Проектирование осветительных установок. Проектирование систем электроснабжения и освещения промышленных предприятий Инструкция проектирование электрической осветительной сети

В статье рассмотрены общие принципы проектирования освещения, учитывающие требования ГОСТ и СНиП по освещению.

• Стадии проектирования
• Обследование помещений
• Виды освещения
• Обоснование норм и расчет освещенности
• Выбор светильников и способов управления освещением
• Электропроводки
• Щиты освещения
• Нормативные документы (ГОСТ, СНиП, Своды правил)

Проектирование освещения представляет собой сложный процесс, в котором кроме проектировщиков могут участвовать дизайнеры, архитекторы, конструкторы, специалисты по автоматике и телемеханике, а также производители и поставщики осветительного оборудования.

Официальные сайты популярных интернет магазинов, в которых можно выбрать и купить светильники и люстры, смотрите на странице сайта . Также на этой странице рассмотрены особенности приобретения осветительного оборудования в интернет магазинах.

Стадии проектирования

Проектирование систем освещения, как и большинства других электроустановок, проходит в два этапа, регламентированных в : вначале выпускается проектная документация, после утверждения, которой разрабатывается рабочая документация.

Проектная документация содержит текстовые и графические проектные документы. В ней проводится сравнительный анализ различных технических решений, на основании которого принимаются конкретные инженерные решения: выбор и размещение светильников, способов управления освещением, определяются способы и места прокладки кабелей, вычисляется необходимая для системы освещения мощность. Все расчеты, подтверждающие правильность выбранных технических решений, в основном содержатся в проектной документации.

Рабочая документация включает в себя все необходимые текстовые и графические материалы, необходимые для выполнения строительно-монтажных работ. В нее не входят некоторые разделы проектной документации, например, анализ различных типов осветительных приборов, осуществляемый на этапе выбора и обоснования использования светильников. Для электромонтажной организации, осуществляющей монтаж осветительной системы, в первую очередь важны только те технические решения, которые приняты в проектной документации и детально разработаны в рабочей документации.

Последовательность согласования и утверждения всех видов документаций описаны в разделе .

Типовой процесс проектирования освещения включает в себя следующие работы:

Обследование помещений

Обследование освещаемых помещений , зданий, сооружений и территорий. При обследовании определяются способы и места прокладки кабелей к светильникам и электрощитам. По всем освещаемым помещениям собирается информация об их назначении, геометрических размерах и высотах потолков. Очень важной информацией является наличие или отсутствие подвесных потолков и фальшполов, так как от этого во многом зависят места прокладки кабелей. Важна информация о материалах и толщинах капитальных стен и перегородок с точки зрения возможности их для прокладки кабелей в стенах.

Виды освещения

До ввода в действие в мае 2011 года Свода правил по проектированию освещения СП 52.13330.2011 виды освещения регламентировались в .

При этом предусматривались следующие виды освещения: рабочее освещение - обеспечивающее нормируемую освещенность и качество освещения в рабочее время; аварийное освещение - было разделено на освещение безопасности и эвакуационное; дежурное освещение - освещение в нерабочее время; охранное освещение - устанавливается вдоль границ охраняемых территорий. В литературе и некоторых стандартах часто можно увидеть классификацию систем освещения по СНиП 23-05-95, поэтому не помешает знание, как действующей классификации, так и уже отмененной. Хотя существенные изменения коснулись лишь аварийного освещения.

Основные критерии качества осветительных установок рассмотрены в статье .

Обоснование норм и расчет освещенности

Выбор и обоснование норм освещенности для каждого конкретного помещения зависит от его назначения. Нормы освещенности приведены в , в своде правил , а также в некоторых отраслевых нормах. Отраслевыми нормами регламентируются уровни освещенности специализированных зданий и сооружений, например, таких как метрополитен. Для проектирования освещения метрополитенов необходимо выполнять требования , .

Светотехническим расчетом могут быть определены:

Основными при проектировании являются задачи первого вида, поскольку тип светильников и их расположение должны выбираться исходя из качества освещения и его экономичности.

Решение задач при расчете освещения второго вида производится, если мощность ламп точно задана, например необходимо применить светильники с люминесцентными лампами мощностью 80 Вт.

Задачи третьего вида решаются для существующих установок, если освещенность невозможно измерить, и для и расчетов, например, для проверки точечный методом расчетов, выполненных методом коэффициента использования.

Выполнение светотехнических расчетов возможно методами:

1) методом коэффициента использования светового потока,

2) методом удельной мощности,

3) точечным методом.

Метод коэффициента использования применяется для (расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей при светильниках любого типа.

Метод удельной мощности применяется для приближенного предварительного определения установленной мощности осветительной установки.

применяется для расчета общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения независимо от расположения освещаемой поверхности при светильниках прямого света.

Кроме вышеуказанных методов расчета освещения, имеется комбинированный метод, который применяется в тех случаях, когда неприменим метод коэффициента использования, а светильники не относятся к классу прямого света.

Для некоторых видов помещений (коридоров, лестниц и т. д.) существуют прямые нормативы, задающие мощность ламп для каждого такого помещения.

Рассмотрим методику проведения расчетов по каждому из описанных методов.

Метод коэффициента использования светового потока

В результате решения по методу коэффициента использования светового потока находится световой поток лампы, по которому она подбирается из числа стандартных. Поток выбранной лампы не должен отличаться от расчетного более чем на +20 или -10%. При большем расхождении корректируется намеченное число светильников.

Расчетное уравнение для определения необходимого светового потока одной лампы:

F = (Емин х S х k з х z) / (n х η )

где F - световой поток лампы (или ламп) в светильнике, лм; Емин - нормируемая освещенность, лк, k з - коэффициент запаса (зависит от типа ламп и степени загрязненности помещения), z - поправочный коэффициент, учитывающий, что средняя освещенность в помещении больше, чем нормируемая, минимальная, n - число светильников (ламп), η - коэффициент использования светового потока, равный отношению светового потока, падающего на рабочую поверхность, к суммарному потоку всех ламп; S - площадь помещения, м2.

Коэффициент использования светового потока - справочное значение, зависит от типа светильника, параметров помещения (длины, ширины и высоты), коэффициентов отражения потолков, стен и полов помещения.

Порядок расчета освещения по методу коэффициента использования светового потока:

1) определяется расчетная высота Нр, в помещении.

Расчетная высота подвеса светильника определяется исходя из геометрических размеров помещения

H р = H - hc - h р, м,

где Н - высота помещения, м, hc – расстояние светильника от перекрытия ("свес" светильника, принимается в пределах от 0, при установке светильников на потолке, до 1,5 м), м, h р – высота рабочей поверхности над полом (обычно h р = 0,8м).

Рис. 1. Определение расчетной высоты при расчетах электрического освещения

2) по таблицам находятся: коэффициент запаса k з поправочный коэффициент z , нормированная освещенность Емин,

3) определяется индекс помещения i (он учитывает зависимость коэффициента использования светового потока от параметров помещения):

i = (A х B) / (Нр х (A + B) ,

где А и В - ширина и длина помещения, м,

4) коэффициент использования светового потока ламп η в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен, потолка и рабочей поверхности ρ с, ρ п, ρ р;

5) находится по формуле необходимый поток одной лампы F ;

6) выбирается стандартная лампа с близким по величине световым потоком.

Если в результате расчета окажется, что лампа больше по мощности, чем применяемые в выбранном светильнике, или если требуемый поток больше, чем могут дать стандартные лампы, следует увеличить количество светильников и повторить расчет или отыскать необходимое количество ламп, задавшись их мощностью (а следовательно и световым потоком лампы F ):

n = (Емин х S х k з х z) / (F х η )

Метод удельной мощности

Удельной установленной мощностью называют частное от деления общей установленной в помещении мощности ламп н а площадь помещения:

p уд = (P л х n) / S

где p уд - удельная установленная мощность, Вт/м2, P л - мощность лампы, Вт; n - число ламп в помещении; S - площадь помещения, м2.

Удельная мощность - это справочное значение. Для того, что бы правильно выбрать величину удельной мощности необходимо знать тип светильников, нормированную освещенность, коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности), коэффициенты отражения поверхностей помещения, значения расчетной высоты и площадь помещения.

Расчетное уравнение для определения мощноc ти одной лампы:

P л = (p уд х S ) / n

Порядок расчета освещения по методу удельной мощности:

1) определяется расчетная высота Нр, тип и количество светильников и в помещении;

2) по таблицам находятся нормированная освещенность для данного вида помещений Емин, удельная мощность p уд;

3) рассчитывается мощность одной лампы и подбирается стандартная.

Если расчетная мощность лампы оказывается большей чем при меняемая в принятых светильниках, следует определить необходимое количество светильников, приняв величину мощности лампы в светильнике Рл.

Точечный метод расчета освещения

Этим методом находятся освещенность в любой точке помещения.

Порядок расчета для точечных источников света:

1) Определяется расчетная высота H р, тип и размещение в светильников в помещении и чертится в масштабе план помещения со светильниками,

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от проекций светильников до контрольной точки - d;

Рис. 2. Расположение контрольной точки А при размещении светильников по углам квадрата и В по сторонам прямоугольника

3) по пространственным изолюксам горизонтальной освещенности находится освещенность е от каждого светильника;

4) находится общая условная освещенность от всех светильников ∑ е;

5) рассчитывается горизонтальная освещенность от всех светильников в точке А:

Еа = (F х μ / 1000х k з) х ∑ е,

Где μ - коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность от удаленных светильников и отраженного светового потока, k з - коэффициент запаса.

Вместо пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности возможно использование таблиц значений горизонтальной освещенности при условной дампе 1000 лм.

Порядок по точечному методу расчета для светящихся полос:

1) определяется расчетная высота H р, тип светильников и люминесцентных ламп в них, размещение светильников в полосе и полос в помещении. Затем полосы наносятся на план помещения, вычерченный в масштабе;

2) на план наносится контрольная точка А и находятся расстояния от точки А до проекции полос р. По плану помещения находится длина половины полосы, которую принято в точечном методе обозначать L. Ее не следует путать с расстоянием между полосами, обозначенным также L и определяемым по наивыгоднейшему соотношению (L/ Нр);

Рис. 3. Схема к расчету освещения точечным методом полосами светильников

3) определяется линейная плотность светового потока

F" = (F св х n) / 2L ,

где F св - световой ноток светильника, равный сумме световых потоков ламп, светильника; n - количество светильников в полосе;

4) находятся приведенные размеры p" = p/ Нр, L" = L/ Нр

5) по графикам линейных изолюксов относительной освещенности для люминесцентных светильников (светящихся полос) находится для каждой полуполосы в зависимости от типа светильника р" и L"

Еа = (F" х μ / 1000х k з) х ∑ е

Освещение любого объекта осуществляется по специально разработанному или типовому проекту и рабочим чертежам с учетом требований санитарно-технических норм, ГОСТов, ПУЭ и другой действующей нормативной документации с учетом требований техники безопасности. Для проектирования привлекается большое количество специалистов разного профиля, которые совместными усилиями создают проект освещения помещений объекта. Туда входят не только специалисты-электрики, но и архитекторы, дизайнеры, инженеры по телемеханике, автоматике, электронике. Они должны хорошо знать возможности современной светотехнической индустрии, производителей осветительного оборудования, номенклатуру осветительных устройств, нюансы монтажа. Только в этом случае проект освещения квартиры, промышленного предприятия, магазина, развлекательного центра или другого объекта будет отвечать необходимым требованиям.

Необходимо знать, что на промышленных предприятиях и в учреждениях разных форм собственности помимо рабочего должны проектироваться другие виды освещения, такие как эвакуационное, дежурное, аварийное и т.д. Они требуют специфических знаний, чтобы грамотно произвести проектирование освещения помещения необходимо разбираться в терминах и нормах освещенности.

Важно! Производить проектирование освещения разрешается проектным организациям и частным лицам при наличии лицензии и специального допуска. Без наличия этих документов не получится согласовать проект в нужных инстанциях.

Этапы проектирования

Проект освещения является составной частью проекта строительства объекта любого назначения при возведении здания или его специально разрабатывают при реконструкции старого фонда.

Проектирование освещения выполняется поэтапно. Они включают в себя выполнение следующих работ:

1. изучение дизайн-проекта с учетом поэтажных планов;
2. подсчет нагрузок на электросеть;
3. распределение розеток и источников света по помещениям и объединение их в единую сеть;
4. проектирование трассы электроснабжения объекта;
5. подбор защитно-коммутационных устройств и оборудования;
6. проектирование электрического/электрических щитов или централизованного управления системой освещения.

Важно! Правильный подсчет электрической мощности станет важным фактором для ее выделения в необходимом количестве на объект от энергопоставляющей компании.

Каждый из этих этапов важен. Все вместе они обязательно выполняются с учетом норм и правил, а также стандартов пожаро- и электробезопасности. При этом решаются задачи, которые должны привести к таким факторам:

• сделать себестоимость минимальной при сохранении качественных характеристик;
• оптимальному способу прокладки трассы с минимальными затратами труда;
• правильному подбору сечения кабелей;
• установки необходимого количества розеток, выключателей в помещениях;
• установки необходимых средств защиты для безопасности пользования системой;
• экономному расходованию электрической энергии.

План освещения содержит документы текстовые и графические. В них дается анализ технических решений. Их может быть несколько, но выбирается более рациональный. Он станет основанием для определения мощности, способов и мест прокладки кабелей и проводов, размещения и выбора типа источников света, способов управления освещением. Для этого проводятся необходимые расчеты, которые прикладываются к проекту. После его утверждения в соответствующих инстанциях разрабатываются рабочие чертежи, по которым осуществляются монтажные работы на объекте.

Рабочий проект электроснабжения объекта включает в себя следующие документы:

• акт балансовой принадлежности и ответственности за эксплуатацию;
• пояснительную записку;
• ведомость чертежей;
• планы розеточных, распределительных и питающих сетей с указанием мест расстановки оборудования, устройств и приборов;
• однолинейную схему электроснабжения;
• схемы щитов;
• спецификации.

Указанные документы содержат полную информацию по электроснабжению объекта. Их используют в своей работе электромонтажники, которые будут выполнять работы, а также надзорные органы, осуществляющие контроль над выполнением работ и подключением к энергопоставляющим сетям.

Типовой проект

План освещения квартиры, частного дома или другого объекта может быть выполнен по типовому проекту освещения. Он представляет собой готовое решение, которое может быть выполнено в постройках стандартного типа. Такое решение давно уже выполняют по хорошо зарекомендовавшим себя проектам. При желании выполнить самостоятельно все работы при реконструкции освещения квартиры, дома или объекта нежилого фонда можно подобрав типовой проект в сети интернет и руководствоваться его указаниями и рекомендациями. Там план освещения квартиры подбирается в зависимости от количества помещений, а других объектов от уровня освещенности, который должен быть в помещении.

Секреты освещения квартир заключаются в составлении подробной схемы установки осветительных приборов и коммутационных устройств во всех помещениях с учетом подключения каждого электрического изделия, объединения их в группы и подключения к управлению. На рабочих чертежах указывают вид выключателя с учетом количества клавиш или тумблеров для включения/выключения и стрелками указывают источник света или их группу, к которым он относится. Для помещений длинных и больших предусматривают дублирующие выключатели. Они устанавливаются в разных точках помещения, но включают один и тот же источник света. Все осветительные приборы, розетки, выключатели на планах привязывают соответствующими обозначениями к стене или любому проему (оконному, дверному).

Проектирование светодиодного освещения

В настоящее время широко используются для освещения объектов разного назначения LED-светильники, которые выпускаются производителями в большом и разноплановом ассортименте. Благодаря этому и своему уникальному качеству потреблять малое количество электрической энергии они чаще всего используются для освещенности объектов разного назначения. Проектирование светодиодного освещения требует знаний рынка этой продукции, нюансы монтажа, подключения и эксплуатации.

Светодиодные источника света подбираются с учетом габаритных размеров помещения и стиля, в котором оно выполнено. Для небольших квартир их подбирают и устанавливают так, чтобы визуально увеличить пространство. Чаще всего выполняют контурное освещение пола и потолка, а также устанавливают небольшие по размерам люстры в центре помещения. Таким источником света может быть как светодиодная лента, так и шнур. Подсветка этими приборами мебели создаст уникальное решение.

Помещения квартир и объектов больших и средних размеров требуют совсем другой подход. Источники света здесь устанавливают так, чтобы, подчеркнуть достоинства помещения и скрыть изъяны. Здесь можно создать удивительные композиции, которые зависят от вкуса заказчика и полета фантазии дизайнера. Предпочтение следует отдавать системам освещения с дистанционным управлением. Это актуально для частных домов, коттеджей, где светодиодное освещение выполняют не только в помещениях, но и на территориях.

Проект освещения – основа создания уюта, комфорта и дизайна любого интерьера. Требует знаний во многих областях, включая компьютерные программы, без которых невозможно создать грамотный и работоспособный проект.

Видео о составлении проекта освещения

Проектирование осветительных установок заключается в разработке светотехнической и электрической частей проекта.

В светотехнической части рабочего проекта производится выбор значений освещенности, систем и видов освещения, типов источников света и осветительных приборов, выполняются светотехнические расчеты, в результате которых определяются тип, мощность и расположение светильников.

В электрической части рабочего проекта выбираются источники питания, решаются (при необходимости) вопросы компенсации реактивной мощности для установок с ртутными лампами, намечаются способы управления освещением, выбираются типы магистральных и групповых щитков и другого электрооборудования.

Исходными данными для проектирования осветительной установки являются: перечень объектов строительства с указанием их основного назначения; архитектурно-строительные планы и разрезы помещений; краткая строительная характеристика здания (количество этажей, длина, ширина и высота помещений); сведения о характере среды в помещениях; данные об особенностях технологического процесса и знание других требований, влияющих на устройство освещения.

В рабочем проекте разрабатываются рабочие чертежи освещения, состав и правила, оформления которых регламентируются стандартами «Системы проектной документации для строительства» .

В состав основного комплекта рабочих чертежей марки ЭО включают:

– общие данные к рабочим чертежам;

– планы расположения электрического оборудования и прокладки электрических сетей;

– принципиальные схемы питающей сети;

– принципиальные схемы дистанционного управления освещением;

– схемы подключения комплектных распределительных устройств на напряжение до 1 кВ;

– кабельный журнал для питающей сети.

Планы расположения

Планы расположения выполняют с учетом требований .

В качестве подосновы для планов расположения, как правило, следует принимать планы помещений, выполненные в основных комплектах рабочих чертежей других марок. Масштаб этих планов должен обеспечивать четкое графическое изображение электрических сетей и электрического оборудования.

На планах расположения наносят и указывают:

– строительные конструкции и технологическое оборудование в виде упрощенных контурных очертаний сплошными тонкими линиями;

– наименования помещений (допускается наименования помещений приводить в экспликации помещений по форме 1 (рис. 11.1);

– классы взрывоопасных и пожароопасных зон, категорию и группу взрывоопасных смесей для взрывоопасных зон по правилам устройства электроустановок;

– нормируемую освещенность от общего освещения; количество, тип светильников;

– количество и мощность ламп в светильнике;

– высоту установки светильников;

– привязочные размеры для светильников или рядов светильников к элементам строительных конструкций или координационным осям здания;

– комплектные распределительные устройства на напряжение до 1 кВ, относящиеся к питающей сети (распределительные щиты, щиты станций управления, распределительные пункты, ящики и шкафы управления, вводно-распределительные устройства) и их обозначения;

– групповые щитки и их обозначения;

– понижающие трансформаторы;

– выключатели, штепсельные розетки;

– линии питающей и групповой сети и сети управления освещением, их обозначения, сечение и, при необходимости марку и способ прокладки;

– другое электрическое оборудование, относящееся к внутреннему освещению.

Форма 1

Рис 11.1 . Форма таблицы экспликация помещений

При большом числе линий питающей сети, групповой сети и сети управления освещением, указанные сети и относящееся к ним электрическое оборудование допускается изображать на отдельных листах и в разных масштабах.

На листах планов расположения приводят данные о групповых щитках по форме 2 (рис. 11.2).

Форма 2

Рис. 11.2 . Форм таблицы данных о групповых щитках

Пример оформления плана расположения электрооборудования приведен на рис. 11.3.

Рис. 11.3 . План расположения электрооборудования и прокладки электрических сетей электроосвещения

Условные графические обозначения на планах расположения электрического оборудования внутреннего освещения и рекомендуемые размеры условных графических обозначений приведены в таблице 11.1.

Таблица 11.1

Порядок записи условных обозначений на планах расположения
оборудования внутреннего освещения