XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Введение.При проектировании транспортных объектов немаловажную роль играет разработка системы искусственного освещения, поскольку недостаточное освещение или же его неправильная организация может привести к травмоопасным ситуациям. Освещение играет важную роль в восприятии пространства человеком, а также влияет на его поведение. Освещение способно оказывать влияние на психологическое состояние человека, что в свою очередь сказывается на практической сфере: скорости реакции, утомляемости, точности выполнения определенных задач [1].

Системы освещения должны проектироваться с гарантией качества и эффективности, что возможно только при учете зарубежного и отечественного опыта, нашедшего отражение в положениях международных и российских нормативных правовых документов [2].

Целью данной работы является выполнение светотехнического расчета осветительных установок для освещения велосипедной эстакады.

Материалы и методы исследования.При проектировании освещения выполняется светотехнический расчет, который проводится с целью определения необходимого количества светильников и их правильного размещения для создания оптимальных световых условий. Для этого чаще всего применяются три метода расчета: удельной мощности, светового потока и точечный [3].

Метод удельной мощности является методом приближенного расчета. Он применяется для предварительного определения мощности осветительной установки и количества светильников, необходимых для создания требуемого уровня освещенности, соответствующего СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» [4].

Если не требуется большой точности, то его применяют и для окончательного расчета. Этот метод не может быть применен для расчета локализированного освещения, освещения наклонных и вертикальных поверхностей и помещений с площадью менее 10 м².

Метод светового потока является более точным, чем метод удельной мощности. Он применяется для расчета равномерного общего освещения помещения при освещенности в горизонтальной плоскости.

Точечный метод применяется для расчета локализированного, местного и комбинированного освещения, освещения наклонных вертикальных поверхностей, а также для проверки освещенности в точках помещения. Он требует большей точности, более сложен для реализации, чем метод светового потока и применим при любом расположении светильника и поверхности.

При выполнении светотехнического расчета наиболее важным является подбор осветительного оборудования на основании типа выбранного источника света, мощности светильника, светового потока, значения энергоэффективности и кривой силы света. Выбор оборудования с соответствующими параметрами определяется требованиями существующих нормативов к объекту расчета. Оптимальный подбор светильника с соответствующими характеристиками обеспечивает необходимую равномерность освещения. Также важен коэффициент запаса осветительной установки, который зависит от загрязненности светильников в течение срока эксплуатации осветительного оборудования.

Сегодня проектировщики отказались от упрощенных расчетных алгоритмов, базировавшихся на технологии ручного труда, и применяют светотехническое программное обеспечение с использованием специальных математических методов, позволяющих выполнить расчет с заданной степенью точности [2].

В настоящее время существует достаточное количество программных продуктов, помогающих выполнять светотехнические расчеты, среди которых следует выделить программный комплекс DIALux (разрабатывается с 1994 года Немецким Институтом Прикладной Светотехники DIAL GmbH) [5], позволяющий осуществлять расчеты освещения для различных целей [6, 7].

Светотехнический расчет для велосипедной эстакады выполнен в программе DIALux, которая является профессиональной программой для проектирования внутреннего и наружного освещения.

Программа DIALux позволяет:

воссоздать особенности помещения, в котором будет проектироваться освещение;

выбрать тип, мощность и светораспределение необходимого светильника;

оценить эффективность выбранной системы освещения;

выполнить автоматический расчет оптимального расположения светильников;

произвести расчет нормируемых показателей с учетом оптимизации;

предоставить результаты удобном для восприятия виде.

Согласно СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение», средняя освещенность на велоэстакаде должна быть не менее 75 лк, характеристика зрительной работы VIII б [4].

Для освещения велосипедной эстакады необходимо подобрать оптимальный тип светильника. Светильники различаются по источнику света:

лампы накаливания – главным преимуществом ламп накаливания является точность цветопередачи, при этом галогенные лампы – более эффективны, чем лампы накаливания (на 20% больше света при одинаковой потребляемой мощность);

люминесцентные лампы – к преимуществам можно отнести низкие энергопотребление и тепловыделение;

светодиодные лампы – в сравнении с остальными видами ламп светодиод имеет лучшую экономичность, долгий срок службы, высокую механическую прочность, компактность.

Результаты светотехнического расчета и их обсуждение.Исходя из описанных выше преимуществ, для велосипедной эстакады выбираются светодиодные светильники.

В качестве светового прибора для освещения велосипедной эстакады выбран светильник ДПО52-13-301 Optimus 840 (рисунок 1.), предназначенный для общего освещения общественных, административных, офисных и иных помещений [8].

а б

а – внешний вид, б – кривые силы света

Рисунок 1 – Светильник ДПО52-13-301 Optimus 840 [8]

Характеристики используемого при освещении велосипедной эстакады светильника представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Характеристики светильника ДПО52-13-301 Optimus 840 [8]

Характеристика	Значение
Световой поток светильника, лм	1416
Мощность светильника, Вт	13
Световая отдача, лм/Вт	109
Класс защиты от поражения электрическим током	I
Габариты, мм	330x104x64
Материал корпуса	Поликарбонат
Рассеиватель	Опаловый из полимерного материала
Масса, кг	0,45
Установка	Монтаж индивидуально

При проведении светотехнического расчета велоэстакады использовались исходные данные, представленные в таблице 2.

Таблица 2– Исходные данные для расчета освещения велоэтакады

Характеристика	Значение
Высота, м	3
Ширина, м	6,5
Длина, м	100
Высота подвеса, м	0,07
Средняя нормативная освещенность, лк	75

Значения, полученные в результате расчета освещения, сопоставлялись с нормативными значениями для соответствующих показателей (см. таблицу 3).

Таблица 3 – Результаты расчета освещения, выполненного в программном комплексе DIALux, и их сопоставление с нормативными требованиями

Нормируемый показатель	Нормативное значение	Расчетное значение
Освещенность (при системе общего освещения) Eср, лк	75	79
Отношение минимальной освещенности к нормируемой средней освещенности Emin/Ecp	≥0,9	0,82
Предельная равномерность распределения освещенности U0	0,3	0,5
Рекомендуемая световая отдача световых приборов (для общего освещения), лм/Вт	≥90	109

В процессе расчета, исходя из условия оптимального размещения, было рекомендовано на каждые 100м длины велоэстакады использовать 2 ряда светильников по 22 шт. Расположение светильников и изолинии освещенности представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Визуализация расположения светильников, световых потоков ламп и изолиний освещенности

Визуальное распределение фиктивных цветов при визуализации освещения представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 – Распределение фиктивных цветов при визуализации освещения

Полученные результаты светотехнического расчета освещения велосипедной эстакады соответствуют требованиям действующих нормативов и могут быть использованы в качестве рекомендации при организации освещения.

Выводы

Обоснован выбор в качестве осветительных приборов светильников ДПО52-13-301 Optimus 840 (тип источника света – светодиодный).

С использованием программного комплекса DIALux выполнен светотехнический расчет освещения велосипедной эстакады.

Полученные расчетные значения нормируемых параметров освещенности были сопоставлены с действующими нормативными требованиями.

Согласно результатам расчета освещения, выполненным в программном комплексе DIALux, было определено, что для создания требуемой освещенности на велосипедной эстакаде длиной 1 км потребуется 440 светодиодных светильников ДПО52-13-301 Optimus 840.

Список литературы

Девисилов В.А. Охрана труда: учебник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: ФОРУМ, 2012. 512 с. ISBN 978-5-91134-430-6.

Маковский Л.В., Евстигнеева Н.А. Освещение автодорожных тоннелей: учеб. пособие. М.: МАДИ, 2010. 190 с. ISBN 978-5-7962-0109-1.

Пособие к МГСН 2.06-99 Расчет и проектирование искусственного освещения помещений общественных зданий [электронный ресурс] URL: https://gosthelp.ru/text/PosobiekMGSN20699Rascheti.html (дата обращения: 8.01.2021).

СП 52.13330.2016. Свод правил. Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95**: утв. Минстроем России от 07.11.2016 : введ. в действие с 08.05.2017 [Электронный ресурс]. URL: http://docs. cntd.ru/document/456054197 (дата обращения: 08.01.2021).

DIALux: расчет и проектирование освещения [Электронный ресурс]. URL: http://www.dialux-help.ru/ (дата обращения: 8.01.2021).

Евстигнеева Ю.В., Григорьева Т.Ю. Применение программного комплекса DIALux для светотехнического расчета осветительной установки общего искусственного освещения линии гальванического участка // Научное обозрение. Педагогические науки. 2019. № 2-3. С. 36-39.

Кутырин Б.А., Григорьева Т.Ю. Проведение светотехнических расчетов с помощью программного комплекса DIALux на примере территории очистных сооружений // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 4-5. С. 728-731.

Каталог Ардатовского светотехнического завода. [Электронный ресурс]. URL: http://www.dialux-plugins. net/ASTZ#/?lang=1049 (дата обращения: 12.01.2021).

Код для цитирования: Скопировать