Пояснительная записка (Разработка профиля защиты информации обрабатываемой в центре обработки данных муниципального образования), страница 11

Ограниченная прозрачность застекленных светопроемов, затененность остекления, и иногда несоответствие размеров светопроемов к площади и к глубине помещения, приводят к повышению дефицита естественного света в помещениях. Недостаток естественного освещения восполняется искусственным освещением.

1. Виды освещения

В качестве освещения для всех помещений, включая рабочие, бытовые и служебные помещения, используется естественный свет и свет приборов для искусственного освещения.

В основном освещения классифицируют по следующим видам:

• естественный освещение (под естественным освещением понимается освещение, создаваемый солнечными лучами и в результате преломления солнечных лучей);

• искусственный освещение (под искусственным освещением понимается освещение, создаваемое специальными электрическими источниками света);

• совмещенное освещение (под совмещенным освещением понимается освещение, при котором в помещение недостаточно естественного света и этот недостаток компенсируется использованием искусственного освещения).

Естественное освещение принято условно подразделять на верхнее, боковое и комбинированное.

Боковое естественное освещение рабочих помещений происходит через специально спроектированные световые проемы в наружных стенах помещений. Некоторые здания выполнены из специального материала, который частично пропускает световой поток внутрь помещений.

Верхнее естественное освещение помещений происходит через проемы в верхних перекрытиях здания, аэрационные и зенитные фонари, а также через световые проемы, при перепаде высот здания.

Комбинированное освещение рекомендуется применять в помещениях с шириной более 24 метров. В данных помещениях комбинированное освещение является рациональным, так как происходит равномерное по площади освещение помещения.

При выборе системы естественного освещения используются следующие факторы:

– назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;

– требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической зрительной работы;

– климатические и светоклиматические особенности места строительства зданий;

– экономичность естественного освещения.

Искусственное освещения условно может быть конструктивно выполнено в двух видах - общее и комбинированное.

Общее искусственное освещение применяется в помещениях, где по на всех участках выполняются однотипные работы, а также данная система применяется в административных, конторских и складских помещениях. Данную систему устанавливают в двух вариациях это общее равномерное освещение (такое освещение достигается равномерным распределением светильников в верхней части помещения) и общее локализованное помещение (такое освещение достигается расположением светильников применительно к расположению рабочих мест и рабочего оборудования). Систему общего искусственного освещения создают при помощи подвесных или потолочных ламп, размещенных параллельно светопроемам.

Для эффективного выполнения точных зрительных работ, вместе с общим искусственном освещением, применяется местное освещение, которое создается с помощью светильников, направленных на рабочее место. Такая система называется комбинированным искусственным освещением.

1. Требования к производственному освещению

В качестве главной задачи грамотной организации освещения является поддержание необходимой для характера зрительной работы освещенности. При увеличении освещённости помещения улучшается видимость объектов, за счет увеличения их яркости, а также увеличивается скорость различения объектов.

В качестве источников света для искусственного освещения используются энергоэкономичные источники, выбирая при одинаковой мощности данных источников их срокам службы и световой отдачи данных источников.

В качестве источников света для местного освещения принято использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Светильники необходимо располагать так, чтобы их светящие элементы не попадали в поле зрения работающих на рабочем месте. Как правило местное освещение принято оборудовать регуляторами освещения.

Освещения помещений должно обеспечивать отсутствие резких теней в поле зрения. При появлении резких теней заметно искажаются размеры и формы объектов, что ведет к утомляемости сотрудников. Особенно необходимо избавляться от движущихся теней, так как они могут привести к травмам. Тени можно смягчать, применяя светорассеивающие светильники, а при естественном освещение необходимо использовать солнцезащитные устройства.

При организации рационального освещения необходимо подбирать необходимый спектральный состав светового потока. Данное требование особенно важно для обеспечения правильной цветопередачи, а в некоторых случаях для увеличения цветовых контрастов. Оптимальный спектральный состав обеспечивает естественное освещение.

1. Электрические источники света

Источники света – это излучатели электромагнитной энергии и видимой части спектра. Источники света можно охарактеризовать несколькими видами характеристик: электрическими (напряжение сети, напряжение на лампе, мощность, сила тока) и светотехническими (мощностью, световой поток, световая отдача, сила света и продолжительность горения) параметрами. Рассмотрим подробней светотехнические характеристики.

Световой поток – это величина, которой оценивается мощность оптического излучения. Например, световой поток электролампы накаливания мощностью 25 Вт напряжением 220 В равен около 220 лм.

Мощность лампы – количество электрической энергии, потребляемой лампой в единицу времени.

Освещенность – световой поток, приходящийся на единицу освещаемой поверхности. Единицей освещенности является люкс (лк).

Сила света определяет плотность светового потока в данном направлении, и равна отношению светового потока, распространяющегося от источника внутри телесного угла к этому углу. Единицей силы света является кандела (кд).

Поверхностная плотность силы света в заданном направлении называется яркостью. Единицей яркости является кандела на квадратный метр – кд/м².

Световая отдача (лм/Вт) – отношение светового потока лампы к ее мощности. Эта величина характеризует экономичность лампы. При одинаковой мощности ламп накаливания, но при различном номинальном напряжении световая отдача ламп также различна. Так, для лампы накаливания при номинальном напряжении 127 В световая отдача примерно на 10% выше, чем для лампы той же мощности на напряжение 220 В.

Средняя продолжительность горения (ч) – среднее арифметическое число часов продолжительности горения партии ламп. Как правило, срок службы ламп накаливания равен 1000 ч горения при нормальном напряжении сети.

В настоящее время можно выделить четыре основных группы электрических источников света:

• лампы накаливания;

• галогенные лампы;

• газоразрядные лампы;

• светодиодные лампы.

Лампы накаливания излучают теплый свет. Данная лампа обусловлена простой конструкцией и легким производством. Принцип работы лампы накаливания основывается на накаливание вольфрамовой нити, благодаря протекающему через нее току. Благодаря простой конструкции данные лампы были долгое время основными источниками искусственного света. Массовость и длительное применение ламп накаливание объясняется их низкой стоимостью, простотой и разнообразием конструкции данной лампы, а также широким выбором мощностей и напряжений. Но данная лампа имеет серьезные недостатки по сравнению с нынешними аналогами. В качестве основных недостатков можно выделить достаточно низкую светоотдачу, очень маленький коэффициент полезного действия (лишь 5% энергии переходит непосредственно в свет). Из-за достаточно простой конструкции у данных ламп низкий срок службы и слишком низкая прочность. Так же из недостатков можно выделить плохую светопередачу. Благодаря этим недостатком происходило развитие и создание современных и более эффективных источников света.

Галогеновые лампы представляют собой модернизированные лампы накаливания. Для улучшения КПД внутри колбы стали использовать пары галогенидов металлов, что способствовало уменьшению испарения вольфрама со спирали, а, следовательно, увлечению КПД данных ламп. Основным принципом действия галогеновых ламп является образование на стенках колбы галогенидов вольфрама (летучих соединений), которые испаряются со стенок колбы, разлагаются на теле накала и возвращают ему испарившиеся атомы вольфрама.

В качестве достоинств галогенных ламп стоит выделить стабильный световой поток, и увеличенный КПД данных ламп. Так же данные лампы имеют меньшие размеры по сравнению с лампами накаливания, более высокую прочность конструкции и улучшенную термостойкость, благодаря кварцевой колбы которая применяется в данных лампах.

В качестве недостатков длинных линейных галогенных ламп можно выделить невозможность длительной эксплуатации в вертикальном или наклонном положении.

Под разрядными лампами понимаются лампы, в которых оптическое излучение появляется в следствии электрического разряда в парах, газах или их смесях. Данные лампы имеют более высокую светоотдачу и длительный срок службы по сравнению с лампами накаливания и галогенными лампами, а также способны выделять излучения в различных спектрах. Для включения лампы необходимо подать напряжение, превышающее значение напряжение на данной лампе в рабочем режиме.

Люминесцентная лама является самым распространённым видом разрядных ламп. Принцип работы люминесцентных ламп заключается в преобразовании люминофорного покрытия ультрафиолетового излучения в видимый свет после возникновения газового разряд в них.

Светоотдача люминесцентных ламп может достигать до 90 лм/Вт а срок службы может достигать значения до 15 тыс. часов, что значительно превосходит источники света, рассмотренные ранее. Так же преимуществом данных ламп является цвет света, он может быть практически любой. Основное отличие данной лампы от предыдущих является низкая температура колбы. Данные лампы не создают очень яркий свет, как например лампы накаливания, вследствие этого, а также энергетической эффективности данных ламп, они являются идеальным для освещения офисов, коммерческих, промышленных и общественных зданий.

Светодиодные лампы являются современным поколением источников света. Они обладают хорошими свойствами и практически лишены недостатков. Светодиод представляет собой полупроводниковый диод, другими словами p-n-переход. Если к p-n-переходу правильно приложить разность потенциалов, то по нему будет течь ток. При переходе через p-n-переход тока происходит процесс, называемый рекомбинацией носителя, что при определенных условиях может является излучательной, то есть происходит выделение света.

Срок службы светодиодных ламп может достигать 100 тысяч часов. Такой длительный срок достигается отсутствием нити накаливания и тем, что в качестве излучения светодиодов используется нетепловая природа. Светодиодные лампы имеют самое низкое электропотребление, и они характерны отсутствием потери светового потока. Основными преимуществом данных ламп являются разнообразие цветов, низкое рабочее напряжение, высокий уровень цветопередачи, высокая механическая прочность и надежность ламп. Данные лампы не реагируют, а частые выключения и включения света. Они идеальны для применения в объектах чувствительных к теплу. В качестве недостатка можно выделить сравнительно высокую цену по сравнению с предыдущими лампами, однако данная цена окупается длительным сроком службы.

1. Расчет естественного и искусственного освещения

Основной задачей при построении светотехнических расчетов является определение необходимой площади световых проемов для естественного освещения и определение необходимой мощности электрической осветительной установки для выполнения необходимого освещения для искусственного освещения.

Для расчета естественной освещенности воспользуемся методом расчета площади световых проемов. Данный метод основывается на определении световых проемов, при котором выполняется нормированное значение коэффициента естественной освещенности. Расчёт площади световых проёмов, при боковом освещении помещений, производится по формуле (5. 1).

, (5.1)

где – площадь световых проемов при боковом освещении;

– площадь пола помещения;