение

§ 5

« г с£

С с О

5 с Ё = " „ ОТ CL I

S 5

о т ~ g

1°

Розетки, назначение

Рскомецду емые чины ламп

Рекомендуемые типы светильников для опцего освещения

=

3 с ^ ~

9

10

Крыше бассейны

Актовые .аЛы-кпноау-

Л1 горип

-ал

эстрада (постановочное освещение)

киноаипара i пая с перемоточной, радиоу гел с дикторской

150

100

200

300

75

I — на поверхности во, ы

I — 0

В — 1 ,5

Г — 0,8

15

20

(ля освещения эстрады, кафедры

То же

Л Б юнус каются TH

ЛБ, ПБН.

Л1:. по требованию архитекторов допускаются

ЛИ ЛИ

ЛИ

ПВЛМ, ПВЛМР-2Х40 (располагаются по длинной стороне бассейна с наклоном 10—50J). При ЛИ — о 1 ра же нный с вот

Л2011 4/10 21

Л1Ю02-4ХЮ, i’Cn5-li><40 УСП5-1Х05

Л201Б-4Х40 02,1'3,01

Нал эстрадой камерные софиты

НСПО

Сырые

1 (ормаль- ные

То же

11 Па

^ п

Обеденные залы

200

Г— 0,8

15

—

ЛБ

ЛПО02-2Х40 П02

Л201Г-2Х40 25

Нормальные

12

Рекреации

150

Г —0

Требуются силовые розетки для подключения уборочных машин

Л Б

УСП5-2Х40

То же

13

Библис,теки,отделы

записи и регистрации

300

Г— 0,8

10

—

Л Б, ЛХБ

ЛПО02-2Х40 П-02

••

14

Книгохранилища

75

В - 1 (на стеллажах)

—

ЛБ, допускаются ЛИ

ПВЛМ, пвлп псп О

П ILi

15

Читальные залы

300

Г —0,8

10

Для дополнительного освещения и пользования аудиовизуальными средства Xi и

ЛБ, ЛХБ

ЛПО02-2Х40

Нормальные

Hi

Вестибюли и гардеробные уличной одежды

150

Г —0

—

—

Л Б

Л201Г-2Х40 25.

У СП 5-2X40, ЛПО02-2Х40 П 02

То же

17

Коридоры

75

Г- 0

—

—

Л Б

То же

18

Лестницы

100

Площадки, ступеньки

—

—

Л Б

Л2011 2X40 25, УСП5-2Х40

Дошкольные учреждения

19

20

21

Приемные

Раздевальные Групповые

200

200

200

Г —0,8

Г —0

Г —0 5

15

15

15

—

ЛБ ЛЕ

ЛБ

ЛБ ЛЕ

ЛПО02-2Х40 П-02

Л201 Б-2Х40/21

Л20! Г-2Х40 25

То же

То же и Л201Б-4Х20 18

22

Игра.и.ные-столовые

200

Г —

0 5

15

[ля включения елки (с соблюдением

ЛБ ЛЕ

То же

СО

высоты по ПУЭ)

to оto о

to о

to о

tlродолжсние табл. 3

С

еГ

Помещение

К

о

*ц

ь ^ о

£ и к о О- 1*2

о!

■•

о в к о

CJ Ь го о о е.-

_ к я о 1

5SJ, if

Ь S Z) ,*

== ф с- г ; р

• •

А са ° эх о * 5 -й К S г h

к Г? О ь с д р Ь *

Розетки, назначе ние

Рекомендуемые типы ламп

Рекомендуемые типы светильников для общего освещения

б - б

° g ё с

го Б к 2 ° го

Е К ёс^° с.2 о о

Его с

% о ы го ~ >, и н

X 3 О X м

23

Спальни

75

30

Г —0,5

15

■—

ЛН, ЛБ, ЛЕ

НПО20, ПЛ-11 НПО18 Л11028-2X40/001—009

Нормаль ные

24

Залы для музыкально- гимнастических сани ГИЙ

200

Г — 0,5

15

Л Б, ЛЕ

ЛПО02-2Х40 11-02

25

11.юляторы, комнаты для заболевших детей

150

Г —0,5

15

/1л я дополни I ел иного освещения и включения медицинских приборов

ЛБ, ЛДЦ, Л ХЕ

ЛПОи2-2Х40,.П-02

Примечания: 1. Указанные источники света являются предпочтительными для данного помещения. Лампы ЛЕ целесообразно применять при двухфазных и трехфазных схемах подключения, так как они имеют повышенные пульсации светового потока.

В числителе указана освещенность для люминесцентных ламп, в знаменателе — для ламп накаливания. Норма для мастерских увеличена с учетом того, что в них обучаются подростки (СНиП Н-4-79 п. 4.5 Г).

Местное освещение станков и швейных машин входит в комплект технологического оборудования.

Напряжение сети для подключения штепсельных розеток в мастерских по обработке металла и древесины 36—42 В. в остальных случаях — 220 В.

Цилиндрическая освещенность в актовом н обеденном залах должна быть нс менее 75 лк и 100 лк в питательных залах.

Показатель дискомфорта должен быть не более 25 в спортивном зале, изоляторе, приемной, групповой, игральной-столо- вой, спальне, зале для музыкальных занятий, гимнастических занятий; 40 — в классе, кабинете, библиотеке, читальном зале, мастерской. спортивном зале; нс более 60 — в раздевальной, бассейне, обеденном зале, инструментальной комнате мастера; нс более 90 — в рекреации, актовом зале. Показатель дискомфорта определяется у торцевой стены по центральной оси помещения на высоте '1,5 м от пола. Для помещений, длина которых нс превышает двойной высоты установки светильника над полом, показатель дискомфорта не ограничивается.

Для дежурного освещения в спальных детских яслей, садов рекомендуется применять светильник по типу ДС-19, но с лампой накаливания на напряжение до 42 В. В настоящее время он еще не выпускается, поэтому Госгражданстроем рекомендовано устанавливать светильники ДС-19 с лампой 220 В на высоте 2 м, а не на высоте 20—30 см от пола, что более целесообразно. Такую рекомендацию можно рассматривать лишь как временную до организации производства необходимого светильника.

В СНиП II-4-79 нет указания об увеличении нормируемой освещенности в учебных помещениях, где обучаются дети со слабым зрением. По-видимому, в этих случаях целесообразно повышать нормируемую освещенность не менее чем на одну ступень.

во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током. Как известно, при указанных выше условиях световой поток газоразрядных ламп пульсирует при частоте переменного тока 50 Гц с удвоенной частотой — 100 раз в секунду — и изменяется во времени по величине. Пульсации вызывают повышенное утомление зрения и ухудшение общего состояния организма. В мастерских, где имеются движущиеся и вращающиеся части станков, пульсации могут вызвать стробоскопический эффект, при котором искажается зрительное восприятие движущихся и вращающихся предметов при совпадении частоты их движения с частотой изменения светового потока. Коэффициент пульсации освещенности равен отношению разности значений максимальной и минимальной освещенности к удвоенной средней освещенности за период ее колебания и выражается в процентах. Соблюдение нормируемого коэффициента пульсации достигается применением соответствующих ламп и светильников и схемой их включения в сеть. В [10] даны таблицы, в которых указано, при каких типах ламп, светильников и схем их включения коэффициент пульсации не превышает нормируемого.

Цилиндрическая освещенность — характеристика насыщенности помещения светом, определяемая как средняя плотность светового потока на поверхности вертикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю.

Для рассматриваемых зданий цилиндрическая освещенность нормируется только в актовых и обеденных залах, киноаудиториях. Расчет цилиндрической освещенности также может производиться по [10]

Нормируемые значения наименьшей горизонтальной, вертикальной и цилиндрической освещенности, а также значения показателя дискомфорта и коэффициента пульсации освещенности для основных помещений школ и дошкольных учреждений приведены в табл. 3. В этой же таблице приведены рекомендуемые источники света и типы светильников для характерных помещений.

Качество освещения в рассматриваемых зданиях характеризуется и некоторыми другими критериями, которые должны учитываться при проектировании. Пожалуй, наиболее важным из них следует считать распределение яркостей между объектом различения и поверхностями, на которые может быть обращен взгляд учащегося, преподавателя и т. п. Отмстим вначале ограничения по яркости осветительных приборов, устанавливаемых в помещениях

I а б л и ц a 4

Помещение

Защитный

Зона о грани ч енич яркости

Габаритная классе све ления

П

яркость при тораспреде-

*, кд/м9

Н

Комнаты преподавателей, классы, ученные кабинеты, лаборатории

Групповые и спальные комнаты

90°

903

0—903

0 90°

3500**

4500

2000

* Классы светораопределения — см. гл. 2.

** Для потолочных и встраиваемых светильников допускается до 5000 кд/м9.

школ и дошкольных учреждений в соответствии с деист- вующпми стандартами (табл. 4).

Для коридоров, вестибюлей, гардеробных и других помещений с временным пребыванием людей значения габаритной яркости светильников не нормируются. Укажем попутно, чти пускорсгулирующие аппараты, применяемые для светильников с газоразрядными лампами, должны соответствовать группе с особо низким уровнем шума (для классов, кабинетов и т. п. — не более 30 дБ, для групповых и спальных комнат — не более 25 дБ).

Многочисленными исследованиями установлено, что при действующих в нашей стране требованиях к уровням освещенности наиболее целесообразные соотношения яркостей между тетрадью, книгой и окружающими предметами достигаются при коэффициентах отражения потолка около 80%, стен — 60%, пола, парт, классной доски — 30%. Известно, что поверхности высокой яркости, находящиеся в поле зрения человека, могут вызывать состояние ослеп- ленностн. Это свойство больших яркостей называют бле- скостью. Для общественных зданий ограничение вредного действия блескости достигается при обеспечении нормируемого показателя дискомфорта, о чем говорилось выше. В технике освещения различаются прямая блескость (от источника света), при которой резко снижается контрастная чувствительность и наступает ухудшение видимости, отраженная блескость, при которой чрезмерное увеличение яркости рабочей поверхности тоже создает слепящее действие (косвенная блескость), и вуалирующее действие отражения, ведущее к уменьшению контраста между объектом различения и фоном [23]. В последнем случае слепящее действие не наблюдается, но видимость, 22

естественно, ухудшается. В условиях учебного процесса вуалирующее действие отражения приобретает доминирующее значение.

Устранение отраженной блескости решается относительно легко при локализованном и местном освещении путем такого расположения светильника, при котором зеркально отраженные поверхностью лучи не попадаю г в глаза учащегося. При общем освещении отраженная блес- кость снижается при достаточной яркости стен и потолка либо при освещении светящими потолками. В [23] показано, что светильники со специальным светораспределе- нием с кривой силы света batwing позволяют резко снизить отраженную блескость и увеличить видимость. Эффективными признаны светильники, у которых отношение светового потока в зоне от 0 до 30° к потоку в нижнюю полусферу составляет около 35 %.

При освещении школьных помещений очень важны условия тене- образования. Действительно, во многих случаях дли учащегося важно хорошо различать лицо преподавателя, даже движение его рта, особенно на уроках иностранного языка

Установлено, чго тенеобразующие свойства осветительной установки зависят от соотношения прямой и диффузной составляющих светового потока, падающего на рельефный предмет и близлежащие участки фона В итоге тенеобразующие свойства освещения зависят от многих условий, в первую очередь от светораспределення светильников, их размещения, соотношения размеров и отражающих свойств потолка, стен и пола. Наиболее точно характеризует тенеобразующие свойства осветительной сстановки так называемая контрастность освещения:

'" EnWx^ О где in — показатель контрастноеiи освещения; E„lQx— максимальная освещенность исследуемой точки; £4л— средняя сферическая освещенность

Установлено, что для оценки тенсобразующих свойств осветительной установки можно принять отношение горизонтальной освещенности Ег к цилиндрической Ец

т'=Ет Еч. (2)

Экспериментальные исследования показали, что различимость рельефных объектов улучшается с повышением контрастности и достигает необходимого уровня при /н' = 2, при этом отношение яркости потолка к яркости пен должно быть не менее 3,5, однако это соотношение должно быть не более 10 во избежание дискомфорта.

При проектировании следует учитывать изложенные соображения, имея в виду, что при увеличении размеров осветительных приборов

тени размазываются, смягчаются при достаточной яркости потолка и стен и совсем исчезают при отраженном освещении. Это обстоятель ство является положительным фактором, поскольку ослабляется за тененис рабочего места, однако это отрицательно сказывается на различимости рельефных объектов.

Системы и виды освещения

В .зависимости от способов размещения светильников в помещениях различают две системы освещения — общую и комбинированную. Общее освещение может быть равномерным и локализованным. При общем освещении светильники устанавливаются на потолке, реже — на стенах (в верхней зоне), и предназначаются для освещения всего помещения, включая рабочие поверхности и проходы. При равномерном освещении светильники, располагаемые рядами или на одинаковом расстоянии друг от друга, создают примерно равную освещенность всей освещаемой площади. При локализованном освещении создается повышенная освещенность в нужном месте путем более частой установки светильников, а в некоторых случаях — путем изменения типа светильника и мощности ламп или даже уменьшением высоты подвеса над освещаемой поверхностью, при этом в различных проходах может быть допущена пониженная освещенность. Локализованное освещение имеет определенные преимущества перед общим равномерным, поскольку при этом уменьшается мощность, потребляемая осветительной установкой. В некоторых случаях локализованное освещение позволяет избежать затенения рабочих поверхностей от оборудования и самих работающих. Однако локализованное освещение создает определенную неравномерность в распределении яркостей по поверхностям, попадающим в поле зрения людей, и несколько усложняет устройство электрической сети. Строительными нормами [9] установлено, что при локализованном освещении освещенность проходов и участков, где производится работа, должна составлять не менее 25% нормы освещенности ра бочих мест, но не менее 75 лк при люминесцентных лампах и 30 лк при лампах накаливания.

Система комбинированного освещения состоит из общего равномерного и местного освещения, выполняемого светильниками, устанавливаемыми на рабочих местах, например на станках, верстаках, швейных машинах, или вблизи рабочей зоны (настольные лампы). Комбинированное освещение применяется в помещениях, где имеются 24

места, на которых производятся точные зрительные работы.

В основных помещениях зданий школ и дошкольных учреждений, как правило, применяется система общего освещения. К таким помещениям относятся классы, учебные кабинеты, аудитории, пионерские комнаты, рекреации, актовые и спортивные залы, плавательные бассейны, обеденные залы пищеблоков, буфеты, вестибюли, гардеробные, игральные-столовые, спальни, раздевальные. Исключением является классная доска, для освещения которой устанавливаются специальные светильники.

Комбинированная система освещения применяется в кабинетах, комнатах директора и преподавателей, в мастерских по обработке металла и древесины, в кабинетах домоводства и других подобных помещениях.

В помещениях с крупным оборудованием, например в книгохранилищах, пли в таких помещениях, где рабочие места расположены группами, сосредоточенными на отдельных участках, например в некоторых мастерских, иногда предусматривается локализованное освещение, позволяющее повысить освещенность на рабочей поверхности до 600—700 лк.

В таких помещениях, как актовые залы, вестибюли, холлы, способы освещения необходимо выбирать светотехникам совместно с архитекторами.

Для освещения тиров, которые могут встраиваться в школьные здания, применяется специальная система освещения. В некоторых помещениях, которые, впрочем, имеются и в других зданиях иного назначения, таких, как тепловые пункты, электрощитовые, вентиляционные камеры, оборудуется наряду с общим переносное освещение, для чего применяются переносные светильники, включаемые в сеть пониженного напряжения (до 42 В). Для этой цели в проектах предусматриваются понижающие трансформаторы и специальная сеть розеток.

Функциональные назначения осветительных установок, как известно, различаются по видам освещения. Искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и эвакуационное. В необходимых случаях часть светильников того или иного вида можно использовать для дежурного освещения. Рабочее освещение (чаще всего совместно с эвакуационным и аварийным) создает освещенность, требуем) ю нормами для выполнения зрительной работы в данном помещении. При погасании рабочего освещения аварийное освещение обеспечивает возможность продолжения работ при пониженной освещенности; эвакуационное

освещение позволяет людям безопасно выйти из помещений, где погасло рабочее освещение. Нормами строго регламентируется, в каких помещениях требуется эвакуационное освещение и в каких аварийное, а также необходимые уровни освещенности. Естественно, что рабочее освещение предусматривается во всех помещениях. Аварийное освещение устраивается в здравпунктах, электрощитовых, тепловых пунктах, бойлерных, пожарных постах, насосных, киноаппаратных, в гардеробах с числом мест хранения 300 и более. Наименьшая освещенность в этих помещениях должна приниматься в размере 5% освещенности, нормируемой для рабочего общего освещения, но не менее 2 лк, однако создавать освещенность более 30 лк при газоразрядных лампах и К) лк при лампах накаливания можно лишь при наличии соответствующих обоснований.

Эвакуационное освещение в школах следует устраивать по основным проходам, в рекреациях, на лестничных клетках, в мастерских, гардеробных, актовых залах, обеденных и спортивных залах, плавательных бассейнах, вестибюлях и т. и.

В актовых и обеденных залах и других помещениях, где могут одновременно пребывать более 100 учащихся, должны устанавливаться световые указатели на выходах, присоединенные к сети эвакуационного освещения.

Эвакуационное освещение должно обеспечивать освещенность на полу основных проходов и на ступеньках лестниц не менее 0,5 лк, а на поверхности воды ванн бассейнов для плавания не менее 5 лк.

В классах, кабинетах эвакуационное освещение не требуется.

Дтя дежурного или уборочного освещения коридоров, залов, вестибюлей и других подобных помещений выделяется часть светильников рабочего освещения, присоединяемых к отдельной групповой липни. Можно также для этой цели использовать эвакуационное освещение. Ви всех случаях светильники этого вида освещения следует по возможности удалять от оконных проемов В зданиях детских яслей и садов эвакуационное освещение должно устраиваться в групповых, игральных-столовых, приемных, раздевальных, коридорах, на лестничных клетках, а также в кухнях и стирально-разборочных независимо от числа детей, пре-

бывающих в этих зданиях. Уровни освещенности для эвакуационного освещения должны приниматься аналогичные указанным для школьных зданий. Освещенность, которая должна создаваться дежурным освещением, нормами не установлена и определяется в зависимости от условий экс плуатацин. По-видимому. можно считать достаточной осве щенпость 30 лк при освещении люминесцентными лампами и Ю лк при освещении лампами накаливания. Аварийное и эвакуационное освещение, как правило, включено одновременно с рабочим, но допускается режим, при котором лампы аварийного и эвакуационного освещения включаются автоматически при погасании рабочего освещения. Последний режим в рассматриваемых зданиях не применяется.

Для аварийного и эвакуационного освещения могут использоваться лампы накаливания, а также люминесцентные, но при условии, что температура в помещении будет не менее 10е С и напряжение на этих лампах не будет ни- >ке 90% номинального.

В ряде районов страны, в частности в северных, применяется эритемное облучение в учебных помещениях и спортивных залах общеобразовательных школ, в группе вых и комнатах для музыкальных и гимнастических занятий детских садов-яслей в соответствии с требованиями строительных норм на проектирование этих щаний (см. § 7).

ГЛАВА ВТОРАЯ

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

Источники света и их выбор

Для искусственного освещения в зданиях школ и дошкольных учреждений применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы низкого давления. Лампы накаливания имеют сплошной спектр излучения с максимумом в оранжево-красной области и подразделяются па лампы общего типа и специальные. К последним относятся лампы зеркальные и галогенные. Галогенные лампы в зданиях школ и дошкотьпых учреждении пока не используются.

Характерными особенностями ламп накаливания являются низкая светоотдача — от 7 до 22 лм/Вт, относитсль

27

но малый срок службы — 1000 ч, высокая чувствительность к изменениям напряжения. Изменения технических параметров ламп накаливания в зависимости от отклонений напряжения от номинального на 1% составляет по световому потоку ±3,7%, мощности ±1,5%, светоотдаче ±2,2 %, сроку службы ±14%.

Несмотря на определенные отрицательные свойства, лампы накаливания все еще широко применяются вследствие простоты конструкции и дешевизны, отсутствия специальных пускорегулирующих аппаратов, высокого коэффициента мощности — cos<p~l. Существует большое количество типов ламп накаливания, из которых наибольшее распространение имеют лампы общего назначения мощностью от 15 до 1500 Вт, изготовляемые на номинальное напряжение 127 и 220 В. Чувствительность ламп к изменениям напряжения потребовала организации производства ламп общего назначения, рассчитанных на напряжение 125—135 и 215—245 В В сетях малого напряжения применяются лампы типа МО на напряжение 36 и 12 В, мощностью от 15 до 100 Вт.

Некоторое распространение имеют лампы с криптоновым наполнением мощностью 40, 60, 100 Вт

В некоторых помещениях, например для освещения эстрад, иногда используются зеркальные лампы, выпускаемые мощностью от 40 до 1000 Вт с широким, средним и концентрированным светораспрсделением. Их световой поток на 15—20% ниже, чем у ламп общего назначения, срок службы — 750—1500 ч. Преимущества зеркальных ламп состоят в том, что они являются лампами-светильниками и сами создают определенное светораспределенпе без помощи светильников, причем сила света мало изменяется с течением времени вследствие малого загрязнения выходной поверхности ламп.

Галогенные лампы накаливания появились относительно недавно. В них применен так называемый вольфрамога- лоидный цикл. В колбу такой лампы наряду с инертным газом вводятся так называемые галогениды (фтор, бром, хлор, йод). Введение в дозированном количестве йода приводит к тому, что пары йода соединяются с распылившимся на стенке колбы вольфрамом и образуют йодид вольфрама, который под влиянием высокой температуры нити вновь распадается на вольфрам, оседающий на нити, и йод. В результате срок службы лампы возрастает до 2500—3000 ч и светоотдача увеличивается до 22 лм/Вт [24]. По видимому, эти лампы получат некоторое распространение для 28

наружного освещения, а также для освещения эстрад и сцен актовых залов и некоторых других крупных помещений.

Не менее 75% светового потока осветительных установок [6] в пашей стране излучается газоразрядными лампами. В зданиях общественного назначения применяются преимущественно люминесцентные лампы, имеющие очень высокую светоотдачу (80 лм/Вт и выше), что позволяет поднять уровни освещенности з 3—5 раз без перерасхода энергии.

Люминесцентная лампа низкого давления представляет собой стеклянную трубку с впаянными в торцы электродами из вольфрамовой проволоки, на которые нанесен слой активного вещества (оксида). Выход электронов с оксидированных электродов происходит при относительно низких температурах (900—950 °C). Из трубки откачивается воздух и вводятся дозированная капелька ртути и газ аргон. Давление в трубке составляет несколько сотен паскалей. Цоколи лампы имеют по два штырьковых контакта. На внутренней поверхности трубки нанесен слой люминофора. При разряде в парах ртути происходит преобразование электрической энергии в ультрафиолетовое излучение, находящееся в невидимой части спектра и преобразуемое в свою очередь люминофором в видимое излучение. В зависимости от марки люминофора лампы одной и той же мощности имеют разную цветность светового излучения и разное значение светового потока. Для поддержания и стабилизации процесса разряда последовательно с лампой включается балластное сопротивление в сети переменного тока в виде дросселя или дросселя и конденсатора. Эти устройства называют пускорегулирующими аппаратами (ПРА). Напряжение сети, при котором работает лампа в установившемся режиме, недостаточно для ее зажигания Для образования газового разряда, т. е. пробоя газового пространства, необходимо повысить эмиссию электронов путем их предварительного разогрева или подачи на электроды импульса повышенного напряжения. То и другое обеспечивается с помощью стартера Ст, включенного, как показано на рис. 1,а, параллельно лампе Л Рассмотрим в самых кратких чертах процесс зажигания люминесцентной лампы. Стартер Ст представляет собой миниатюрную лампочку тлеющего разряда с неоновым наполнением, имеющую два биметаллических электрода, которые в нормальном положении разомкнуты. При подаче напряжения в стартере возникает разряд и биметалличе-

Рис. 1. Схема включения люминесцентной лампы:

а — с индуктивным балластом; б — с индуктивно-емкостным балластом

скис электроды, изгибаясь, замыкаются накоротко. После их замыкания ток в цени стартера и электродов, ограниченный только сопротивлением дросселя, возрастает до двухтрехкратного значения рабочего тока лампы и происходит быстрый разогрев электродов лампы. В это же время биметаллические электроды Ст, остывая, размыкают его цепь. В момент разрыва цепи Ст в дросселе возникает импульс повышенного напряжения, вследствие которого происходят разряд в газовой среде лампы и ее зажигание. После зажигания лампы электроды Ст вторично замкнуть ся нс могут, так как в дросселе теряется до 50% напряжения сети. Лампа входит в нормальный режим до отключения. Недостатком описанной стартерной схемы является низкий cos ср, нс превышающий 0,5. Повышение cos ср достигается либо включением конденсатора на вводе, либо применением индуктивно-емкостной схемы (рис. 1,6). Однако и в этом случае cos (р^0,9ч-0,92 в результате наличия высших гармонических составляющих в кривой тока, определяемых спецификой газового разряда и пускорегулирующей аппаратурой. В двухламповых светильниках компенсация реактивной мощности достигается при включении одной лампы с индуктивным, а другой с индуктивно- емкостным балластом. В этом случае cos ср ^0.95. Кроме того, такая схема ПРА позволяет сгладить в значительной степени пульсации светового потока. Существует и ряд бесстартерпых схем включения люминесцентных ламп, для надежной работы которых рекомендуется применять лампы с нанесенной на колбы токопроводящей полосой. В настоящее время расчетами установлено, что стартерные схемы для внутреннего освещения более экономичны, и поэтому они имеют преимущественное распространение. В стартерных схемах потери энергии составляют примерно 20—25%, в бесстартерных— 35%. Разрабатываются ПРА на полупроводниках, потери энергии в которых будут значительно меньше

Люминесцентные лампы (бывают прямые U-образные, W-образпые и кольцевые). Прямые люминесцентные лампы выпускаются мощностью 4, 6, 8, 15, 20, 30, 40, 65, 80 и 150 Вт (-1 - 15, 150 Вт в практике освещения школьных зданий и детских садов не применяются). Наибольшую светоотдачу имеют лампы белого цвета типа ЛБ. У ламп другой цветности световой поток ламп снижается. Так, если принять расчетный световой поток лампы ЛБ мощностью 40 Вт в 3000 лм за 100%, то лампы той же мощности ЛХБ дают только 90% светового потока, ЛДЦ и ЛЕ — 70%. Это вынуждает соответственно увеличивать число светильников для создания нормируемой освещенности

Люминесцентные лампы имеют значительное преимущество перед лампами накаливания благодаря высокой светоотдаче и большому сроку службы. Опп менее чувствительны к изменениям напряжения в сети, особенно при температуре окружающей среды 20—25 °C, однако они безотказно включаются при 10 50 °C.

Наряду с преимуществами люминесцентные лампы не свободны от недостатков:

как и все другие виды газоразрядных источников света они имеют довольно сложную схему включения и требуют специальной аппаратуры;

наличие пульсаций светового потока требует применения специальных мер, таких, например, как включение с индуктивным и емкостными балластами, подключение светильников к двум, а при особых требованиях — к трем фазам сети переменного тока,

стоимость их выше, чем ламп накаливания;

наличие высших гармонических составляющих в кривой тока, в результате чего даже при равномерной нагрузке фаз в нулевом проводе электрической сети протекает ток высших гармонических, кратных трем, который при компенсированном ПРХ близок к значению тока в фазах. Это вызывает дополнительные потери энергии и изменения напряжения. В таких трехфазных четырехпроводных сетях сечение нулевого провода, как правило, принимается равным сечению фазных проводов;

создаются помехи радиотелеприему, требуются специальные средства для их ослабления пли ликвидации

Отмеченные недостатки, конечно, перекрываются преимуществами люминесцентного освещения, что и служит основанием для его практически повсеместного применения Для общего освещения в зданиях школ и дошкольных уч-

рождений, за исключением вспомогательных и некоторых специальных помещений.

Весьма перспективной является трехполосная люминесцентная лампа, имеющая диаметр 26 мм, а не 38 мм, как у обычных ламп. Лампа имеет значительно улучшенную цветопередачу, а светоотдача ее достигает 100лм/Вт и более против 75 — 80 лм/Вт у выпускаемых ныне ламп. Эта лампа получит широкое распространение в учебных и других зданиях. Конечно, внедрение новой лампы будет происходить поэтапно по мере освоения и организации массового производства.

Поскольку в рассматриваемых зданиях пока не применяются газоразрядные лампы высокого давления, они в данной работе не рассматриваются. Лишь для освещения наружных территорий и спортивных залов высотой более 7 м целесообразно применение ламп ДРЛ и ДРИ. При технической необходимости или по эстетическим соображениям можно в пределах одного помещения, например в актовом зале, вестибюле и т. п., применять различные источники света. Нормированная освещенность принимается в таких случаях по превалирующему источнику света. Рекомендуемые типы ламп для различных помещений указаны в табл. 3.

Светильники, их выбор и размещение

Выпускаемые в нашей стране светильники классифицируются по их светотехническим и констуктивным характеристикам. То и другое, а также экономические факторы необходимо учитывать при выборе типа светильника для освещения того или иного помещения.

Светораспределепие светильников согласно действующим ГОСТ характеризуется их классами в зависимости от доли светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу (в процентах от общего светового потока. излучаемого светильником), и типами кривых сил света в любых меридиональных (вертикальных) плоскостях. Так, светильники прямого света - (обозначение класса П) излучают в нижнюю полусферу более 80% всего потока светильника, преимущественно прямого света (Н) —от 60 до 80%, рассеянного света (Р) — от 40 до 60%, преимущественно отраженного (В)—от 20 до 40%'' и отраженного света (О) —не менее 20%.

Типы кривых силы света для условного светового потока светильника Фсв=1000 лм показаны на рис. 2. Их обозначения следующие: концентрированная К — в зоне направления наибольшей силы света от 0 до 15°, Г — глубокая (0 — 30 и 180— 150’), Д— косинусная (0 — 35 и 180 — 145°), Л — полуширокая (35 — 55 и 145— 125°), Ш — широкая (55 — 85 и 125 — 95°), М— равномерная (0 — 90 и 180 — 90°), С —синусная (70 — 90 и 110 — 90°).

Конструктивные особенности светильников зависят от светотехнической схемы и требований защиты от воздействий окружающей среды (пыль, вода, химические воздействия), долговечности, удобства монтажа и эксплуатации, безопасности для людей и, конечно, архитектурно-художественными требованиями, важными для многих помещений школ и дошкольных учреждений. Во взрыво- и пожароопасных помещениях к светильникам предъявляются особые требования, указанные в ПУЭ (гл. VII-3 3—3330 33

и VII-4). В настоящее время выпускается большое количество различных типов светильников, кроме того, они непрерывно изменяются, номенклатура постоянно расширяется, поэтому перечислять их типы и характеристики не представляется возможным.

При проектировании необходимо пользоваться каталогами и информационными материалами. Приведем лишь в качестве примера данные для некоторых серий и типов светильников, получивших распространение в об щественных зданиях (табл. 5).

Степени защиты от пыли и воды установлены ГОСТ и обозначаются буквами IP (Internacional Protection) и двумя цифрами, из которых первая обозначает защиту от пыли, а вторая — от воды. Для некоторых типов светильников буквы IP не указываются, но к первой цифре добавляется значок штрих, например 5', вторая цифра не изменяется. IP00 означает, что никакой зашиты от пыли и воды нет. Первые цифры означают: 2— пыленезащищенный светильник (токоведущие части и колбы лампы не защищены от попадания пыли), 2' — перекрытый пыленезащищенный, но попадание пыли ограничивается неуплотненными светопропускающими оболочками, 5' и 5 — частично и полностью пылезащищенный, 6' и 6 — частич ио пыленепроницаемый и полностью пыленепроницаемый, вторые цифры: 2 — каплезащищепиый, 3—дождезащи- щепный от струй и капель, попадающих сверху или под углом к вертикали 60°, 4 — брызгозащищепный. 5 — струезащищенный, 7 — водонепроницаемый, 8 — герметический. Например, светильник с лампой накаливания типа ППД имеет защиту IP53, что означает полностью пылезащищенный и дождезащищенный, светильники серии ЛПО02 имеют степень защиты 2'0, ПВЛМ — 5'3 и т. д. Более подробно можно ознакомиться с этим вопросом в ГОСТ 14254-80

В школах и дошкольных учреждениях могут быть рекомендованы следующие степени защиты светильников: при люминесцентном освещении —для нормальных помещений 1Р20, для влажных — IP22, сырых — 5'4, жарких — 5'4 или IP20, но в светильнике рекомендуется устанавливать амальгамные лампы.

По способу установки светильники общего освещения бывают потолочные, подвесные, настенные и встроенные (последние предназначаются для встраивания в подвесные потолки из акмиграна и аналогичных плиточных

“ Таблица 5. Технические характеристики некоторых светильников с люминесцентными лампами

Тип и модификация светильника

Характеристика и материал рассеивателя (отражателя)

Класс с вето- распре Де лениЯ ГОСТП?3828-74

Тип кривой силы света

Защитный угол

Габаритная яркость, ккд/м”» ио данным ВНИСИ

КПД. %

ЛСО02-2Х40/Р01—03

С решеткой

р

д

Зо°

3,5

60—70

ЛСО02-4Х40/Р01— 03

То же

р

д

—

—

55—60

ЛПО02-2Х20 П-03,

ЛПО02-4Х20 П-01, ЛПО02-2Х40, П-02

Рассеиватель из опалового органического стекла или полистирола

п

д

90°

2,0

52—55

ЛПО18-2X40 М-01

Диффузный отражатель и рассеиватель

н

М

90°

2,0

60

ЛПО21-2Х20/Н-01 , ЛПО2МХ20 Н-04, ЛПО21-2Х40 Н-02

Из полистиролметилметакрила- та или прозрачного полистирола

н

Л

90°

3

60

ЛПО28-2Х20 001—009, ЛПО28-2Х4П 001—009

Из литьевого поли метилметакрила та

р

1

90°

3,0

75

Л201Г-2Х20

Из опалового или прозрачного полистирола

р

д

90°

3.0—3,5

55—70

Л201Г-2Х20 23—26

со

СЛ —

Из прозрачного полистирола или оргстекла

р

д

90°

3,0

60

Продолжение табл. 5

Тип и модификация светильника

Характеристика и материал рассеивателя (отражателя)

Класс свето- ра спределен и я по

ГОСТ 13828-74

Тип Кривой силы света

Защитный

Габаритная яркость, ккд/м», по данным ВНИСИ

кпд. %

Л201Б-4Х20 18, Л201Б-2Х40 14—16

Из поливинилхлоридной пленки

р

д

90е

3,5

52

Л201Г-4Х20 22—24

Из прозрачного полистирола

р

д

90"

3,0

60

Л201Г-2Х40/12—14

Из полистирола или поливинилхлоридной пленки

р

д

90°

3,0

60

Л201Г-2Х40 22—26

Из прозрачного или опалового оргстекла или полистирола

р

д

90°

3,0

60

Л201Г-2Х20 02М-04М

Из опалового или прозрачного полистирола

н

д

90"

4,5

55

Л201Г-2Х20/15М, 16М

Из поливинилхлоридной пленки

н

д

90°

4,5

55

Л201Г-2Х20 31М— ЗЗМ

Из полиметилметакрилата или прозрачного полистирола

н

д

90"

4,5

55

УСП-2-2Х40

Высокое перфорированное обрамление и экранирующиеся решетки

п

д

30°

3,0

50

УСП-5-2X40

То же и рассеиватель

п

д

90°

3,0

50

ШОД 2X40

Подвесной с решеткой

н

д

30е

—

85

материалов). Довольно редко применяются напольные светильники для отраженного освещения.

Приведем некоторые рекомендации по выбору и размещению светильников в зданиях школ и детских садов. Для общего освещения школ применяются светильники преимущественно прямого и рассеянного света, а также светильники, направляющие в верхнюю полусферу не менее 15% излучаемого ими светового потока. Это важно для уменьшения контрастов яркости между стенами и потолком помещения. Допускается применение светильников. не удовлетворяющих этому требованию, при условии, что потолок имеет коэффициент отражения не менее 70%, стены —не менее 50% и пол — не менее 30%.

Светильники с лампами накаливания, устанавливаемые над рабочими местами (столами, плитами и т. п. ) в помещениях для приготовления и раздачи пищи, должны иметь снизу защитное стекло, а светильники с люминесцентными лампами — защитное стекло, решетку или специальные ламподержатели, конструкции которых исключают возможность выпадения ламп. Светильники общего освещения в учебных помещениях рекомендуется размещать рядами параллельно длинной стороне помещения с окнами с раздельным включением и отключением рядов. Ряды должны быть по возможности непрерывными или с разрывами (в свету), не превышающими примерно 0,5 расчетной высоты. Для освещения классной доски при люминесцентном освещении рекомендуется применять светильники с несимметричным светораспределением типа ЛПО12-1Х40, или ЛПО12-1Х40/Б-13, или Б-23, размещая их в линию параллельно плоскости доски. Следует учесть, что эти светильники не обеспечивают вертикальной освещенности на доске в 500 лк даже при совместном действии со светильниками общего освещения, и в настоящее время разрабатывается новый светильник. Можно освещать классную доску светильниками прямого света, устанавливаемыми наклонно.

В крытых бассейнах применяются светильники прямого или преимущественно прямого светораспределения. Светильники, как правило, устанавливаются на потолке или на стенах над боковыми проходами, что облегчает их обслуживание.

Спортивные залы освещаются люминесцентными светильниками прямого света, устанавливаемыми наклонно по боковым степам (па горцевых стенах зала или на потолке около этих степ светильники устанавливать не следует). Светильники закрываются металлическими решет ками для защиты от удара мячом. В бассейнах и спортивных залах возможно устройство отраженного света, однако при этом несколько нарушается различимость летящего мяча. Освещение актовых залов, как правило, выполяется рядами люминесцентных светильников, однако в зависимости от архитектурных решений возможно использование светильников с люминесцентными лампами и лампами накаливания, встроенными в подвесные потолки, а также устройство отраженного света*. Размещение светильников нс должно препятствовать просмотру кинофильмов.

В обеденных залах применяется система общего освещения.

Освещение эстрад или сцен, расположенных в актовых залах, выполняется потолочными светильниками или камерными софитами с зеркальными лампами, размещаемыми над эстрадой или сценой, и театральными осветительными приборами, устанавливаемыми за пределами эстрады или сцены на потолке (верхнее выносное освещение) и на боковых стенах (боковое выносное освещение). При числе мест в зале менее 400 может применяться только боковое выносное освещение. Вертикальная освещенность, создаваемая на эстраде светильниками общего освещения и осветительными приборами выносного освещения при совместном их действии, должна быть не менее 300 лк па высоте 1,5 м в плоскости, удаленной от края эстрады на 1,5 м. В актовых залах со стационарными установками при числе мест 400 и более рекомендуется устройство плавного регулирования освещения. При меньшем числе мест можно предусматривать включение освещения ступенями таким образом, чтобы последняя ступень создавала освещенность не более 20% нормируемой. На эстрадах надо устанавливать по заданиям технологов соединители со степенью защиты IP53 или 5'3 для подключения переносной осветительной аппаратуры.

1 Учитывая массовость строительства школьных зданий, в целях экономии энергии надо избегать применения световых карнизов, ниш, полос, куполов люстр и других подобных средств архитектурно-художественного освещения

с К

Освещение книгохранилищ школьных библиотек выполняется светильниками марки ПВЛМ или ПВЛП (степень защиты соответственно 5'3 и IP54), устанавливав мыми по оси каждого прохода между стеллажами. Светильники нс должны мешать доступу к книжным полкам В читальных залах применяется общее освещение рядами люминесцентных светильников, кроме того, на выделенных местах (па стенах) должны предусматриваться штепсельные розетки для подключения индивидуальной аппаратуры и светильников местного освещения. Штеп- ■сечьныс розетки должны также предусматриваться в классах и учебных кабинетах — для подключения пере- ьоспых диапроекторов, в пионерских комнатах, комнатах охраны, на лабораторных столах (с подключением групповых линий к щитку преподавателя), в учительских и административно-конторских помещениях, в здравпунктах — для подключения светильников местного освещения и медицинских приборов, в лингафонных кабинетах —■ для подключения звуковоспроизводящей аппаратуры.

В школьных зданиях, в первую очередь в учебных помещениях — классах, кабинетах, лабораториях, следует использовать люминесцентные светильники с компенсированными пускорегулирующими аптистробоскопическими аппаратами. Коэффициент мощности должен быть не менее 0 9.

Выбор и размещение светильников в других помещениях школьных зданий, в том числе и в мастерских, не отличаются особой спецификой и здесь не рассматриваются.

Рекомендуемые для общего освещения характерных помещений школ типы светильников с люминесцентными лампами указаны в табл. 3, а ниже приводятся рекомендации по размещению светильников для освещения клас спой доски в зависимости от высоты их расположения и с учетом установки киноэкрана, при котором обеспечивается более равномерное освещение доски.

Разделение светильников ЛПО12-1Х40 в зависимости от высоты установки светильника

Высота светильника нал

полом, м 2,22,42,62,83,03,23,43,6

Расстояние от доски до

светильника, м..0,550,70,85 0,951,11,261,41,5.5

При выборе и размещении светильников в помещениях дошкольных учреждений наряду с указаниями в табл. 2 и изложенным выше целесообразно учитывать следующее:

светильники, как правило, должны относиться к классу рассеянного света, в крайнем случае, преимущественного прямого света;

предпочтительной следует считать кривую силы света равномерную (М), но допустимы полуширокая (Л), широкая (Ш) и косинусная (Д);

желательна установка подвесных светильников, но имея в виду относительно небольшую высоту помещений, устанавливают, как правило, потолочные светильники;

в приемных желательно кроме общего освещения устанавливать дополнительный светильник местного освещения или применять общее локализованное освещение для лучшего осмотра детей;

целесообразны следующие способы размещения светильников: в групповых — в линию вдоль рядов столиков для занятий; в спальнях — в проходах вдоль преимущественного направления линии зрения; возможно отраженное освещение, если это допускают строительные конструкции; в приемных — вдоль прохода и светильник местного или локализованного освещения на стене или в месте приема детей; в раздевальной — вдоль прохода и шкафов; в игральных-столовых —■ любое; в залах для музыкально-гимнастических занятий — любое;

для создания благоприятной световой среды рекомендуется окрашивать стены и потолки помещений матовыми красками светлых тонов с высокими коэффициентами отражения — потолки порядка 70%, стены 50 — 60%

При встраивании светильников в актовых залах, вестибюлях и других помещениях в подвесные потолки из сгораемых материалов места их примыкания к констрхк- цням должны быть защищены асбестовыми прокладками толщиной не менее 3 мм.

В заключение отметим, что при расчете систем отопления и вентиляции помещений необходимо исходить из того, что вся электрическая энергия, потребляемая источниками света, превращается в теплоту. Люминесцентные светильники с решетчатыми затенителями, встраиваемые в подвесные потолки, 48% тепловой энергии выделяют в освещаемое помещение и 52% —• в пространство над потолком, а со сплошными рассеивателям^!— соответственно 40 и 60%. Предпочтительнее светильники с лампами 40 Вт.

‘ ГЛАВА ТРЕТЬЯ

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. СХЕМЫ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ

Светотехнические расчеты

В процессе светотехнического расчета определяется количество светильников и мощность ламп, необходимых дтя создания осветительных условий, требуемых нормами. Для решения этой задачи могут приниматься различные варианты, из которых выбирается наиболее экономичный и целесообразный по эстетическим соображениям. Однако в общественных зданиях, особенно полносборных и крупнопанельных, таких, как современные школы и дошкольные учреждения массового строительства, при выборе варианта размещения светильников необходимо учитывать конструктивные строительные решения, возможность устройства электропроводки, особенно скрытой, что часто оказывает решающее влияние на принятие того или иного варианта. Светотехникам и электрикам-проектировщикам необходимо работать в тесном контакте с архитекторами и конструкторами для выбора наиболее приемлемого варианта выполнения осветительной установки, позволяющего обеспечить индустриальный монтаж и удобства эксплуатации.

Как известно, несмотря на многообразие методов расчета освещения, они сводятся к двум принципиально отличным — точечному методу и методу коэффициента использования. Упрощенные приемы расчета, такие, как расчет по таблицам удельной мощности и др., самостоятельными методами не являются. Любые упрощенные приемы, предназначенные для облегчения труда проектировщиков, базируются на этих двух методах расчета. Практически все применяемые инженерные способы расчета являются в той или иной степени приближенными и основаны на многих допущениях, таких как принятие источника света за точку, диффузный характер отражения света от ограждающих поверхностей и др. Но повышение точности расчетов, как правило, не вызывается необходимостью, если учесть значительные разбросы характеристик источников света (до 20%) и осветительных приборов, колебания напряжения, достаточную условность коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности, наконец, условий работы осветительной установки и ее эксплуатации. Отсюда вытекает явная целесообразность выполнения светотехнических расчетов с некоторой погрешностью. В ответственных слу-

•чаях целесообразно после монтажа выполнить натурные измерения и до сдачи объекта внести необходимые коррективы. Не вдаваясь в теоретические обоснования методов расчета, отметим, что для рассматриваемых помещений расчеты общего освещения, как правило, выполняются методом коэффициента использования, освещенность в за данной точке от светящейся полосы определяется по методике, разработанной на основе точечного метода. Послед- нит! расчет очень важен для учебных помещений

При проектировании искусственного освещения в помещениях школ и дошкольных учреждений в большинстве случаев известны типы и высота установки светильников, их предварительное размещение (чаще всего — рядами), мощность люминесцентных ламп и требуется определить освещенность. В расчетах учитывается коэффициент запаса, который принимается для светильников с газоразрядными лампами равным 1,5, с лампами накаливания — 1,3. В помещениях пыльных и сырых коэффициент запаса принимается при газоразрядных лампах 1,8, при лампах накаливания 1,5. Аналогичные коэффициенты принимаются для установок отраженного света, выполненных карнизами (при зеркальных лампах— 1,3).

При расчетах методом коэффициента использования пользуются общеизвестными формулами, приведенными в справочниках по электрическому освещению.

В ряде помещений, загроможденных крупным оборудо ванием (например, чертежными столами), имеет место за- тенепие рабочих мест. Кроме того, рабочее место затеняется самим работающим или учащимся, что, конечно, затрудняет зрительную работу. При общем равномерном освеще нии, как показали исследования МНИИТЭП [12, 15], осве щенность снижается вследствие затенения примерно на 20%. Именно поэтому представляется целесообразным при расчете общего освещения классов, кабинетов, лабораторий потолочными светильниками вводить с учетом затенения коэффициент, равный 0,8. В какой то мере это улучшает зрительный комфорт. При освещении подвесными светиль никами яркость потолка значительно повышается и приме пять коэффициент 0,8 уже нецелесообразно.

Но относительно небольшая высота классов вынуждает по требованиям архитекторов устанавливать потэлочные светильники, не считаясь со светотехническими факторами

В гл. 2 были даны рекомендации по размещению св< титьников в основных помещениях зданий школ п дошколь ных учреждений. Они основаны на расчетах энергетической 42

и экономической эффективностей. Как известно, эти критерии зависят от отношения расстояния между светильниками (рядами) к высоте подвеса светильника над рабочей поверхностью 1{НР. Влияние Нр на экономичность освети тельной установки относительно невелико, причем в нашем случае Яр задана размерами помещений, что касается отношения IjHp, то его уменьшение (более частая установка светильников) ведет к удорожанию установки, а увеличение— к неравномерности освещения.

Экономичные решения по расходу энергии при сохранении удовлетворительной равномерности освещения получаются при следующих значениях ЦН^ в зависимости от формы кривых силы света светильников [6]:

Тип кри юй силы света Предел отношения ЦН^

К 0,4—0,7 I 0,8—1,1 Д 1,6 М 1 8—2,6 Л 1,6—1,8

Но эти соотношения не всегда удается выдержать по условиям архитектурных и строительных особенностей помещений.

Расстояние от крайнего ряда до стены рекомендуется принимать равным 1/3 расстояния между рядами.

Как уже отмечалось, в учебных помещениях должно уделяться внимание распределению яркостей между объектом различения и окружающими предметами и ограждающими помещение поверхностями.

Значение коэффициента использования позволяет определять не только освещенность, но и яркость расчетной поверхности, а также яркость стен и потолков. Для каждого свети чьника могут быть рассчитаны и представлены в виде таблиц значения коэффициентов использования светового потока относительно стен и потолков с использованием известной методики МЭИ по расчету распределения светового потока по поверхностям помещений с учетом многократных отражений [16]. В этой же работе приводится довольно простая методика определения светимости и яркости по таблицам так называемых трансферных функций. Определенный интерес представляют таблицы значений яркости поверхностей помещений, составленные канд. техн, наук Т. Н Сидоровой и инж. Т. Г. Юриной (МНИИТЭП), которые могуч быть использованы с достаточной степенью точности при расчетах общего равномерного освещения [15]. Таблицы разработаны для светильников, кривые силы све

та которых могут быть приближенно выражены следующими уравнениями:

для ШОД; УСП-5, 9, 10, И, 18; Л201Б-2Х40/0.2, 0,3, 14, 18; ВЛО, ОЛС и др.

/ = 70cosset; при т=1, 2, 3;

для УСП-4; ЛСО02-2Х40, ЛСО02-4Х40, ОВЛ

/=/0 (cos a+cos2 a) /2;

для ЛПО02, БЛ-2, БЛ-4 и др.

1—1о (1 +2cos а) /3.

Яркости рассчитываются для различных значений коэффициентов отражения потолка, стен, пола (расчетной поверхности) при условном удельном световом потоке /'= =100 лм/м2.

Для определения яркости потолка, стен и пола необходимо рассчитать фактический удельный световой поток светильников и пересчитать табличные значения яркости пропорционально отношению фактического удельного светового потока к удельному световому потоку f'=100 лм/м2, для которого яркости рассчитаны.

Фактический удельный световой поток, лм/м2, определяется по формуле

(3)(3)р Фсп Фл^

(3)

(3)

I факт с= “с

°пот °пот

где Фсв — полезный поток светильников, лм; фл— поток всех ламп, лм; S — площадь потолка, м2; т]—КПД светильника.

Яркости потолка, стен и пола, кд/м2, определяются из следующих выражений:

(4)(5)(6)(4)(5)(6)Дют—I-т,пот/'факт/ЮО;

(4)

(5)

(6)

(4)

(5)

(6)

^ст=-^т,ст/ 'факт/! 00;^пола:^^т,по ла['факт/100.

В табл. 6 приведены значения яркостей LT,noT) LT,cr, Lt,попа-

На основе приведенной и других таблиц, опубликованных в [15], можно определить и освещенность рабочей поверхности, используя известное выражение для диффузно отражающей поверхности:

(7)(7)E=Ln[p.

(7)

(7)

Таблица б. Яркость ограждающих поверхностей при освещении светильниками с кривой силы света 7=70c(,sa для f'= 100 лм м’

Индекс

Значение яркостей, кд/м3, при коэффициенте отражения

0.7

0.5

0.3

0,7

0,5

0.1

0,5

0,3

0.1

помещения

Пото-

Стены

Пол

Потолок

Стены

Пол

П «то-

Стены

Пол

0,5

3,6!

3,55

3,48

3,1

5,15

1,13

1,03

2 46

0,81

0,6

4,1

6,4

4,02

3,28

5,82

1,26

1,10

2,8

1,03

0,7

4,41

6,9

4,5

3,4

6,2

1,4

1.17

3,04

1,18

0,8

4,66

7,2]

4,93

3,45

6,47

1,54

1,23

3,24

1,33

0,9

4,08

7,56

5,52

3,45

6,66

1,65

1,24

3,37

1,45

1.0

5,04

7,82

5,97

3,43

6,82

1 ,76

1 ,34

3,47

1,57

1.1

5 17

8,12

6,32

3,41

6,96

1 ,87

1,37

3,57

1,68

1,25

5,36

8,48

6.78

3,38

7,14

2.1

1,41

3,7

1,8

1,5

5,66

8,98

7,42

3,32

7,39

2,22

1 ,45

3,87

1,99

1,75

5.92

9,37

7,97

3,26

7,58

2,38

1,47

4,02

2,18

2,0

6,17

9,68

8,36

3,2

7,74

2,52

1 ,48

4,14

2,29

2,25

6,37

9,95

8,67

3,14

7,88

2,62

1 ,5

4,25

2,38

2,5

6,55

10,18

8,93

3,09

8,00

2,69

1,52

4,34

2,46

3,0

6,84

10,55

9,36

2,99

8,19

2,79

1,51

4,49

2,58

3,5

7,02

10,8

9,71

2,91

8,31

2,87

1,57

4,6

2,68

4,0

7,14

10,99

10,0

2,85

8,39

2,94

1.58

4,67

2,76

5,0

7,41

11,31

10,39

2,78

8,45

3,04

1.6

4,117

2,87

Однако в этом случае /'факт определяется несколько сложнее.

(8)(8)Определяется фактический световой поток, состоящий из двух составляющих:

(8)

(8)

Ффакт^уо— 18и°Рпот + ^o—go0 •

где Фд0—iso* — световой поток, излучаемый светильником в верхнюю полусферу, лм, V _д0«—то же в нижнюю полусферу, лм; рпот — коэффициент отражения потолка, выраженный в относительных единицах.

Определяется фактический удельный световой поток, лм/м2:

/ факт — Ффакт/^пот-

Определяется средняя освещенность пола, лк, причем ^т.пола принимается по таблице для светильника со своим светораспределенисм:

(9)(9) ^-т.полап1 'факт100рполаКзап

(9)

(9)

где Кзап — коэффициент запаса.

Рис. 3.Рис. 3.е*ЕгЧе*ЕгЧяяРис. 4.Рис. 4.

Рис. 3.

Рис. 3.

е*ЕгЧ

е*ЕгЧ

я

я

Рис. 4.

Рис. 4.

Рис. 3. Схема светящейся полосы (линейного излучателя), расположенной горизонтально:

Нр — высота светильника над расчетной поверхностью: р — расстояние от освещаемой точки до проекции конца лампы на расчетную плоскость

Рис. 4. Освещенность точек, не лежащих против конца липин

Для определения минимальной освещенности надо ввести коэффициент неравномерности:

(10)(10)Z — F F ср/ ^тип

(10)

(10)

р р у^tnin ~ — Сср ■

В ряде случаев целесообразно выполнять поверочные расчеты освещенности в заданной точке помещения (задние парты и т. д.) от светящейся полосы (линейного излучателя) (рис. 3). Методика таких расчетов широко известна и изложена в [16] и ряде справочников. Однако следует отметить необходимость некоторого уточнения существующей методики расчета.

Как правило, у существующих светильников светораспределение не вполне соответствует косинусному, особенно это относится к светильникам с экранирующими решетками; определенное влияние оказывают торцы. Даже открытые люминесцентные лампы имеют несколько суженное светораспределение. В этих довольно частых случаях снижается значение сил света и при данных значениях освещенность будет меньшей, чем полученная по расчету.

Для уточнения значения относительной освещенности Е в зависимости от типа светильника и кривой силы света, которая может быть аппроксимирована уравнением /a = /ccosma, Г. М. Кноррннгом [16] разработана таблица значений f(plHv, l(HvV вычисленных с точностью до 1 % для светильников с различными значениями показателей степени т, которыми целесообразно пользоваться для более точного расчета относительной освещенности.

При расчетах освещенности в характерных точках классов, учебных кабинетов надо обязательно определить освещенность не только в центральной точке, но и на крайней парте, где она всегда значи-

тельно ниже. В ряде случаев приходится на краях ряда устанавливать дополнительный светильник или продлевать ряд светильников за пределы крайних парт. Напомним, что для определения освещенности в точке, находящейся за пределами светящейся линии можно поль- зоеаться следующим искусственным приемом определения относительной освещенности ряд условно продлевается до заданной точки и относительная освещенность определяется как

8= Е|- Е2 (II)

при расположении точки в любом месте, но в пределах ряда e=ei+e2 (12)

Схема расчета для таких случаев приведена на рис 4

Из нормируемых качественных характеристик освещения в помещениях школ и дошкольных учреждений необходимо определить показатель дискомфорта, коэффициент пульсации освещенности и для небольшой группы помещений, в основном для актовых и обеденных залов, — цилиндрическую освещенность.

Расчеты показателя дискомфорта и цилиндрической освещенности можно вести по [10J Для определения горизонтальной и цилиндрической освещенностей можно пользоваться таблицами и графиками, разработанными и опубликованными ГПИ «Тяжпромэлектропроект», Ден- ЗНИИЭП для конкретных групп и типов светильников в зависимости от индекса помещения и коэффициентов отражения рпот, рст, рпол. В [16] имеются кривые, по которым легко определить отношение Ег1Едап в зависимости от индекса помещения и характеристики кривой силы света. Методика расчета коэффициента пульсации также изложена в [16] и базируется на анализе осциллограмм, в результате которого получено выражение для мгновенного значения светового потока газоразрядных ламп Фд

Ф,=Фт1П +Фтах sin11 ы/, (13)

где Ф„пп — минимальное значение светового потока за один период, лм; Фтах— его амплитудное значение; п— эмпирический показатель (для люминесцентных ламп п=1).

Аналогичное выражение, естественно, будет и для мгновенных значений освещенности. На этом основании можно получить среднее значение освещенности для люминесцентных ламп:

Е cp=£'min~bO,64jEmnx. (14)

Коэффициент пульсации освещенности определяется из

47

следующего выражения:

При подключении ламп к трем фазам электрической сети пульсации освещенности смещены во времени на 1/3 периода (120е), и это позволяет резко снизить общий Кп- Достаточно простая методика расчета Кп разработана Ц. И. Кроль и Ю. II. Свиридовым, и составлены таблицы для различных источников света, позволяющие без дополнительных расчетов получить значение Кп и сопоставить его с нормируемым. Таблицы для определения Кп приведены в справочниках по электрическому освещению, при этом число пульсаций источников света Кп.и принимается для ламп Л Б и ЛТБ при одной лампе 25%, для двух в схеме отстающего (ПРА типа УБИ) и опережающего токов (ПРА типа УБЕ) 10,5%, Для двух ламп, присоединенных к двум и трем разным фазам электросети, соответственно 10 и 2,2%. Для ламп ЛДЦ при аналогичных схемах включения Кп.и составляет соответственно 40, 17, 17 и 3,5%.

По имеющимся сведениям лампы типа ЛЕ имеют еще большие Кп.и светового потока, приближающиеся к показателям для ламп ДРЛ (65%), поэтому при устройстве освещения в помещениях, требующих улучшенной цветопередачи, приходится применять двух- и трехфазные групповые линии и присоединять светильники поочередно к разным фазам электросети. Применение в общественных зданиях некомпенсированных светильников (например, с двумя ПРА типа УБИ) нормами не разрешается.

Оздоровительное облучение

Как уже упоминалось, в некоторых помещениях школ и дошкольных учреждений, расположенных в северных районах (севернее 65е северной шпроты), а в палатах изолятора, залах бассейнов детских садов и яслей для всех климатических районов страны необходимо устройство оздоровительного облучения (СНиП 11-64-80). Для этих целей используется искусственное ультрафиолетовое облучение при помощи эритемных ламп

Ультрафиолетовое облучение в пределах определенной дозы является эффективным оздоровительным средством, особенно в тех районах, где имеет место ультрафиолетовая недостаточность. Мощность эритемного излучения измеряется в эрах. Эритемный поток в 1 эр

создается излучением !мощностью в 1 Вт с длиной волны 297 нм. В практике пользуются меньшей величиной — миллиэром (0,001 эр), обозначаемой мэр.

Эритемная облученность измеряется в мэр/м2. Количество этого излучения, воспринимаемого любой поверхностью, в частности поверхностью тела человека, называется эритемной дозой. Доза измеряется в мэр-ч/м2. Эритемные лампы выпускаются мощностью 15 и 30 Вт (ЛЭ-15 и ЛЭ-301), а при рефлекторном исполнении — 30 и 40 Вт (ЛЭРЗО и ЛЭР40). Эритемные лампы ЛЭ-15 создают эритемную облученность на расстоянии 1 м 35, ЛЭЗО — 85, ЛЭРЗО— 120 и ЛЭР40 — 140 мэр/м2.

По принципу работы эти лампы подобны обычным люминесцентным лампам и включаются в сеть через пускорегулирующее устройство. Однако колбы этих ламп изготовляются из специального увиоле- вого стекла, которое поглощает ультрафиолетовое излучение с длиной волны менее 280 нм, вредное для организма, и пропускает полезное излучение 280—380 нм. Преобразование ртутного разряда происходит с помощью специального люминофора. Облучательные установки бы вают длительного и кратковременного действия. В первом случае применяются малые дозы облучения, во втором — большие дозы, но кратковременно. Кратковременное облучение производится в специальных помещениях, называемых фотариями.

В рассматриваемых зданиях применяется длительное облучение, но светильники с эритемными лампами выделяются на отдельные групповые линии и имеют отдельные выключатели. Нормирование производится на основании указаний Министерства здравоохранения СССР.

Обычно средняя облученность нормируется в пределах до 5 мэр/м2 при минимуме 1,5 мэр/м2 и максимуме 7,5 мэр/м2 (в точках под светильниками).

В помещениях для детей эритемные установки включаются на время 4—6 ч. Расчеты облучательных установок производятся методом коэффициента использования с проверкой наибольшей освещенности в точках под светильниками точечным методом. Мощность, потребляемая облучательными установками, составляет 1—2 Вт/м2. Светильники для эритемного освещения должны иметь экранирующую решетку с защитным углом не менее 25°, чаще применяются установки от раженного света.

Ассортимент светильников с эритемными лампами крайне ограничен. Укажем лишь светильник типа ЛСО02-2Х40 (1X30) с двумя люминесцентными лампами мощностью 40 Вт и устанавливаемой над корпусом светильника одной эритемной лампой ЛЭЗО-1 для отраженного облучения. Указанный светильник предназначен для помещений общественных зданий.

Электроснабжение и схемы питания и управления освещением

По степени обеспечения надежности электроснабжения электроприемники, в том числе осветительные устройства школьных зданий и дошкольных учреждений, согласно Инструкции по проектированию электрооборудования общественных зданий массового строительства СИ .543-82 относятся к следующим категориям:

Электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации школ с количеством учащихся 1000 чет. и более . . .I

Комплекс остальных электроприемникон тех же школ ....... II Комплекс электроприемииков школ с количеством учащихся от 200 до 1000 чел .. .II

То же с количеством учащихся менее 200 чел.Ill

Комплекс электроприемников детских яслей-саюв . . .II

На основании этих требований и производится построение схем электрических сетей, в том числе и сетей освещения. Учитывая специфику и необходимость обеспечения надежного и бесперебойного действия искусственного осве* щения, рекомендуется питание зданий школ и дошкольных учреждений осуществлять от близлежащих трансформаторных подстанций (ТП), по возможности от двухтрансфор- маторпых, не менее чем двумя взаимно резервируемыми отдельными кабельными линиями без присоединения к этим линиям других потребителей.

При воздушных вводах в сельской местности приходится ограничиваться одним вводом, предусматривая, однако, возможность шланговых перекидок от близлежащих зданий.

Питание осветительных установок должно выполняться от электрических сетей переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Как правило, электроснабжение осуществляется от общих трансформаторов городских ТП, к которым присоединены и силовые электроприемники этих и других здании, однако надо стремиться к тому, чтобы линии, питающие освещение школ и детских учреждений, не присоединялись к сборкам низкого напряжения 1П, от которых питаются лифты жилых зданий.

При подключении к однотрансформаторным ТП возможность совместного подключения освещения и силовых потребителей должна проверяться расчетом [17].

Электроустановки зданий общеобразовательных школ и детских яслей-садов присоединяются к отдельно стоящим 50

VII 1).

Электрические сети внутреннего освещения подразделяются на питающие и групповые. А' питающей сети относятся линии, прокладываемые от ТП до вводно-распределительного устройства (ВРУ) и от ВРУ до групповых щитков, к групповой сети — линии от групповых щитков до светильников.

На вводах в здание должны устанавливаться аппараты защиты и управления. Обычно на вводах устанавливаются переключатели, к которым подводятся две взаимно резервируемые кабельные линии и предохранители с плавкими вставками. Pla этих же вводах (после предохранителей) устанавливаются счетчики активной энергии для учета расходуемой электроэнергии и расчетов с энергоснабжающей организацией, подключаемые через трансформаторы тока. На отходящих от ВРУ питающих или групповых линиях устанавливаются аппараты защиты и управления, — как правило, автоматические выключатели серий АЕ-20, АЕ-37 и другие, совмещающие функции управления и защиты.

На вводах групповых щитков должны устанавливаться аппараты управления, однако при количестве присоединенных к одной линии групповых щитков до пяти включительно (лабораторных щитков—-до трех) в целях экономии дефицитной аппаратуры аппараты управления можно не устанавливать,,поскольку это не вызывает больших груд- ностей в процессе эксплуатации. Конечно, при обслуживании надлежит строго соблюдать правила техники безопасности.

Распределение энергии к групповым щиткам освещения, как правило, осуществляется по магистральной схеме. Рабочее освещение подключается к одному вводу, а аварийное и эвакуационное освещение— к другому. При наличии одного ввода аварийное и эвакуационное освещение питается отдельными линиями начиная от этого ввода. Сети и щитки аварийного и эвакуационного освещения могут быть общими. Нормами допускается рабочее освещение помещений, в которых может длительно находиться 600 чел. и более, например в актовых залах, питать от разных вводов, но при этом к каждому вводу подключают около половины светильников. В таких помещениях обязательно устанавливаются на выходах световые указатели с надписью «Выход». Аналогичные световые указатели устанавливаются в обеденных залах, на выходах из рекреаций и коридоров школ, а также на лестничных клетках. Они под- 4*

Рис. 5. Схема питающих линий школьного здания

ключаются к сети эвакуационного освещения. На рис 5 приведена принципиальная упрощенная схема внутренних питающих сетей школы с числом учащихся 800—iООО чел. В здание подведено два питающих кабеля от разных силовых трансформаторов ТП. На вводах установлены переключатели 1 типа ПБ, обеспечивающие взаимное резервирование вводов при выходе из строя или отключении одной из питающих кабельных линий. При переключении кабель, оставшийся в работе, принимает на себя всю нагрузку (силовую и осветительную) здания. Поэтому питающие кабели с алюминиевой оболочкой и бронированные с бумажной изоляцией рассчитываются на нагрузку, нс более 80% их длительно допустимой токовой (конечно, с учетом поправочных коэффициентов на число кабелей, проложенных в одной траншее, и температуру почвы) в нормальном ре жиме, и перегрузку до 20% в аварийном режиме при его длительности не более 5 сут в течение не более 6 ч ежесуточно. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка на 10%, с полихлорвиниловой— на 15% в аварийном режиме при номинальной нагрузке в нормальном режиме.

После переключателей никаких добавочных коммутаци онных аппаратов устанавливать не требуется. На каждом вводе устанавливается комплект предохранителей 2 с кварцевым заполнением, например типа ПН-2 токоограничивающего действия [последнее важно для снижения тока короткого замыкания (КЗ) и обеспечения устойчивости при КЗ аппаратуры на ВРУ], а также комплект аппаратуры для учета расхода электрической энергии 5, а иногда и измерительных приборов (амперметры), подключаемых через трансформаторы тока 4 (ТК-20).

Распределение энергии осуществляется трехфазными четырехпроводными питающими линиями отдельными для силовых и осветительных электроприемников, к которым подключены силовые распределительные пункты и групповые осветительные щитки. Аварийное и эвакуационное освещение присоединяется к силовому вводу. Остальные обозначения на рис. 5. Bl, В2- — вводные панели ВРУ; Pl, Р2— распределительные панели ВРУ; 3 — конденсатор помехе защитный типа КЗ-0,5, 0,47 мкФ, 6—пускатель магнитный; 7—автоматический выключатель; 8—розетки для подключения уборочных машин; 9—шкафы управления ШУ, 10, 11—щитки групповые осветительные; 12—15—пункты распределительные силовые; 16 —распределительное устройство кинопроекционной; 17, 18—кабели ввода; Гр1—ГрЗ—

к щитку автоматики: Гр5, Грб—линии лестничного освещения; Г р7—освещение спортзала; П1, П4, П5, П6, П9, П11— питающие линии к силовым распределительным пунктам: П2, П8—линии эвакуационного освещения; ПЗ, П10—линии к уборочным механизмам; П7, П14—линии в кинопроекционную; П12, ШЗ, П15, П16 — линии рабочего освещения.

В целях выравнивания нагрузок на вводах возможно совместное присоединение к одному вводу (и тем более к трансформатору ТП) силовых и осветительных потреби телей. Как правило, при этом удовлетворяются и требования ГОСТ 13109-67 по допустимым размахам изменения напряжения у ламп рабочего освещения), поскольку в школах практически не бывает силовых приемников с большим числом включений в 1 ч Однако объединение внутренних питающих линий силовой и осветительной сетей, а также присоединение к одному распределительному пункту, щитку силовых и осветительных электроприемников нецелесообразно ни по условиям надежности, ни по условиям эксплуатации (ремонт, режим и т. п.).

Как уже упоминалось выше, на вводах в групповые щитки (при их числе до пяти включительно) аппараты управления устанавливать не требуется. При большем их числе на вводах требуется устанавливать аппараты управ ления. В этом случае целесообразна установка автоматических выключателей, совмещающих функции защиты и управления, причем требований к селективности действия защиты этих аппаратов не предъявляется. Возможен также выбор комбинированных расцепителей этих автоматов на наибольший для данного типа аппарата ток в целях повышения устойчивости к токам короткого замыкания, поскольку они не предназначаются служить аппаратами зашиты.

В целях экономии энергии целесообразно предусматривать централизованное автоматическое или дистанционное управление освещением таких помещений, как рекреации, коридоры, холлы, вестибюли, спортзалы, бассейны, актовые залы, лестничные клетки и т. п. В остальных помещениях (классы, кабинеты, лаборатории, групповые и т. п.) применяется местное управление с помощью выключателей. При питании освещения открытых спортивных площадок от осветительной сети здания следует предусматривать отдельные групповые щитки с дистанционным управлением.

Если к одной питающей линии подключается два или более стояков к этажным щиткам, в начале каждого из стояков необходимо устанавливать аппарат управления, а еще лучше—совмещенный аппарат защиты и управления (автомат), который выбирается с учетом селективности действия.

Как показывают вариантные технико-экономические расчеты, нецелесообразно излишне увеличивать количество питающих линий, если это не вызывается технологическими требованиями, так как в этом случае возрастает потребность в дефицитных автоматах и требуется больше распределительных панелей ВРУ.

Однако в целях удобства монтажа не следует применять сечения алюминиевых проводов питающих линий более 95 мм2.

Групповые щитки рекомендуется располагать по возможности в центре нагрузок с некоторым смещением в сторону питания Наиболее удобным местом следует считать лестничные клетки, где строительной частью предусматриваются специальные ниши. Групповые линии рабочего освещения, как правило, выполняются трехфазными и двухфазными, что является обязательным для освещения учебных помещений (классов, кабинетов и т. д.) во избежание повышенной пульсации светового потока. Управление освещением классов, где освещение выполняется рядами люминесцентных светильников, осуществляется по рядам с помощью однополюсных выключателей, с тем чтобы ряды, ближайшие к окнам, отключались независимо от находящихся в глубине помещения. Питание розеток местного освещения рекомендуется выделять в отдельные групповые линии, если это не связано с существенным увеличением протяженности сети.

Выключатели должны устанавливаться только в фазных проводах. В начале каждой групповой линии на групповых щитках устанавливаются аппараты защиты, желательно автоматы, которые могут использоваться и в качестве коммутационных. При дистанционном управлении на этих же Щитках (специальной конструкции) могут устанавливаться и магнитные пускатели.

В групповых линиях должны устанавливаться однополюсные автоматы, включаемые только в фазные провода.

Номинальные токи расцепителей автоматов или плавких вставок предохранителей, применяемых для защиты линии групповой сети, не должны превышать 25 А.

Необходимо по возможности укрупнять групповые линии, если это не ухудшает условий эксплуатации, например возможности управления освещением по частям, нахождения мест повреждений и т. п. Следует иметь в виду, что в соответствии с СН 543-82 допускается присоединение на фазу до 60 ламп накаливания или люминесцентных мощностью до 65 Вт каждая к групповым линиям освещения лестничных клеток, поэтажных коридоров, холлов, вестибюлей, технических подполий и чердаков.

При прохождении групповых линий по общим трассам целесообразно объединять нулевые провода этих линий, но следует иметь в виду, что даже при равномерной нагрузке фаз четырехпроводных трехфазных линий с газоразрядными лампами, особенно при компенсированных ПРА, в нулевых проводах протекают токи высших гармонических, кратные трем, и ток в этих проводах может быть близок к току, протекающему в фазных проводах. Это надо учитывать при выборе сечении проводов. Кроме того, общие для нескольких линий нулевые провода при прокладке их в металлических трубах должны прокладываться совместно с фазными проводами. При распределении однофазных нагрузок между фазами необходимо стремиться к тому, чтобы в групповых линиях разница между токами наиболее и наименее нагруженных фаз не превышала 30% в пределах одного щитка, а в начале питающей линии — не более 10%. Объединение нулевых проводов рабочего и эвакуационного или аварийного освещения нормами не разрешается.

В данном параграфе уже говорилось о способах управления освещением. Здесь уточним лишь некоторые общие положения. Управление общим освещением бывает местное, централизованное, дистанционное и автоматическое. Местное управление осуществляется однополюсными выключателями или переключателями, устанавливаемыми в помещениях или у входов в них, а также вне помещений, когда это вызывается условиями среды (например, душевые) или когда помещения часто бывают закрыты и ключи находятся у материально ответственного лица (например, кладовые вещей и продуктов). В актовых залах школ, имеющих эстраду и стационарную киноустановку, управление рабочим освещением выполняется аппаратами, установленными на эстраде и в киноаппаратной, а дежурным и эвакуационным освещением — аппаратами, устанавливаемыми на эстраде, в киноаппаратной и у входа в зал. В залах без эстрады и стационарной киноустановки управление осве- 56

щением осуществляется аппаратами, устанавливаемыми у входов.

Централизованное управление применяется в крупных и протяженных помещениях, например в вестибюлях, коридорах и т. п. Для этого используются чаще всего автоматические выключатели, устанавливаемые на групповых лини ях в групповых щитках.

Дистанционное управление производится из удобных для обслуживающего персонала мест с помощью магнитных пускателей или контакторов, устанавливаемых в шкафах групповых щитков, на щитах станций управления (ЩСУ) или в шкафах управления (ШУ). В пункте управления рекомендуется предусматривать сигнализацию состояния освещения, питаемого через каждый магнитный пускатель.

Автоматическое управление осуществляется без участия человека в зависимости от осветительных условий, вызываемых изменением естественной освещенности или по специальной программе. Целесообразно автоматизировать уп равление освещением лестничных клеток, рекреаций, коридоров, вестибюлей, бассейнов, наружных спортивных площадок и т. д. Однако, как и любая автоматика, оно требует квалифицированного обслуживания.

В современных школьных зданиях применяются все способы управления, в детских учреждениях — в основном местное.

Схемы местного управления просты и общеизвестны, поэтому здесь приведем только схему автоматического управления освещением рекреаций, лестниц и коридоров в школьном здании на 800—1000 учащихся, предусмотренную в типовых проектах школ, сооружаемых в г. Москве.

Обследование московских школ показало, что во время уроков, когда учащиеся находятся в классах, электроосвещение на лестницах, в коридорах, и рекреациях, как правило, остается включенным. Отключение же части светильников в этих помещениях во время занятий позволило бы сократить расход электроэнергии. Ручное управление освещением в местах, где учащиеся находятся в перерывах между уроками, практически исключается из-за отсутствия в школах специального обслуживающего персонала.

В МНИИТЭП разработана схема автоматического управления освещением лестниц, коридоров и рекреаций. Из общего числа светильников в этих помещениях выделены светильники эвакуационного освещения, присоединяемые к сети, не зависящей от сети рабочего освещения.

5—3330 57

Расчеты показали, что стоимость сэкономленной элек троэнергии перекрывает перерасходы на более частую смс ну люминесцентных ламп в связи с некоторым снижениег- срока их службы за счет большей частоты включений. В це лом первоначальные расходы по установке окупаются з; год.

Рис. 6. Схема автоматического управления освещением рекреаций и коридоров в школьных зданиях:

1Р, 2Р — ^л^ электромагнитные РПУ-1-Э65 на 220 В; МП — пускатель магнитный ПМЕ-213; ЗР — реле промежуточные РЦ-351; РВ— реле времени пневмати ческое РВП-2122; РВМ — программное реле времени; ФВК — фотовыключатель; 1АВ. 2АВ— автоматические выключатели А63-МГ с расцепителем на 3,2 А (МРТУ 16.526.010-65); ВК — пакетный выключатель

На рис. 6 представлена схема, связанная с системой звонковой сигнализации школы, работающей от электрочасов Для обеспечения правильного включения и выклю чения освещения, т. е. для того чтобы свет в рекреациях погасал на время урока или зажигазся во время перемены. 58

необходимо первый раз автоматический выключатель 1АВ включить во время урока, благодаря чему первый импульс поступит на катушку реле 1Р. В дальнейшем никаких манипуляций с автоматическим выключателем 1АВ производить нс требуется.

Реле 1Р сработает и своим контактом 1Р.З в цепи 1—7 замкнет цепь питания катушки / реле ЗР. Последнее сработает, зафиксируется в этом положении специальной пружиной и своим контактом ЗР.З в цепи 10—// подаст напряжение на катушку реле времени РВ, если замкнуты контакты программного часового реле времени РВМ и фотовыключателя ФВК. Настройка реле РВМ производится таким образом, что его контакт замыкается за 30—40 мин до начала занятии в школе и размыкается спустя некоторое время после окончания всех занятий. Контакт ФВК замкнут при недостаточной естественной освещенности. Реле времени РВ своим контактом РВ.1 в цепи 1—12 включит в цепь катушки магнитного пускателя МП, который в свою очередь включит освещение (цепи А—13, В—И, С—15)

После окончания перемены импульс от звонка поступает уже на катушку реле 2Р, так как в цепи 1Р контакт реле ЗР.1 разомкнут, а в цепи катушки 2Р контакт реле ЗР.2 замкнут; контакт реле 2Р.З в цепи /—8 замкнется и подаст напряжение на катушку II реле ЗР, которое опять сработает и зафиксируется пружиной в новом положении. Одновременно разомкнется его контакт ЗР 3. Реле РВ с выдержкой времени, необходимой для того чтобы все учащиеся успели войти в классы, обесточит катушку МП, и лампы освещения ЛО погаснут.

После очередного звонка на перемену импульс от звонка поступит опять на реле IP, и процесс повторится. Использование двухкатушечного реле (на схеме реле ЗР) обеспечивает нормальную работу схемы без повторной настройки при временном исчезновении напряжения. При ремонтных работах имеется возможность включить освещение вручную при помощи выключателя ВК.

Необходимо иметь в виду, что рассмотренная схема предназначена только для управления рабочим освещением. Эвакуационное освещение на период уроков не отключается и управляется при помощи фотовыключателя.

На случай выхода из строя элементов автоматики предусматривается ручное управление с помощью выключателей.

Определение электрических нагрузок

Определение электрических нагрузок имеет первостепенное значение для расчета электрической сети; оно является основой для выбора сечений проводов и кабелей, аппаратов защиты и управления, для расчета уровней напряжения у ламп. Правильное решение этих вопросов обеспечивает надежную длительную работу осветительной установки, ее пожарную и электробезопасность.

Установленная мощность Ру,т рабочего освещения определяется на основе светотехнических расчетов с учетом потерь в ПРА (для газоразрядных ламп). Потребляемая мощность (расчетная нагрузка) Ртахо рабочего освещения определяется с учетом коэффициента спроса Кс о по следующей формуле:

Р maxО Р ус Г А С,о*(16)

Коэффициент спроса Кс.о зависит от количества и мощностей присоединенных светильников и может приниматься для групповой сети равным 1, а для питающей сети и вводов — по табл. 7.

Расчетную нагрузку линий, питающих розетки местного освещения, определяют по формуле

Ртахр^^Р^.Р^Кс.р,(17)

где Кс,р — расчетный коэффициент спроса, который можно принимать равным 1 для груповой сети, 0,2 для питающей сети и 0,1 на вводах в здание; п — количество розеток; Рур — установленная мощность одной розетки, может быть принята равной 0,05 кВт.

Расчетные нагрузки линий, питающие рабочее освещение и розетки, определяются суммированием Ртахо и Ртахр без введения каких-либо коэффициентов.

Таблица 7. Коэффицие; ты спроса для расчета нагрузок рабочего освещения питающей сети и вводов

Наименование здания

Коэффициенты спроса Кс о при установленной мошне ста рабочего освещения, кВт

до 5

5—10

10—15

15—25

25—50

50—100

100—230

200—501

5и0 и

более

Школа Детский сад-ясли

1

1

0,95 0,9

0,9 0,85

0,85 0.8

0,8

0,75

0,75

0,7

0,7

0,65

0,65 0,6

0,6

0,5

Таблица 8. Коэффициенты Кн-М, учитывающие несовпадение расчетных максимумов силовых и осветительных нагрузок

Наименование здания

Коэффициент Кн при отношении расчетной осветительной нагрузки к силовой, %

20-75

76-140

141—250

Школа

0,95

0,9

0,95

Детский сад-ясли

0,85

0,8

0,85

Примечание. При отношении расчетной относительной нагрузки к силовой менее 20% и более 250% коэффициент Ки м принимается равным I.

При совместном питании линий вводом или ТП силовых и осветительных электроприемников имеет место несовпадение максимумов силовых и осветительных нагрузок *. Расчетная нагрузка Ртахх в этом случае определяется по формуле

РтахХ3^ [Рma.vo~T Ртахо)Кн,м. (18) где Ртахс — расчетная нагрузка силовых электроприемников, кВт; Кн,м — коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов силовых и осветительных нагрузок, принимается по табл. 8 в зависимости от отношения расчетных максимумов осветительных и силовых нагрузок.

Для расчета сетей освещения с люминесцентными лампами принимается cos ср=0,95, а с лампами накаливания cos <р=1. При совместном питании линий газоразрядных ламп и ламп накаливания определяется средневзвешенный COS ф.

При питании от общей ТП жилых и общественных зданий расчетные нагрузки на шинах 0,4 кВ ТП определяются с учетом Кутах—коэффициентов участия в максимуме нагрузки здания с наибольшей нагрузкой. Так расчетные нагрузки для школ участвуют в максимуме нагрузок жилых домов с электроплитами (расчетная мощность которых больше, чем школ) с Луто.т=0,4, жилых домов с газовыми плитами с Кутах—'0,3, для детских садов-яслсй в обоих случаях — Лутаж=0,4 [9].

Расчет сети электрического освещения

Расчет электрической сети производится с целью правильного выбора сечений проводов и кабелей и аппаратов защиты. Сечения проводов выбираются:

1 Расчетные нагрузки силовых электроприемников определяются по методике, приведенной в [9].

по допустимому нагреву при протекании тока нагрузки; по допустимым отклонениям напряжения;

по механической прочности;

из условий соответствия принятых сечений номинальным токам или токам срабатывания защитных аппаратов;

по условиям надежного срабатывания защиты при однофазных КЗ в конце защищаемого участка;

для сетей дистанционного управления освещением ■ не ходя из условия, чтобы при включении на катушки управления (например, магнитных пускателей) подавалось напряжение не менее 85% номинального.

Расчет сети по току нагрузки. ПУЭ устанавливает допустимые токовые нагрузки на провода и кабели с алюминиевыми и медными жилами в зависимости от допустимой температуры их нагрева, вида изоляции, сечения проводников, числа проводников, совместно проложенных в одной трубе, канале, в одном пучке (при прокладке на лотках) и условий прокладки (температура окружающий среды) Расчетные токи нагрузки должны быть меньше или равны допустимым токовым нагрузкам проводов ши кабелей и определяются по следующим формулам:

для двухпроводной однофазной линии

I max—Ртах - 1 О3/ ( ЕЙ» COS ф ) ;(19)

для трехпроводной двухфазной линии (две фазы и нуль)

Imax=Pmax • 1 О3/ (2 L% COS ф ) ,(20)

для четырехпроводной трехфазном линии (три фазы и нуль)

/^-P^-lO’^^E/^as^(21)

где Ртах — расчетная нагрузка (с учетом потерь в ПРА), кВт; Е7Ф— фазное напряжение. В; Е% — линейное напряжение, В.

Формула (21) справедлива только при равномерной нагрузке фаз. При неравномерной нагрузке ток каждой фазы приходится определять отдельно по известным формулам электротехники (например, с применением комплексов).

При выборе сечений проводов трехфазных четырехпроводных линий с люминесцентными лампами (проложенных в трубах, каналах и т д.) по току нагрузки допустимые токовые нагрузки принимаются из таблиц ПУЭ по графе для четырех проводов в одной требе, для ламп накаливания для трех проводов в одной трубе. Сечения нулевых проводов трехфазных линий с люминесцентными лампами при 62

нимаются равными сечениям фазных проводов, а с лампами накаливания, близкими половине сечений фазных проводов. При двухфазных и однофазных линиях сечения нулевых проводов всегда принимаются равными сечениям фазных.

Расчет сети по потере напряжения Инструкцией по проектированию электрооборудования общественных зданий [9] установлены следующие наибольшие допустимые отклонения напряжения от номинального до наиболее удаленных ламп электрического освещения: рабочее освещение общественных зданий и учреждений (в том числе школ и дошкольных учреждений) -)-5 и —2,5%; аварийное и эвакуационное освещение ±5%; сети напряжением 12—42 В (считая от понизительного трансформатора) —10%.

Эти условия служат основанием для расчета сети электрического освещения по потере напряжения.

Прежде всего надо выяснить значение допустимой потери напряжения, которую следует принять при расчете. Известно, что напряжение на шинах ТП при холостом ходе превышает номинальное на 5%, т. е. при номинальном напряжении сети 380/220 В на шинах ТП напряжение будет 400/231 В. Тогда так называемая располагаемая потеря напряжения ХПрасп, %, или допустимое снижение напряжения, составит:

ДС'рагп=105—97,5—AL/T=7,5— \UT. (22) где \L\ потеря напряжения в трансформаторе, которая зависит от мощности трансформатора, его загрузки, cos<p присоединенных потребителей энергии (обычно в условиях городских сетей при установке в ТП силовых трансформаторов мощностью 400, 630 кВ A AUT—3,0^3,5%).

Таким образом, допустимые (располагаемые) потери напряжения могут приниматься для рассматриваемых зданий равными 4—4,5%, начиная от шин низшего напряжения ТП и кончая наиболее удаленными лампами. Во внутренней сети освещения потери напряжения обычно принимаются равными 2—2,5%. Потери напряжения в освети- тельной сети ( Х(7^Д£7рагп) определяются по формуле

ДУ = ^^. ^3)

где Л1 — момент нагрузки (для разветвленной сети сумма моментов нагрузки), кВт-м; s— сечение проводов, мм2; С— коэффициент, зависящий от системы напряжения сеги и материала проводов (принимается по табл. 9).

Таблица 9

Номинальное напряжен ie сети. В

Система сети и род тока

Коэффициент С для провод

ников

алюминиевых

медных

380, 220

Трехфазная с нулевым проводам

4G

72

220'127

То же

14,7

24

3X220

То же без нулевого провода

14,7

24

380/220

Двухфазная с ну ювым проводом

20

32

220/127

То же

6,5

10 7

220

Двухпроводная переменного или постоянного тока

7,4

12

127

То же

2,43

4

зхзб

Трехфазная без нулевого провода

0,4

0,648

3X24

То же

0,176

0,228

3X12

0,044

0,072

36

Двухпроводная

0,21

0,324

24

0,09

0,144

12

-

0,023

0,036

В формуле (23) не учитывается индуктивное сопротивление проводников, что для внутренних сетей освещения вполне допустимо.

При проектировании часто приходится решать вопрос, как распределить допустимые потери напряжения между элементами сети (ввод, питающая линия, групповая линия) таким образом, чтобы объем расходуемого цветного металла был наименьшим

Методика таких расчетов на минимум расхода цветного металла приводится в электротехнических справочниках.

Если трехфазные четырехпроводные линии имеют неодинаковую нагрузку фаз, то потери напряжения могут определяться для каждой фазы (с круговой заменой индексов) по формуле

ду = Мд МА-йЛкМв+М^

А ^Сгзд Т 2C2s0 ' I

где МА — момент нагрузки рассматриваемой фазы, кВт-м; Мв и Мс — моменты двух других фаз, кВт-м; sA и sn— сечения фазного и нулевого проводов, мм2; С2— коэффициент из таб 1 9 для двухпроводной линии.

Выбор сечений проводов по механической прочности. ПУЭ устанавливают минимальные сечения проводов, прокладываемых в электрических сетях. Для освещения зданий школ и дошкольных учреждений минимальные сечения групповых линий, выполненных алюминиевыми проводами, по новой шкале сечений 2,5(2) мм, питающих линий — 6 мм2.

Защита осветительных сетей. Сети электрического освещения школ и дошкольных учреждений должны иметь защиту от КЗ и перегрузки. При правильно выбранной защите создаются условия, при которых проводники не перегреваются до недопустимых пределов. Защита должна отключать в наименьшее время аварийный участок сети с соблюдением по возможности требования селективности (избирательности действия защиты). В соответствии с ПУЭ необходимо, чтобы в сети с глухозаземленной нейтралью ток однофазного КЗ в конце защищаемого участка линии был не менее утроенного значения номинального тока аппарата защиты. Это соотношение одновременно обеспечивает и действенность системы зануления. Упрощенная методика расчета однофазного тока КЗ приведена в [17]. Для защиты электрических сетей применяются предохранители и автоматические выключатели (последние предпочтительней), устанавливаемые на групповых щитках и ВРУ Принципы действия этих аппаратов излагаются в технической и справочной литературе и здесь не рассматриваются, а приводятся лишь формулы для выбора аппаратов защиты и соотношения между токами этих аппаратов и допустимыми нагрузками на провода и кабели. Для ламп накаливания и люминесцентных:

Предохранитель (плавкая вставка) I№? Imax

Автоматический выключатель с нерегулируемой и регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой с тепловым* или комбинированным расцепителями*-г 1р^1тах

Обозначения: /РС—номинальный ток плавкой вставки, А; /р — номинальный ток и уставка номинального тока расцепителя автоматического выключателя. А; 1тах— расчетный ток нагрузки, А.

Для надежной защиты осветительных сетей от токов КЗ и перегрузки должны быть выдержаны следующие соотно шсния между допустимыми токами проводников с подиви нилхлоридной, резиновой и аналогичной ио тепловым характеристикам изоляциями 7П и токами защитных аппаратов:

(2о)

(26)

(27)

где 7Тр — ток трогания (срабатывания) регулируемого теплового или комбинированного расцепителя автоматического выключите ля с обратнозависимои от тока характеристикой.

Данные соотношения действительны для освети гельных сетей всех помещений школ и дошкольных учреждений, в том числе и пожароопасных.

Если токовая нагрузка на провода не совпадает с указанной в ПУЭ для данного сечения топустимой токовой нагрузкой, разрешается принимать проводники ближайшего меньшего сечения, но не меньше, чем это требуется по расчетному току линии.

Не рекомендуется в зданиях школ и дошкольных учреждении применять для защиты сети автоматические выключатели, имеющие только электромагнитные расцепители мгновенного действия (отсечку), так как это ведет к снижению надежности и завышению сечения проводов.

В целях упрощения и удешевления сетей электрического освещения в соответствии с ПУЭ разрешается не устанавливать аппараты защиты в следующих точках сети:

при снижении сечения проводов по длине линии или на ответвлениях от нее, если аппараты защиты линии защищают также участки со сниженным сечением;

при сечении незащищенного участка, равном не ме нее половины сечения защищенного участка;

на ответвлениях длиной до 6 м при прокладке про водов в трубах или при проводах с негорючей оболочкой Открытая прокладка проводов допускается только в непожароопасных помещениях по несгораемым основаниям. При этом сечение проводов ответвления должно быть нс менее сечения провода после аппарата зашиты;

66

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННИХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

ОСВЕЩЕНИЯ

Вводно-распределительные устройства, щиты и щитки

Вводно-распределительные устройства (ВРУ) в зданиях шкод и детских дошкольных учреждений, как правило, устанавливаются в отдельных запираемых помещениях на первых этажах. В районах, подверженных затоплению, это требование ПХЭ является обязательным

При глубоком залегании грунтовых вод допусьается установка ВРУ в сухих подвалах и технических подпольях при условии устройства гидроизоляции от проникновения ливневых вод. Эти помещения должны быть с несгораемыми перегородками с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч.

В соответствии с ПУЭ (гл. VII 1) разрешается при соблюдении ряда условий устанавливать BP^ нс в специальных помещениях, однако для рассматриваемых зданий, даже небольших, в целях повышения безопасности открытая установка ВРУ, в том числе и в запираемых шкафах, не может быть рекомендована.

Групповые щитки устанавливаются только в запираемых шкафах, в местах, по возможности не доступных для детей,

В помещениях электрощитовых допускается установка аппаратуры пожарной сигнализации в отдельных запираемых шкафах.

В школах с числом учащихся свыше 1000 чел. аппаратура питания противопожарных устройств, в том числе и устройств АВР, устанавливается на отдельных панелях с отличительной окраской.

Щитовые помещения, а также ВРУ и главные распределительные щиты не должны располагаться под уборными, душевыми, ванными комнатами, кухнями пищеблоков и другими помещениями, связанными с мокрым технологический процессом, а также размещаться рядом с помещениями классов, кабинетов, лабораторий во избежание проникновения шума (верп из щитовых помещений должны открываться наружу, полы должны быть выше полов, прилегающих со стороны входов в помещения, не менее чем на 10 см.

Через помещения щитовых прокладка трубопроводов водоснабжения, отопления (за исключением отопления самой щитовой), а также вентиляционных и других коробов

67

допускается только в виде исключения, однако эти коммуникации не должны иметь в пределах щитовых помещений ответвлений, люков, задвижек, фланцев, ревизий и вентилей. Прокладка через эти помещения газопроводов и трубопроводов с горючими жидкостями запрещена.

Щитовые помещения оборудуются естественной вентиляцией и электрическим освещением (рабочим и аварийным), температура в них должна быть не ниже 5°C. Это важно не только для создания нормальных условий эксплуатации электрооборудования, но и во избежание проникновения холода в вышележащие помещения.

Распределительные пункты и групповые щитки, как правило, устанавливаются в нишах стен (обычно на лестничных клетках) в запирающихся шкафах. В крупных школьных зданиях возможно сооружение специальных шахт с этажными перекрытиями для прокладки питающих сетей. В этом случае этажные распределительные пункты и групповые щитки рабочего и эвакуационного освещений, а также аппаратура дистанционного управления устанавливаются в этих шахтах, которые должны иметь запирающиеся входы, с тем чтобы доступ в шахты был возможен только для обслуживающего персонала. Щиты, щитки, аппараты управления и учета, а также розетки должны быть по возможности удалены от заземленных частей, трубопроводов водоснабжения, отопления, канализации и газоснабжения, а также от газовых счетчйков и устанавливаться от них на расстоянии не менее 0,5 м.

Не допускается установка распределительных пунктов, щитов, щитков в производственных помещениях пищеблоков, а в обеденных залах их установка разрешается как исключение — при невозможности принять другое решение, однако такие щитки должны помещаться в ни шах строительных конструкций с запирающимися дверцами и иметь соответствующее архитектурное оформление.

В качестве вводно-распределительных устройств широко применяются щиты типа ВРУ, аппаратура которых располагается в запирающихся шкафах, однако при установке в отдельных щитовых помещениях, посещаемых только обслуживайэщим персоналом, их можно устанавливать без дверей, задних и боковых стенок, но все токовс- дущие части рекомендуется закрыть отдельными дверками или текстолитовыми либо асбоцементными панелями. Такое решение позволяет в условиях массового строительства обеспечить значительную экономию металла. На панелях ВРУ устанавливается вся аппаратура 68

управления, учета и защиты сети (автоматические выключатели или предохранители). Все внутренние соединения выполняются шинами или изолированными проводами.

Весьма значительна номенклатура групповых осветительных щитков. К ним относятся СУ9400, ОЩВ, ПР и т.п. При выборе щитков необходимо в заказных спецификаци ях указывать требуемые номинальные токи расцепителей (указаны в каталогах). Конструкции пунктов и щитков позволяют легко заменять автоматы с одним расцепителем на другой (конечно в пределах данного типа автомата). Автоматы серин А3100, устанавливаемые на указанных щитках, подлежат постепенной замене автоматами новых серий —АЕ-10, АЕ 20, А37, имеющими значительно большую номенклатуру расцепителей и более совершенное исполнение: температурную компенсацию, независимые расцепители и т. д. Перечисленные щиты и щитки выпускаются заводами электротехнической промышленности, а также специализированными предприятиями крупных строительных организаций в Москве, Ленинграде и других городах. Большое количество щитов и щитков выпускают заводы Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя СССР (ОЩ, ОЩВ и др.) Более подробные данные по электрооборудованию приводятся в каталогах и справочниках. Отметим лишь, что при выборе электрических изделий и аппаратов надо учитывать условия окружающей среды. В частности, оборудование, устанавливаемое в нормальных, непожароопасных помещениях, должно иметь степень защиты 1Р20, в пожароопасных помещениях класса П-11—IP54, класса П-Па— IP44, в сырых—IP43. Данные о степени защиты выпускаемого оборудования должны указываться заводами в каталогах

Электропроводки

Вводы в здания школ, детских яслей-садов обычно выполняются кабелями, прокладываемыми от отдельностоящих ТП и ВРУ.

Кабельные вводы непосредственно в здание выполняются в асбоцементных трубах (для безнапорных трубопроводов) на глубине не менее 0,5 и не более 2 м от поверхности земли с уклоном в сторону улицы. Для большей надежности вводов асбоцементные трубы рекомендуется прокладывать непосредственно до электрощитового помещения. Концы труб тщательно заделываются для исключения возможности проникновения в помещение воды или газа.

В небольших зданиях, расположенных в сельской местности, возможны возд\ шные вводы. Нормы рекомендуют их выполнять через степы в трубах, но таким образом, чтобы в них не могла скапливаться вода, а также чтобы вода не попадала внутрь здания.

Расстояние от установленных на стенах изоляторов ввода до поверхности земли должно быть не менее 2,75 м, расстояние между проводами ввода, а также от них до выступающих частей здания (свесы, крыши и т п.) —не менее 200 мм. Прокладку сети внутри здания, как правило, выполняют скрыто, за исключением подвалов, технических подпольев, насосных, тепловых пунктов, бойлерных, вентиляционных камер и других аналогичных помещений, где применяется открытая проводка. Внутренние осветительные сети должны, как правило, выполняться проводами с алюминиевыми жилами или небронированными кабелями (в том числе в актовых залах школ). Исключением являются киноаппаратные, перемоточные и радиоузлы, где применяются провода с медными жилами.

Питающие сети прокладываются следующим образом: открыто — в винипластовых трубах, в коробах из несгораемых материалов. В последнее время широко применяется открытая прокладка проводов и небронированных кабелей пучками на лотках, в техподпольях, но при условии, что в этих помещениях отсутствуют газопроводы;

скрыто — в каналах строительных конструкций без труб, в бороздах, шахтах и в несгораемом слое подготовки пола — в пластмассовых трубах и коробах.

Приведем некоторые рекомендации к проводкам на лотках:

Кабели на лотках укладываются в один ряд, однако допускается прокладывать их без зазора, а также пучками вплотную друг к другу в два-три слоя (в пучке) Наружный диаметр пучка должен быть не более 100 мм. Провода могут укладываться как в один ряд, так и пучками, но не более 12 проводов в пучке. Пучки проводов и кабелей должны быть скреплены бандажами. Расстояние между бандажами на горизонтальных прямолинейных участках трассы должны быть не более 4,5 м, а на вертикальных - не более 1 м. Крепление кабелей и проводов, прокладываемых на лотках, к самим лоткам на прямых участках трассы при горизонтальной установке лотков не требуется.

При установке лотков в вертикальной плоскости провода и кабели должны крепиться не реже чем через 1 м. В местах поворота трассы или ответвления для всех случаев установки лотков провода и кабели должны быть закреплены на расстоянии не более 0,5 м до и после поворота или ответвления. Одиночные провода располагаются на лотках на расстоянии не менее 5 мм, а пучки —на расстоянии не менее 20 мм друг от друга.

Лотки могут монтироваться как вплотную к стенам, так и на сборных кабельных конструкциях, а также на полках и конструкциях из монтажных, перфорированных профилей и полос. Расстояние между точками крепления лотков на основаниях и расстояние между опорными конструкциями лотков должны быть не более 2 м. Кроме того, лотки должны крепиться на поворотах, подъемах, спусках, пересечениях, ответвлениях, обходах выступов и препятствий, расширениях, сужениях, переходах с одной отметки на другую. Вертикальное расстояние в свету между горизонтально проложенными лотками и между лотками и строительными конструкциями должно быть не менее 150 мм.

На одном лотке не следует прокладывать цепи рабочего и эвакуационного или аварийного освещения. Это же относится к коробам, каналам, трубам, где совместная прокладка цепей рабочего и эвакуационного и аварийного освещения запрещается.

В некоторых помещениях, например в актовом или обеденном залах, возможно устройство подвесного потолка. Электропроводку в полостях над подвесным потолком выполняют следующим образом: при подвесных потолках из несгораемых материалов — в винипластовых трубах или защищенными проводами и кабелями, имеющими трудносгораемые оболочки; при подвесных потолках из сгораемых материалов — в стальных тонкостенных трубах.

Групповые линии электрического освещения рекомендуется прокладывать:

в крупнопанельных зданиях из сборного железобетона— скрыто; в каналах, образуемых в железобетонных панелях перекрытий и стеновых панелей при их изготовлении на заводах стройиндустрии, с устройством ниш и закладкой коробок для выхода проводов к рядам светильников и соединения смежных панелей;

в гипсобетонных, шлакобетонных и других подобных перегородках спуски к выключателям и розеткам разрешается прокладывать в заштукатуриваемых бороздах спе-

циальными плоскими (например, АППВ) или одножиль ними проводами с полихлорвиниловой изоляцией (АПВ) без труб,

при наличии подготовки пола — в випипластовых трубах с выходами на светильники через отверстия в панелях перекрытий, предусмотренные в строительных элементах

В ряде помещений, например в лабораториях, кабинетах и т п,, целесообразно проводки, особенно линии, пн тающие розетки, прокладывать в эчектротехническпх плинтусах из трудпосгораемых материалов, а также в коробах типа ШОС или КЛ. В одном канале, коробе, трубе разрешается совместная прокладка групповых линий од ного вида освещения при числе проводов до 12.

В небольших кирпичных зданиях с оштукатуренными стенами осветительные проводки можно выполнять несменяемыми с прокладкой специальных проводов непосредственно по панелям несгораемых перекрытий под штукатуркой, в бороздах стен, в швах между панелями перекрытий при условии соблюдения требований ПУЭ (гл. II 1)

В зданиях, сооружаемых из деревянных конструкций, электропроводки могут выполняться открыто на изоляционных опорах или с подкладкой под провода несгораемых материалов, или небронированными кабелями.

В гипсобетонных перегородках провода могут прокладываться в каналах или заштукатуриваемых бороздах.

В последние годы разработаны типовые проекты крупнопанельных полносборных зданий детких яслей-садов и школ, в которых практически отсутствует подготовка пола, выполняемая на стройке. Панели перекрытий изготовляются на заводах стройиндустрии в полной заводской готовности с подготовкой под полы. Так как эти панели могут применяться для самых различных помещений, устройство универсальной системы каналов в них исключается. В связи с этим разрабатываются технические решения, при которых прокладка групповых сетей осуществляется в коробах КЛ (с установкой на них светильников) которые крепятся различными способами к потолкам. В МНИИТЭП совместно с ВНИИПЭМ разработаны алюминиевые короба в надлежащем архитектурном оформлении с подключением светильников через соединители специальной конструкции. Разработаны также и конструкции пластмассовых коробов для прокладки сетей освещения связи и сигнализации.

Выключатели сети освещения устанавливаются в удобных местах, чаще всего вблизи дверей в помещениях для 72

пребывания детей на высоте 1,8 м, на такой же высоте должны устанавливаться и розетки.

В прочих помещениях выключатели общего освещения устанавливаются на высоте 1,5 м, а розетки — на высоте до 1 м.

При плинтусных проводках розетки встраиваются в плинтус или устанавливаются непосредственно над плинтусом (кроме помещений, где находятся дети)

У входов в книгохранилище устанавливаются выключатели, отключающие светильники в основных проходах. Между стеллажами устанавливаются отдельные выключатели непосредственно на стеллажах или на стенах и колоннах вблизи этих проходов.

Для возможности отключения групповых сетей освещения книгохранилищ необходимо предусматривать общий аппарат, устанавливаемый вне хранилища.

Подключение светильников, снабженных специальными соединителями, производится проводами с алюминиевыми жилами. Соединители, как правило, имеют все люминесцентные светильники. Внутренний монтаж светильников (от зажимов до ПРА и патронов ламп) выполняется на заводах светотехнической промышленности проводами с медными жилами.

Изоляция проводов или электроустановочных аппаратов должна соответствовать напряжению сети

Напомним, что в школьных кабинетах и лабораториях розетки на столах учеников должны быть подключены через отключающий аппарат, установленный на столе или щитке преподавателя.

В сети аварийного и эвакуационного освещения устанавливать розетки запрещается.

При устройстве электрических сетей освещения следует выполнять наряду с отмеченными также указания ПУЭ и действующих норм и правил, обращая особое внимание на соблюдение требований по обеспечению электробезопасности.

ГЛАВА ПЯТАЯ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Объем и содержание проектов освещения

В зданиях школ и дошкольных учреждений необходимо обеспечить качественное освещение, что требует хорошо разработанных светотехнических решений. Между тем проекты освещения этих зданий чаще всего разрабатываются не специальными подразделениями институтов, 6—3330 7 3

а штатом электротехнических отделов, а иногда и мастерских архитектурно-строительных проектных институтов, сотрудникам которых приходится проектировать не только электрическое освещение, но и силовое электрооборудование и электроснабжение. Поэтому четкое и ясное определение объема и состава проекта, использование типовых решений и своевременная техническая информация играют важную роль в создании надлежащих осветительных условий в помещениях и сохранении зрения детей и подростков.

Состав, содержание и порядок разработки, согласования и утверждения проектов и смет общественных зданий установлен Госстроем СССР. Регламентированы стадии составления проектной документации: в одну стадию — рабочий проект, а в сложных случаях в две стадии — проект и рабочая документация. Стадийность проектирования определяется заданием на проектирование, которое утверждается организацией, утверждающей проект.

Как правило, проекты зданий школ и дошкольных учреждении разрабатываются в одну стадию выпускается рабочий проект, который и выдается (после согласования и утверждения в установленном порядке) строительным и монтажным организациям.

Для разработки проекта электрического освещения необходимы исходные данные, которые представляются архитектурно-строительными, технологическим и санитарно-техническими подразделениями ин ститута. Эти данные следующие: рабочие чертежи планов и разрезов здания, планы размещения технологического и учебного оборудования, чертежи санитарно-технического раздела с указанием и привязкой трубопроводов и оборудования водоснабжения и отопления, оборудования вентиляционных камер, вентиляционных коробов, монтажные планы с нанесением марок железобетонных изделий и конструкций в крупнопанельных зданиях и габаритные чертежи этих изделий. При разработке индивидуальных комплексных проектов требуются сведения об условиях присоединения к городским электрическим сетям и размещении вводно-распределительного устройства. На основании этих данных составляется рабочий проект электрического освещения. Ниже приводится состав рабочего проекта.

Общие данные. Кратко излагаются основания для проектирования и технические решения проекта В них входят источники питания, на пряжения сети, типы источников света, выбор и размещение светильников, виды и системы освещения, технические решения электропроводок, принятые электроконструкцни, марки проводов и кабелей, меры элсктробсзопаспости, способы доступа к светильникам (для высоких помещений), способы управления освещением. В заключение приводятся итоговые данные: мощность осветительной установки, удельная мощность, Вт/м2, общее число светильников.

Обычно проект электроосвещения рассматриваемых зданий выпускается в комплексе с силовым электрооборудованием, поэтому в 74

общих данных отражаются также и технические решения силового электрооборудования

На чертежи планов, а в необходимых случаях и разрезов освещаемых помещений наносятся групповые сети освещения с привязками, там же показываются (тонкими линиями) вентиляционные короба, поскольку монтаж ведется разными организациями и часто в разное время. На планах сети указываются номера групповых линий, способы прокладки, число жил, выключатели, розетки, номера групповых щитков. Обычно для всех или почти всех линий принимается сечение 2,5 (2) мм, о чем указывается в общих данных и на чертеже не наносится, при исключениях на чертежах указываются сечения групповых линий. Кроме того, на планах помещений показываются тип. количество, высота крепления и мощность светильников (светильники эвакуационного освещения обозначаются индексом Э, аварийного — А), освещенность, характеристика помещения по условиям пожарной опасности.

На отдельных общих планах питающих силовых и осветительных сетей и сетей управления приводятся номера питающих линий (иногда сечение), способы прокладки, номера групповых щитков, установленная мощность, значения потерь напряжения.

На планах помещений, в которых применяется пониженное напряжение, показываются сеть малого напряжения (до 42 В), способ прокладки, розетки, сечения проводов, тип и мощность понижающего трансформатора.

В связи с тем что в рассматриваемых зданиях имеются повторяющиеся помещения, осветительную сеть можно показать только для одного помещения, а для остальных дать соответствующую ссылку. Чертежи планов сетей освещения обычно выпускаются в масштабе 1:100. а разрезы — в большом масштабе, удобном для монтажников (например, разрез по щитовому помещению, ввод, прокладка лотков в подвалах и т. д.)

Однолинейная расчетная схема. Однолинейная расчетная схема (обычно комплексная) является важным документом для монтажных организаций и авторского надзора. На пей дается полная схема ВРУ с указанием числа и типов панелей номинальных токов плавких вставок предохранителей или расцепителей автоматических выключателей, коммутационных и других аппаратов, измерительных приборов и приборов учета энергии. На отходящих питающих и групповых линиях указываются (обычно на выносках) в числителе номер линии *, установленная и расчетная мощность, коэффициент мощности, ток, длина, момент и потери напряжения а в знаменателе марка проводов их число и сечение, способ прокладки (при

прокладке в трубах — диаметр труб). На схеме указываются номера групповых щитков освещения, установленная мощность, потери напряжения в наиболее протяженной группе и суммарные. На вводах указываются установленная мощность, коэффициент спроса, расчетная мощность, коэффициент мощности, ток для нормального и аварийного режимов *.

Для размещения на заводах заказов на электроконструкции на основании однолинейной расчетной схемы разрабатываются за казные схемы по форме, согласованной с заводом-изготовителем.

Чертежи схем управления освещением в проекте приводятся лишь в сложных случаях и содержат принципиальную схему и схемы соединений (монтажные) с маркировкой, принятой для проектов автоматики. На щитки дистанционного и автоматического управления к проекту прикладываются схемы размещения аппаратуры и соединений в стандартных щитах и шкафах автоматики для их заказа на специализированных заводах.

Чертежи узлов и деталей осветительных установок. Разработка в каждом проекте деталей и узлов практически невозможна и не целесообразна. Для этой цели в проектных организациях разрабатываются отдельные типовые альбомы, а в проектах делаются соответствующие ссылки. Следует широко использовать имеющиеся разработки ГПИ «Тяжпромэлектропроект» и других ведущих организаций.

Строительные задания. Для крупнопанельных зданий необходимо выдать архитектурно-строительным подразделениям и согласовать с ними (а зачастую и изменить свои проектные решения) задания на устройство отверстий, няш борозд, каналов, закладных крепежных элементов, которые выполняются на заводах стройиндустрии. Эта работа требует исключительного внимания проектировщиков, так как пропуск того или иного элемента может привести к серьезным осложнениям иа стройке.

Спецификации. В составе рабочих проектов должны быть спецификации на материалы и оборудование, составленные по форме, установленной Госстроем.

Смета. По смете определяется стоимость электромонтажных работ. Она составляется на основании данных рабочего проекта. Расценки принимаются по действующим прейскурантам и ценникам.

Качество выпускаемой проектной документации должно непрерывно повышаться, особенно для объектов массового строительства. Надо стремиться наряду с повышением индустриальное™ эчек- тромонтажных работ обеспечивать комфортными условиями для работы в помещениях и облегчения условий эксплуатации, к принятию экономичных решений, избегать излишеств и перерасхода госу-

1 Значения для аварийного режима указываются при наличии вза- иморезервируемых вводных питающих линий.

76

дарственных средств. Этой цели и служат разрабатываемые в проектных организациях типовые решения по освещению характерных помещений школ и дошкольных учреждений, основанные на длительных научных исследованиях, проектной и монтажной практике и опыте эксплуатации этих сооружений. Существенное значение в дальнейшем улучшении проектных решений и качественного исполнения монтажных работ имеет авторский надзор на постройках, который должен проводиться тщательно и регулярно.

Типовые решения по искусственному освещению основных помещений школ и дошкольных учреждений

На рис. 7—12 приведены примеры типовых решении по размещению светильников и схемы групповой электриче ской сети некоторых характерных помещений общеобразовательных школ. Учитывая сложность зрительной работы в лаборатории электротехники (рис. 11), целесообразно принять освещенность в ней 400 лк.

Как видно из рисунков, светильники располагаются во всех помещениях рядами, параллельными окнам. Управление освещением — местное при помощи однополюсных выключателей. Каждый выключатель предназначен для включения и отключения ряда светильников, отдельный выключатель предусматривается для светильника, предназначенного для включения и отключения освещения классной доски. Как уже отмечалось, выпускаемые в настоящее время светильники не обеспечивают вертикальной освещенности классной доски в 500 лк, и для этой цели требуется разработка новых усовершенствованных светильников.

В светотехнических расчетах для классов, лабораторий, кабинетов учтен коэффициент затенения, равный 0,8. Приняты коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной поверхности соответственно 0,7; 0,5; 0,3. Все расчеты выполнены для ламп ЛБ со световым потоком 3000 лм. Для всех приведенных типовых решений коэффициент пульсации освещенности обеспечивается в пределах нормируемых значений.

Групповая сеть прокладывается в подготовке пола вы- шележащего этажа в винипластовых трубах и по оспова-

0,570,550,570,5510101010101710170,4918180,5118170,5818120,4918180,5118170,581812

0,57

0,55

0,57

0,55

10

10

10

10

10

17

10

17

0,491818

0,511817

0,581812

0,491818

0,511817

0,581812

Рис 7 Освещение класса //—3.3 м, S = 56 м2 (типовой проект V-76):

и N м

ЛПО2Я-2Х40/ПП1—009

ЛИР 2X40/01 У4

«—коэффициент использования

Рис. 8. Освещение кабинета технического черчения //= = 3,3 и 3,6 м, £ = 53,4 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76):

и N М

Л ПО28 2Х 4 0/ 001 —0,000

ЛПР-2Х40/01У4

ЛСО02-2Х40/Р01—ОС»

ниям светильников. Спуски к выключателям прокладываются в каналах стеновых панелей (каналы изготавливаются на заводах стройиндустрии).

Светильники собираются блоками на заготовительных участках на стальной трубе, полосе, уголке и крепятся к перекрытиям (при перекрытиях из пустотных настилов) к стальным выпускам, которые выполняются непосредственно на постройке, поскольку пробивка отверстий в пустотных настилах не вызывает трудностей. Надо лишь следить за тем, чтобы пробивки не производились в зоне ребер. При перекрытиях из сплошных железобетонных панелей крепление труб, на которых подвешены светильники, приходится производить специальными хомутами, которые в свою очередь крепятся к перекрытиям с помощью пристрелки В этом случае провода групповой сети вдоль ряда могут прокладываться в трубе, на которой подвешены светильники, но для ответвлений необходимо на трубах устанавливать ответвительные коробки. Коробки могут крепиться либо на сварке, либо на резьбе с применением обычных фитингов Конечно, более прогрессивна прокладка в готовых каналах, предусмотренных при изготовлении перекрытий на заводах стройиндустрии.

Как уже упоминалось ранее, вполне возможна прокладка групповой сети в коробах типа КЛ или в коробах специальной конструкции. Светильники устанавливаются на коробах, а последние крепятся к перекрытиям с помощью заводских закладных выпусков либо пристреливаемыми хомутами.

На рис. 13 показано освещение школьного спортивного зала, осуществляемое отраженным светом. Широко применяется освещение светильниками типа УСП5-6Х40, установленными наклонно под углом к вертикали в 30 —45°. Возможна установка светильников ЛПО25 с сеткой по мере увеличения их выпуска. В помещениях спортивных залов и мастерских предусмотрено эвакуационное освещение, выделенное на самостоятельные выключатели и присоединяемое к общей сети эвакуационного освещения здания.

На каждом рисунке приведены данные о типах и количестве светильников N, значения коэффициента использования 1] и показателя дискомфорта Д1. Эти данные могут использоваться при ориентировочных расчетах.

На рис. 14 приведен фрагмент освещения класса, а на рис. 15 — фрагмент общего освещения актового зала в одной из московских школ.

12003300[ 1500

6000

Рис. 9. Освещение кабинета //=3,3 м, 5=43,2 м2 (типовой проект V 76):

иNМ

ЛПО28-2Х* о,510|д

ЛПР-2Х40/01У4 о,511017

ЛСО02-2Х40/Р01-06 0,581019

ПОР | 2000 ; | 20001500

, 6600

Рис. 10. Освещение кабинета домоводства //=3,3 м, 5=

56 м2 (типовой проект V-76):

и-VЛ1

Л2ЩБ-2Х40/21 0.411819

Л2011 2X40/25 0,11825

Рис. 11. Освещение электротехнической лаборатории //=3,3 м. 5= = 86,4 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76 звездочкой указаны светильники, которые можно не устанавливать;

0,5718190,4421190,421190,5718190,4421190,42119и N Л1и N Л1

0,57

18

19

0,44

21

19

0,4

21

19

0,57

18

19

0,44

21

19

0,4

21

19

и N Л1

и N Л1

ЛПО28 2X40/001—009

Л2С1 Б-2X40/21 . .. .. .. . .

.4201Г-2X40/25

На рис 16 приведены размещение светильников и схема групповой сети освещения в ячейке детскою сада-яс- лей, состоящей из раздевальной, групповой и спальни. Особенностью освещения в этих помещениях является па личие светильников эвакуационного освещения (в составе общего освещения) в групповой и приемной и дежурного освещения на пониженном напряжении в спальнях. Универсальные санитарные кабины УК заводского изго-

Рис. 12. Освещение мастерской металлообработки Н = 3,3 <3,6 м. 5= = 135 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76):

»1 Л' м

Л201Г-2X40/25 0.4734 2S

товления поставляются в комплекте со светильниками (на рис. 16 не показаны).

Строительные конструкции, применяемые при строительстве зданий дошкольных учреждений, аналогичны конструкциям, из которых сооружаются здания школ, поэтому способы устройства электропроводок такие же, как и в школьных зданиях.

Рис 13. Освещение спортивного зала

Рис 14. Освещение класса

Рис 15. Фрагмент освещения актового зала

ГЛАВА ШЕСТАЯ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИИ (КРАТКИЕ СООБРАЖЕНИЯ)

Надежная и бесперебойная работа осветительных установок зависит от постановки службы эксплуатации, своевременного и качественного обслуживания, проведения профилактического осмотра и ремонта. В условиях относительно небольших размеров электроустановок школ и дошкольных учреждений наиболее целесообразно создание централизованных районных служб по их обслуживанию и проведению ремонтных работ

Остановимся кратко на наиболее важных элементах эксплуатации установок электрического освещения. Первостепенное значение имеют своевременная смена ламп и чистка светильников. Представляется целесообразным применение в зданиях школ и дошкольных учреждений группового способа замены ламп, при котором лампы заменяются нс после выхода их из строя, а по истечении примерно 80% номинального срока службы, что обеспечит поддержание требуемых осветительных условий особенно в учебных помещениях, на надлежащем уровне. Снятые лампы могут использоваться до их перегорания в подсобных помещениях, где требования к освещению не

Рис. 16. Освещение групповой ячейки детского сада-яслей.

столь высоки. Это требует наличия достаточного фонда ламп, но оно вполне оправдывается улучшением работы освещения, тогда как индивидуальный способ замены ламп после перегорания приводит к тому, что часть ламп длительное время не горит.

Значение своевременной чистки светильников подтверждается тем, что коэффициент запаса, используемый при светотехнических расчетах, установлен в зависимости от количества чисток в год [18]. Нарушение сроков чистки светильников (для наших зданий — 2—3 раза в год), естественно, приводит к резкому снижению освещенности. Весьма целесообразна централизованная чистка светильников в мастерских эксплуатационных служб с применением специальных моющих средств. Следует одну чистку производить в период каникул или отъезда детей на дачи и в пионерские лагеря.

Необходим систематический контроль за состоянием осветительных установок, в том числе и электросетей и всей аппаратуры. Персонал должен иметь детальные инструкции по эксплуатации и строго их придерживаться *. Важным условием правильного и своевременного обслуживания осветительных установок является обеспечение доступа к светильникам. Обслуживание светильников со стремянок и приставных лестниц разрешается при высоте их установки до 5 м Однако в актовых и спортивных залах, как правило, светильники устанавливаются на большей высоте. В проектах следует предусматривать передвижные напольные устройства, например дешевые и простые передвигаемые вручную вышки. Но такие устройства пока дороги и выпускаются в недостаточном количестве. Можно рекомендовать разборную туру из металлических труб, которые неплохо используются и в условиях монтажных работ.

Некоторые части светильников через определенное время выходят из строя и требуют замены (патроны, ламподержатели. ПРА). Конечно, работы должны выполняться в условиях мастерских.

Трудным и пока не решенным вопросом является дезактивация ртути отработавших газозарядных ламп, которая тоже должна проводиться в специальных условиях. Во всяком случае, нельзя выбрасывать или разбивать отработанные люминесцентные лампы, их надо сдавать специальным службам или организациям.

Необходим регулярный ■— 2 раза в год — осмотр состояния электропроводок, щитов и щитков. В период зимнего максимума необходимо замерять нагрузки по фазам на вводах и питающих линиях, при необходимости устранять выявленную асимметрию фазных нагрузок путем соответствующих переключений. В этот же период проверяется величина напряжения в ответственных точках сети Один раз в год проверяется система зануления и 1 раз в 3 года проводится

1 Ряд основополагающих указаний имеется в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТБ [20, 21], которыми следует руководствоваться.

86

измерение сопротивления изоляции. При скрытой прокладке в каналах и в подготовке пола — это особенно важно с точки зрения пожарной и электробезопасности. Регулярно должна измеряться освещенность.

Отметим, что имеют место случаи, когда выходят частично из строя конденсаторы ПРА (УБЕ), при этом снижается cos<p и возрастает токовая нагрузка, однако в размерах, недостаточных для срабатывания защиты. Регулярная проверка токовых нагрузок позволяет выявить и устранить эту ненормальность, влекущую за собой повышение потерь и перегрузку сети.

При текущем ремонте необходимо в первую очередь привести в технически исправное состояние контакты рубиле,ников, выключателей, контакторов, магнитных пускателей. Особенно тяжелую нагрузку несут контакты контакторов и магнитных пускателей, которые подвержены износу от теплового действия дуги при разрыве цепи и электрической эрозии (перенос металла с одного контакта на другой). Контактные поверхности надо очистить от нагара и грязи, проверить крепление аппаратов к основаниям и раствор контактов согласно инструкции. При уменьшении раствора соответственно уменьшаются рабочий воздушный зазор электромагнита и магнитное сопротивление магнитной цепи, а следовательно, мощность катушки и механическое усилие. Регулировки требует и механическая часть во избежание вибрации контактов.

На основании соответствующих инструкций проводятся обслуживание и ремонт аппаратуры автоматического управления освещением. Отремонтированные аппараты проверяют под напряжением.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СССР в цифрах в 1979 г. М.: Статистика, 1980. 224 с.

Белостоцкая Е. М. Гигиена зрения у школьников. М. Медгиз, 1960 186 с.

Мешков В. В., Епанешников М. М. Осветительные установки М.: Энертя, 1972 360 с

РСФСР в цифрах в 1978 г. М.: Статистика 1979. 95 с.

Скобелев В. Л., Афанасьева Е. И. Источники света и пускоре- гулируещая аппаратура. М.: Энергия. 1973. 368 с

Клюев С. А. Освещение производственных помещений. М/. Энергия, 1979. 150 с.

Рябов М. С., Циперман Л. А. Электрическая часть осветительных установок. М.: Энергия. 1966. 360 с.

Рекомендации по проектированию электрического освещения общественных зданий/ Под редакцией А. И Дамского и И. К. Туль- чина. М.: МНИИТЭП. 1970. 85 с.

Ииструкция по проектированию электрооборудования общественных зданий массового строительства, СН543-82. М/. Стройиздат, 1982. 58 с.

Справочная книга для проектирования электрического освещения/ Под род. Г. М. Кнорринга, Л.: Энергия (Ленингр. отд-ние), 1976. 384 с.

Нудлер Г. И., Тульчии И. К., Шибаев В. И. Система автоматизации управления освещением рекреаций и коридоров в школьных зданиях. — В кн.: Электроснабжение и электрооборудование жилых и гражданских зданий г. Москвы/ Под ред. И. К- Тульчина и А. А. Тушиной. М.: МНИИТЭП, 1971. с. 144—156.

Рекомендации и типовые решения по освещению основных школьных помещений в г. Москве. МНИИТЭП. 1980. 30 с.

Нудлер Г. И., Тульчин И. К. Основы автоматизации производства. М.: Высшая школа. 1976. 184 с.

Тульчин И. К., Шибаев В. И. Об опыте проектирования искусственного освещения в школах массового строительства Светотехника, 1976, № И, с. 5—7.

Упрощенные методы светотехнических расчетов. МНИИТЭП, 1970. 26 с.

Кнорринг Г. М. Светотехнические расчеты в установках искусственного освещения. Л.: Энергия (Ленингр отд ние), 1973 200 с.

Тульчии И. К.., Нудлер Г. И. Электрические сети жилых и общественных зданий. М.: Энергонздат, 1982. 304 с.

СНиП П-4—79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. М.: Стройиздат. 1979. 29 с.

Лурье М. Г., Райцельский Л. А., Циперман Л. А. Устройство, монтаж и эксплуатация осветительных установок. М : Энергия. 1976. 264 с.

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Атомиздат, 1971. 352 с.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. М.: Энергия 1980. 158 с.

Горнов В. О. Светотехника в 1980 1981 гг. (обзор). Светотехника. 1982, № 6, с. 1—4.

Каплинская М. Ю. Вуалирующие отражения и способы его устранения. Светотехника, 1975. № 6. с. 2—5.

Кнорринг Г. М. Осветительные установки. Л.: Энергонздат (Ленингр. отд-ние), 1981. 281 с.

Оптимальные параметры световой среды учебных помещений школьных зданий/ В. И. Белявская, В И. Петров. М. А Шарова, Т В. Шумкова.— Светотехника, 1982. № 7. с. 20—21.

Пашковский Р. И. Искусственное освещение классов и учебных кабинетов общеобразовательных школ за рубежом —Светотехника, 1982, № 10, с. 23—26.

Справочная книга по светотехнике/ Под ред. Ю. Б. Айзенберга М.: Эпергоатомиздат, 1983. 472 с

ОГЛ УВЛЕНИЕ

Предисловие3

Введение5

Глава первая Основные требования к осветшельным установкам школ и дошкольных учреждений.12

Краткая характеристика архитектурно-щроше.тьпых решений и основных помещений12

Нормы освещенности и качественные пока щтели осветительных установок15

. Системы п виды освещения24

Глава вторая Светотехнические изделия, применяемые для освещения школ и дошкольных учреждений27

I Источники света и их выбор .27

. Светильники, их выбор и размещение32

Глава третья. Светотехнические и электротехнические расчеты. Схемы сетей электроосвещения41

. Светотехнические расчеты41

Оздоровительное облучение ...48

. Элек гроснабженпе и схемы питания я управления осве щением50

Определение электрических нагрузок60

. Расчет сети электрическогоосвещения61

Глава четвертая. Устройство внутренних сетей электрического освещения67

Вводно-распределительныеустройства, щиты и щитки 67

. Электропроводки...69

Глава пята я. Проектирование осветительных установок

Обьем и содержание проектов освещения73

Типовые решения по искусственному освещению основных помещений школ и дошкольных учреждений ..77

Глава шестая. Эксплуатация осветительных установок школ и дошкольных учреждений (краткие соображения) ...к4

Список литературы ->7

ЪМ пл

w№Wjbitiem.'n<W)tlA«

1 При установке автоматических выключателей в шкафу повышающие коэффициенты не вводятся, так как формулы справедливы для температуры окружающей среды до 40 "С (для современных серий автоматических выклю- чателей).

1 В небольших зданиях от ВРУ отходят не только питающие, но

Библиотека светотехника

И.К.Тульчин

Электрическое освещение школ и дошкольных учреждений

Библиотека светотехника

3U

Т-^

И. К. ТульчинИ. К. Тульчин

И. К. Тульчин

И. К. Тульчин

Выпуск 10

Электрическое

освещение школ и дошкольных учреждений

МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1984

ББК 31 294

Т 82

УДК 628.977 4:727.1

Рецензент Р. II. Пашковский

РЕДАКЦИОННАЯ К О .1 Л Е Г И Я:

Ю. Б Айзенберг. М М. Гуторов. С. А. Клюев, П. В. Пляскин. Г. Н Рохлин, М. И. Фугснфиров

Тульчин И. К-

Т 82 Электрическое освещение школ и дошкольных учреждении. — М.: Энергоатомиздат, 1981, 88 с., ил.— (Б-ка светотехника; Вып. Ю).

25 к I960 экз

Рассматриваются вопросы искусственного освещения школ идо- школьных учреждений. Приводятся сведения об источника света и светильниках и их выборе и размещении, а также о нормативных требованиях к освещению школ и дошкольных учреждений. Даны основные понятия о светотехнических и электротехнических расчет। и устройстве осветительных установок и электрических сетей.

Рассчитана на специалистов светотехников н электриков, работающих в области проектирования, монтажа н эксплуатации icbctm- тельных установок в школах и детских учреждениях.

ББК 31.2946П2.19ББК 31.2946П2.192302060000-337

ББК 31.294

6П2.19

ББК 31.294

6П2.19

Т 051(01 )-84173-84

ИОСИФ КОНСТАНТИНОВИЧ ТУЛЬЧИН

Электрическое освещение школ и дошкольных учреждений

Редактор Л. А. Циперман

Редактор издательства Н. Б. Фомичева

Художественный редактор В. А. Г о з а к-Х о з а к

Технический редактор Л. В И згаршева

Корректор Л. С. Тимохова

ИБ № 3185

Сдано в набор 13 12.83Подписано в печать 0i.03.84Т-071:

Формат 8IXIO8V32 Бумага типографская N» ‘2Гарииг>ра литературная

Печать высокая Усл. неч. л. 4,62 Усл. кр.-оп 4,88 Уч.-изд. л. 5,2. Тираж 19001) экз.Заказ 3330Цена 25 к.

Энергоатомиздат, 1131'14, Москва. М-114. Шлю юна я наб.. 10

Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Первая Образцовая типырафия имени А. А. Жданова Союзпо- лиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам мзда тельств, полиграфии и книжной торговли. 113054. Москва, М-54, Bait вая, 28