Расчет искусственного освещения

 

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

Расчет искусственного освещения выполняется при проектировании осветительных установок для определения общей установленной мощности и мощности каждой лампы или числа всех светильников.

Основной метод расчета – по коэффициенту использования светового потока, которым определяется поток, необходимый для создания заданной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном освещении с учетом света, отраженного стенами и потолком.

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока по формуле

 

, (8.3)

 

где  - нормативная освещенность, лк;

 - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации, ;

 - площадь помещения,  м2;

 - поправочный коэффициент, учитывающий неравномерности освещения, ;

 - количество светильников, шт;

 - количество ламп в светильнике,  шт;

 - коэффициент затемнения рабочего места работающим, ;

 - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от типа светильника (ОВЛ), коэффициентов отражения стен и потолка помещения (0,7; 0,5) и индекса помещения i, определяемого по формуле

 

 (8.4)

 

где А - ширина помещения, м;

В - длина помещения, м;

 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью,

м.

Подставляем численные значения в формулу (8.4)

 

.

 

Пользуясь таблицами руководящего материала (СНиП 23-05-95) определяем коэффициент использования светового потока, =0,33.

В расчете следует определить необходимое количество светильников для обеспечения нормируемого значения . В этом случае формула (8.3) примет вид

 

. (8.5)

 

При нахождении количества светильников и типу источников света (ЛДЦ) определяется световой поток лампы  лм.

 

 шт.

 

Схема расположения светильников на плане помещения представлена на (рисунке 8.1).

Ориентировочно устанавливается количество светильников по рекомендуемым расстояниям между светильниками и строительными конструкциями. Светильники устанавливаются вдоль длинной стороны помещения.

Расстояния между рядами светильников , м, определяется из соотношения

 

, (8.6)

 

где  - наивыгоднейшее соотношение  и , ;

 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью,

м.

 

 м.

 

Расстояние между стенами и крайними рядами светильников d, м, ориентировочно принимается равным

 

. (8.7)

 

Подставляем численные значения в формулу (8.7)

 м.

 

Таким образом, в помещении размещено четыре ряда по три светильника, каждый светильник содержит две лампы. Схема расположения светильников показана на (рисунке 8.1)

 

Рисунок 8.1

Надежность

Основные понятия надежности

 

Надежностью называется свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования [11].

Объекты аппаратуры комплекса «Обь–128Ц» могут находиться в двух состояниях, а именно в работоспособном или в неработоспособном.

Работоспособностью называется состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособности, называется отказом.

Событие, состоящее в переходе из основного работоспособного состояния во второстепенное, называют повреждением (второстепенным отказом, дефектом).

По характеру возникновения принято различать отказы на внезапные, состоящие в резком, практически мгновенном изменении определяющего параметра, и отказы постепенные, происходящие за счет медленного, постепенного изменения этого параметра [12].

Показатели надежности - это количественные характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность элементов и системы.

Показатели надежности должны удовлетворять следующим условиям:

- наилучшим образом отражать эффект от нормальной работы системы и последствия ее надежности;

- поддаваться расчету с учетом имеющихся исходных данных;

- сравнительно легко определяться на основе статистики;

- быть простыми, иметь ясный математический и физический смысл.

Одно из центральных положений теории надежности состоит в том, что отказы рассматривают в ней как случайные события. Интервал времени от момента включения элемента (системы) до его первого отказа является случайной величиной, называемой как «время безотказной работы». Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее t, обозначается Q(t) и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0…t. Вероятность противоположного события – безотказной работы на этом интервале, равна

 

P(t) = 1 – Q(t),

 

где P(t) - вероятность безотказной работы;

Q(t) - вероятность отказа.

Мерой надежности элементов и систем, является интенсивность отказов λ(t), представляющая собой условную плотность вероятности отказа в момент t, при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями λ(t) и P(t) существует взаимосвязь

 

,

 

где P(t) - вероятность безотказной работы;

λ(T) - интенсивность отказов.

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна λ(t) ≈ λ. В этом случае

 

Р(t) = е-λt.

Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.

Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы»

 

.

Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов

 

.

 

Оценим надежность сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть Р1(t), Р2(t),…, Рn(t) - вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0…t, n – количество элементов в комплексе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всего комплекса (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательными), то вероятность безотказной работы комплекса в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных его элементов

 

, (9.1)

 

где Λкомплекс = λ i - интенсивность отказов комплекса;

λ i - интенсивность отказа i –го элемента.

Среднее время безотказной работы комплекса

 

.

 

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых элементов и систем относится коэффициент готовности. Коэффициент готовности КГ(t) - это вероятность работоспособности комплекса в момент времени t

 

 , (9.2)

 

где tВ - среднее время восстановления элемента (системы), ч.

Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.