Text
                    т-
Библиотека светотехника
И.К.Тульчин
Электрическое
освещение школ
и дошкольных
учреждений

31Л Библиотека светотехника Выпуск 10 И. К. Тульчин 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 КОЛЛЕГ И Я: Ю. Б Айзенберг. М. М Гуторов. С. А. Клюев П. В. П.тя скин. Г. Н Рохлин, Al. II Фугенфиров Тульчин И. К. Т 82 Электрическое освещение школ и дошкольных учреждений. — АА.: Энергоатомиздат, 1981, 88 с., ил.— (Б-ка светотехника, Вып. 10). 25 к. 1900 экз Рассматриваются вопросы искусственного освещения школ идо- школьных учреждении. Приводятся сведения об источникасвета и светильниках и их выборе и размещении, а также о нормативных тре- бованиях к освещению школ и дошкольных учреждении. Даны основ- ные понятия о светотехнических и электротехнических расчет и уст- ройстве осветительных установок и электрических сетей. Рассчитана на специалистов-светотехников н электриков, рабо- тающих в области проектирования, монтажа н эксплуатации icbcth- тельных установок в школах и детских учреждениях. 2302060000-337 Т 051(01 )-84 03-84 ББК 31.294 6П2.19 ИОСИФ КОНСТАНТИНОВИЧ ТУЛЬЧИН Электрическое освещение школ и дошкольных учреждений Редактор Л. А. Цип е рман Редактор издательства Н. Б. Фомичева Художественный редактор В. А. Г о з а к-Х о з а к Технический редактор Л. В. И зга рш ев а Корректор Л. С. Тимохова ИБ № 3185 Сдано в набор 13 12.83 Подписано в печать 0i.03.84 Т-07 Г Формат 8IX108’/32 Бумага типографская Ч- '2 Гарии г\ра литературная Печать высокая Усл. печ. л. 1,62 Усл. кр.-оп 4,88 Уч.-изд. л. 5,2.i Тираж 19001) экз. Заказ 3330 Цена 25 к. Энергоатомиздат. 1131'14. Москва. М-114. Шлюзовая наб., 10 Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудовою Красного Зна- мени Первая Образцовая типы рафия имени А. А. Жданова Союзло- лиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам мзда тсльств, полиграфии и книжной торговли. 113054. Москва, М-54, Вале вая, 28 £) Энергоатомиздат. 1981
ПРЕДИСЛОВИЕ Строительство школьных зданий и дошкольных учреж- дений в нашей стране осуществляется в огромных масшта- бах. Немаловажную роль в правильной постановке учебного и воспитательного процесса в этих зданиях играет искус- ственное освещение. Приемы и способы освещения должны осуществляться простыми средствами, дающими требуе- мый эффект при наименьших затратах на монтаж и экс- плуатацию осветительных установок, а также обеспечи- вающими экономное расходование электрической энергии. В настоящей книге рассматриваются основные требова- ния к осветительным установкам школ и дошкольных уч- реждений, системы и виды освещения, источники света и светильники, рекомендуемые для указанных зданий, приво- дятся некоторые сведения по светотехническим и электро- техническим расчетам, построению схем электрических сетей, электроснабжению и управлению системами элект- рического освещения, наиболее существенным вопросам устройства сетей освещения и электропроводок в совре- менных крупнопанельных зданиях. В книге нс нашли отражения вопросы наружного осве- щения территории, спортивных и игровых площадок, а также некоторых помещений специальных школ, например классов скульптуры и живописи, тиров и т. и., так как рас- сматривалось освещение зданий только общеобразователь- ных школ. На основе выполненных за последние годы исследова- тельских и проектных работ приводятся рекомендуемые типовые решения по искусственному освещению характер- ных помещений школ и дошкольных учреждений. з
Автор выражает благодарность рецензенту инж. Р. И. Пашковскому и редактору инж. Л. А. Циперману за ценные предложения и замечания, а также за активную по- мощь при подготовке книги к печати. Автор приносит свою признательность к. т. н. Т. II. Сидо- ровой, инженерам А. Н. Добровольскому и Т. Г. Юриной за помощь в подборе материалов по освещению характер- ных помещений школ и дошкольных учреждений в г. Москве. Пожелания и замечания по содержанию книги автор просит направлять в адрес Энергоатомиздата: 113114, Мо- сква, М-114, Шлюзовая наб. 10. Автор
ВВЕДЕНИЕ Проблемы воспитания, образования, культурного и фи- зического развития и подготовки к трудовой деятельности подрастающего поколения постоянно находятся в центре внимания партии и правительства. XXVI съездом КПСС установлена новая, широкая программа дальнейшего раз- вития и качественного совершенствования сети и типов учебно-воспитательных зданий. Огромен размах школьно- го строительства. Ежегодно в городах и селах нашей стра- ны 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 мест- ности. Число учащихся в общеобразовательных дневных школах страны составит 39,6 млн. человек Широкое развитие получают школы и группы с прод- ленным днем. В таких группах и в школах-интернатах обу- чается свыше 9,7 млн. учащихся [1]. Идет постоянный поиск новых архитектурно-планировочных и конструктив- ных решений, ведется экспериментальное строительство школьных зданий с различным количеством классов и ка- бинетов и новыми видами технологического и учебного оборудования. Искусственное освещение школьных зданий имеет важ- нейшее значение в правильной постановке и проведении учебного процесса и создании комфортных условий для выполнения сложных зрительных задач учащимися и пре- подавателями. Вместе с чисто функциональными задачами искусственное освещение многих помещений школьных зда- ний должно способствовать повышению архитектурно-ху- дожественной выразительности интерьера. Можно с опре- деленностью утверждать, что в современном школьном здании искусственное освещение является одним из основ- ных 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, преж- де всего — появление и развитие близорукости Установле- но также, что понижение остроты зрения от первого к пя- тому 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 усугубляет- ся при пониженной освещенности. Не останавливаясь здесь детально на многих причинах развития близорукости и других нарушениях зрения, которые излагаются в специ- альной литературе, в частности в [2]. отметим лишь необ- ходимость профилактики зрительных расстройств в школь- ном возрасте, в которой серьезную роль играет правильно спроектированное и правильно эксплуатируемое искусст- венное освещение наряду с другими санитарно-гигиениче- скими факторами (общее состояние здоровья, условия учебного процесса и домашних занятий, оптимальный ре- жим 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 соору- жать так, чтобы было обеспечено высококачественное ос- вещение всех помещений. По данным некоторых исследова- телей оптимальные для остроты зрения уровни освещенно- сти при люминесцентном освещении лежат в пределах 1000—1200 лк, но начиная с освещенности 600 лк при даль- нейшем повышении уровня освещенности вплоть до опти- мального зрительные функции возрастают относительно незначительно. Поэтому нормирование таких высоких уровней осве- щенности, по видимому, в настоящее время еще нецелесооб- разно по экономическим соображениям. Отсюда вытекает насущная необходимость обеспечить правильную постанов- ку эксплуатации устройств освещения: своевременную и тщательную чистку светильников, своевременную сме- ну ламп и т. д., особенно в помещениях для учебных занятий. Вместе с тем надо учитывать, что устройство совмещен него освещения, при котором недостаточный по нормам естественный свет компенсируется в дневное время искусственным освещением, пока не допускается в поме- щениях для пребывания детей, учебных и учебно-производ- 6
ственпых помещениях школ и учебных заведений, каби- нетах врачей. В пашей стране здания школ и детских учреждений сооружаются, как правило, по типовым проек- там и являются объектами массового строительства, по- этому вопросам экономичности и эффективности их строи- тельства уделяется первостепенное внимание. Могут быть отмечены некоторые общие тенденции в проектировании и осуществлении остветитсльиых установок современных школьных зданий. Во-первых, они заключа- ются в стремлении увеличить уровень освещенности, осо- бенно в таких помещениях, как классы, кабинеты, лабора- тории, некоторые виды мастерских, о чем уже упоминалось выше. Во-вторых, повсеместно осуществляется внедрение люминесцентного освещения, которое позволяет получить высокие уровни освещенности без перерасхода электриче- ской энергии В-третьих, широко применяется общее осве- щение большинства учебных помещений. Однако в ряде помещений, таких, как лаборатории, кабинеты домоводст- ва, некоторые виды мастерских и т. д , целесообразно ис- пользовать общую равномерную (в некоторых случаях локализованную) и комбинированную системы освещения, которые позволяют повышать до необходимых пределов освещенность рабочих поверхностей. В-четвертых, серьез- ное внимание уделяется качественным характеристикам освещения (показателю дискомфорта, коэффициенту пуль- сации освещенности), которые нормируются для ряда по- мещений. В-пятых, научно-исследовательскими и конст- рукторскими организациями совместно с .заводами свето- технической промышленности систематически ведутся разработки и внедрение в производство рациональных и эффективных светильников специального назначения, при которых обеспечивается наиболее целесообразное свето- распредслепие и снижается отраженная блескость. Огромное внимание уделяется строительству дошколь- ных детских учреждений -— детских яслей и садов. По ста- тистическим данным за 1979 г. в нашей стране постоянны- ми дошкольными учреждениями было охвачено 14 млн. детей дошкольного возраста; только в РСФСР в 1978 г. было построено детских дошкольных учреждений на 320 тыс. мест |4 | В 1982 г. введено в действие дошколь- ных учреждений на 431,7 тыс. мест. Общее количество де- тей в этих учреждениях возросло до 14,7 млн. чел. Вопросы рационального освещения в детских учреж- дениях не менее важны, чем в учебных зданиях, поскольку в них находятся длительное время дети с еще неокрепшим организмом, выполняющие определенную зрительную ра- 7
боту при играх, рисовании, лепке, вышивании, учебных за- нятиях и т. д. Существуют программы воспитания в детском саду и ряд специфических требований врачей-гигиенистов, отно- сящихся к особенностям работы органов зрения детей ран- него 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. Май- зеля, 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 качествен- ными характеристиками искусственного освещения, уста- новленными СНиП П-4-79, а также требованиями по устройству искусственного освещения, изложенными в Ин- струкции по проектированию электрооборудования обще- ственных зданий СН 543-82, укажем работы лаборатории светотехники Московского научно-исследовательского и проектного института типового и экспериментального про- ектирования (МНИИТЭП), разработавшей рекомендации и типовые решения по искусственному освещению основ- ных школьных помещений и других детских учреждений г. Москвы. В рекомендациях учтены опыт проектирования, строи- тельства и эксплуатации школ и дошкольных учреждений, материалы зарубежных авторов, рекомендации органов народного образования и здравоохранения, а так- же результаты натурных исследований и анкетирова- ния. выполненных в школах, детских садах и яслях г. Москвы. Таким образом, искусственное освещение должно обес- печивать высокую эффективность выполнения жизненно важных функциональных задач, в чем состоит утилитар- ное его значение, а также решение архитектурно-художест- венных задач, которые имеют немаловажное эстетическое значение. При проектировании должны быть обеспечены норми- руемые наименьшая освещенность и показатели качества освещения, бесперебойность действия, удобство обслужи- вания и управления осветительной установкой, а также предусмотрены меры по экономному расходованию элект- рической энергии. 8
Таблица 1 * В числителе указана освещенность для люминесцентных ламп, в знамена теле— для ламп накаливания. *» В числителе указана освещенность для чтения печатного материала, в знаме- нателе — для чтения карандашных записей. *** Первая цифра — освещенность на столах учащихся, вторая — на столе препода- вателя. *»** Уровень освещенности принят исходя is того, что занятия проходят в основном в дневное время, в скобках — современная норма. В заключение коротко остановимся на зарубежном опыте устройства электрического освещения в рассматри- ваемых зданиях, который позволяет выявить некоторые ос- новные 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 характерис- тики осветительных установок, но и качественные. Так, например, в Финляндии принята оценка по индексу слепнмостн, во Франции, Ита- лии, ФРГ, Австрии — по допустимой яркости светильников, в США — по вероятности получения зрительного комфорта, в Англии — по ин- дексу 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 9
устройства освещения в рассматриваемых зданиях за рубежом осве щены в [22], а также в [26]. Общим для всех этих материалов яв- ляется стремление к наибольшему повышению зрительного комфорта и созданию количественных критериев для его оценки. Так, в ФРГ в качестве показателя, характеризующего тенеобразующие свойства ос- ветительной установки, введено отношение цилиндрической освещен- ности £1( к горизонтальной Ег, рассчитываемое на уровне 1,2 м от пола, в СШ \ и некоторых других странах эквивалентная сфериче- ская освещенность и ее отношение к освещенности расчетной плоско- сти (коэффициент эффективности) с различными модификациями этих характеристик. По оценкам специалистов экономичное по расходу энергии и надлежащего качества освещение достигается при приме- нении 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 требова- ния к освещению школьных помещений, при которых обеспечивается освещенность на партах свыше 500 лк и соотношение £и £г^0,3 при применении одноламповых светильников с зеркальными отражателями или зеркализованиыми экранирующими решетками. В этих помещени- ях рекомендуются светильники, имеющие светораспределеиие типа batwing в поперечен плоскости и специальные светильники для осве- щения 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 мощно- сти 13—15 Вт/м2. Большое значение придается вопросам распре юления яркостей в поле зрения с учетом сложности и многочисленности зрительных задач, которые приходится решать в учебных помещениях, причем такие за- дачи, как чтение и письмо, требуют пристального и длительного вни- мания учащихся; не менее сложно наблюдение доски и написанного на ней текста или вычерченных схем. Известные трудности тля зре- ния представляет переадаптацня при переводе взгляда с поля одной яркости, например книги, на другие предметы, имеющие резко отли- чающиеся яркости. Поэтому во избежание дискомфорта рекомендуют- ся следующие соотношения яркостей между объектом различения и фоном, например между книгой и партой - от 1:1 до I : 3, между указанным объектом и более удаленными темными предмщамн, на- пример полом,— от 1:1 то 1:3, наконец, между объектом различе- ния и более удаленными световыми поверхностями — от 1:1 до 1:5. Обращается внимание на недопустимость блестящей окраски стен, по- 10
толков, пола и мебели, рекомендуются матовые топа, нс рекомендуется также применение глянцевой и вообще блестящей бумаги. По данным зарубежных авторов значительная экономия электри- ческой энергии достигается при освещении люминесцентными лампами с диаметром колбы не 38, а 26 мм, имеющими очень высокую свето- отдачу (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 на- шей стране, и за рубежом. Проводятся исследования и в области соз- дания 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 отдель- ных участках помещения. В спальнях рекомендуются устройства «специального света для засыпания» (ночник с маломощной лампой накаливания пли плавное регулирования светового потока одного светильника ii3 состава обще- го освещения). В некоторых помещениях применяются вс г роенные светильники, если это позволяют строительные конструкции (комнаты для гимнас- тических и музыкальных занятий, для подвижных игр. праздников и т. д.). Находит применение дополнительное освещение, при котором светильники устанавливаются на специальном шинопроводе над сто- ликами для занятий. Такая система позволяет устранить затемнение рабочего места. Перспективными для ряда помещений (спортивных и актовых за- лов 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 эко- номическая целесообразность ступенчатого регулирования освещенно- Дти путем отключения и включения групп (рядов) светильников с люминесцентными лампами. Бесступенчатое регулирование освещенно- сти путем плавного регулирования светового потока обходится значи- тельно дороже и признается целесообразным лишь в очень крупных помещениях.
ГЛАВА ПЕРВАЯ ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕТИТЕЛЬНЫМ УСТАНОВКАМ ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ 1. 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 базиру- ются на использовании современных индустриальных строительных конструкций, выпускаемых заводами строй- индустрии, что обеспечивает высокие темпы возведения зданий и экономное расходование материальных ресурсов. Архитектурно-планировочные решения и инженерные уст- ройства зданий, а также технологическое оборудование со- ответствуют требованиям учебного процесса. Как правило, такие здания сооружаются из каркасно-панельных конст- рукций, которые в последнее время заменяются на крупно- панельные полносборные железобетонные конструкции, что, естественно, еще больше повышает индустриальность строительства и обеспечивает снижение трудозатрат. Наи- более распространенное число учащихся в школьном зда- нии в крупных городах составляет около 1000, а вмести- мость дошкольных учреждений — около 140 детей (обыч- но это объединенные ясли-сады). Встречаются и более крупные детские сады-ясли примерно на 300 мест, однако они большого распространения не имеют. Количество клас- сов в школах — 20—30, а в детских учреждениях — 6, 10, 12, 14 групп. Состав помещений строго нормируется применительно к требованиям учебного и воспитательного процесса, осу- ществляемого в зданиях. Одним из наиболее важных эта- пов проектирования является разработка раздела искус- ственного освещения, создающего комфортные условия для проведения учебной и воспитательной работы, а также для игр, отдыха, питания, спорта, других мероприятий. В пос- леднее время к школьным зданиям и детским учрежде- ниям пристраиваются бассейны, в которых школьники могут заниматься видными видами спорта, а дети—учить- ся плавать. Освещение этих помещений требует специфи- ческих решений. Особо следует отметить школы специаль- ного назначения — музыкальные, спортивные, художест- 12
венные, эстетического воспитания, для которых также требуются специальные светотехнические и электротехниче- ские решения, но здесь они не рассматриваются. При рациональном освещении помещений снижаются возбудимость и утомляемость пребывающих в них детей, улучшается их настроение, повышается активность в про- цессе обучения и работы. Естественно также, что хорошее освещение способствует улучшению условий работы пре- подавателей и воспитателей. В проекте обязательно долж- ны учитываться условия окружающей среды и пожарная безопасность некоторых помещений. В табл. 3 приведен перечень основных помещений школ и дошкольных учреж- дений и дана характеристика окружающей среды в соот- ветствии с классификацией Правил устройства электро- установок (ПУЭ) и Инструкции по проектированию элект- рооборудования общественных зданий СИ 543-82. Поскольку в рассматриваемых зданиях важную роль играют правильное восприятие освещения и наименьшая утомляемость детей, окраска помещений должна выпол- няться светлыми матовыми тонами (в том числе полов). Блестящей окраски следует избегать во избежание отра- женной блескости. Наиболее целесообразные коэффициен- ты 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, особен- но 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 фор- мы обучения с широким использованием кинопоказа, диа- позитивов, необходимо устраивать зашторивание с помо- щью электропривода, управляемого со стола преподавате- ля. В помещениях с зашториванием окон управление осве- щением устраивается из двух мест — от входа и со стола преподавателя. При разработке архитектурно-строительной части про- ектов особое внимание уделяется естественному освещению учебных зданий. Нормы (СНиП 11-4-79) устанавливают обязательные значения коэффициентов естественного ос- вещения КЕО, %, которыми следует руководствовать- ся. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) есть отношение значения освещенности, создаваемой в некото- 13
рой точке заданной тискостп 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 односто- роннем боковом естественном освещении нормируется ми- нимальное значение КЕО в точке, расположенной на рас- стоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости харак- терного разреза помещения и условной рабочей поверхно- сти (или пола). При двухстороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посере- дине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей по- верхности (или пола). При верхнем или верхнебоковом естественном освеще- нии нормируется среднее значение КЕО в точках, распо- ложенных на пересечении вертикальной плоскости харак- терного 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 харак- терных помещений зданий школ и дошкольных учрежде- ний приведены в табл. 2. Т а б л н ц а КЕО. % Помещение При верх- нем или верхне- бо КОВ(,М (Светонии При боковом освещении В зоне с устойчивым снежным покровом На осталь- ной терри- тории СССР Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты, лаборатории, лаборантские, мастерские 4 1,2 1,5 Крытые бассейны —- 0,8 1 Кабинеты технического черчения и рисо- вания 5 1,6 2 Рекреации 3 0,8 1 Приемные и раздевальные детских учреж- дений — 0,8 1 Групповые, игральные, столовые, комна- ты для музыкальных и гимнастических занятий, спальные, веранды, изоляторы 1,2 1,5 14
Методика расчета КЕО приведена в Приложении 5 к СНиП 11-4-79. Расчет естественного освещения, как прави ло, производится в архитектурно-строительной части про- екта. Отметим, что для отапливаемых щаний запрещается предусматривать площадь световых проемов более, чем требуется по нормам. Это очень важно, так как в некото- рых случаях архитектурные излишества ведут к неоправ- данному перерасходу тепловой энергии. Действующие нор- мы пока не допускают применения совмещенного освеще- ния в основных помещениях школ, однако стремление ар- хитекторов увеличить глубину учебных помещений делаю г актуальной разработку методов совмещенного освещения таких помещений. Последние отечественные исследования [25] показали, что при одностороннем освещении опти- мальные параметры световой среды и меньшее затенение рабочего места рукой и корпусом учащегося достигаются при левостороннем направлении светового потока от искус- ственных источников света в установке совмещенного ос- вещения, но допускается и верхнее освещение. Можно предполагать, что при пересмотре норм естественного и искусственного освещений совмещенное освещение будет допущено и в зданиях школ. 2. Нормы освещенности и качественные показатели осветительных установок В СНиП 11-4-79 указаны основные требования к осве- тительным установкам школ и дошкольных учреждений. В этом документе нормируются как количественные, так и качественные характеристики осветительных установок. Кроме наименьших значений горизонтальной и верти- кальной освещенности для основных помещений нормиру- ются значения показателя дискомфорта, коэффициента пульсации освещенности и для некоторых — цилиндриче- ская освещенность. Последние три покататстя имеют большое значение для ряда помещений рассматриваемых зданий. Не останавливаясь па теоретических обоснованиях норм, изложенных детально в [3], приведем лишь краткие пояснения к качественным характеристикам освещения. Показатель дискомфорта является критерием оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощу- щения при неравномерном распределении яркости в поле зрения. Для его опретеленпя следует пользоваться [10 ити 15] Коэффициент пульсации освещенности критерий оцен- ки глубины колебаний освещенности в результате изменений 15
о 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 1 № п/п. Помещение Освещенность рабочих поверхностей, лк Плоскость, для которой нормируется освещен- ность (В — вертикаль- ная, Г — горизонталь- ная цифра — уровень), м Допустимый коэффи- циент путьсации ос- вещенности, % Розетки, назначение Рекомендуемые типы ламп Рекомендуемые типы светил'ышков для общего освещения Характеристика поме- 1 щении по условиям 1 окружающей среды, 1 класс по пожароопас- ности 1 1 Школы Классные комнаты. 15 Для диапроекторов ДБ ЛСО02-2Х40 Р()1—03, Нормаль- 2 учебные кабинеты, лаборатории, лабо- рантские а) на доске б) на рабочих сто- лах и партах Кабинеты технического 500 300 В — на середине доски Г —0,8 10 Для дополнитель- ДБ, ЛДЦ. ЛПО28-2Х40 001—009 ЛПР-2Х40 01У4 ЛП002-2Х40 П-02 УСП5-2Х40, ШОД-2Х40 - - для об- щего освещения, ЛПО12-1X40 — для ос- вещения доски ЛСО02-2Х40 ИР—03, ные Го же черчения и рисова- ния а) на доске б) на рабочих сто- лах 300 500 В — на середине доски Г —0,8 него освещения объектов наблю- дения (натуры) ЛЕ ЛПО02-2Х40 П-02 ЛПО28-2Х40,001—009 ЛПР-2Х40 0У4—для общего освещения, ЛПО12-1Х40 — для ос- вещения доски
3 Мастерские по обра ботке мета.чпов 300 200 300 Г —0,8 4 То же по обработке древесины 200 Г- 0,8 5 6 Инструментальная ком- ната мастера, инст- руктора Кабинеты обслужи- вающих видов труда для девочек 200 Г —0,8 а) по обработке тканей (шитье) 400 Г—0,8 б) кулинарии 300 200 Г —0,8 7 Спортивные залы 150 75 Г —0 В — на уровне 2 м с обеих сто рон по продоль- ной оси помеще- ния 8 Снарядные, инвентар- ные, хозяйственные кладовые 50 Г —0,8
5 ту/ Для местного Ос- вещения станков Л Б Л2010Г-2Х40.25 То же Л Б ПВЛМ-2Х40 П-Па > Для дополнитель- ного освещения Л Б ЛС0022Х40 Р01 — 03, Л2О1Г-2Х4О 25 Нормаль- ные J Для дополнитель- ного местного ос- вещения мест со швейными маши- ЛБ. ЛДЦ, ЛЕ ЛС002-2Х40 Р01—03, Л 201Г-2X40 25 Л201Б-2Х40 21 То же 5 нами Л Б, ЛДЦ. ЛЕ ЛС002-2Х40 Р01—03, ЛПО02-2Х40 П-02 Л201Г-2Х40 25 Я Я — ЛБ, до- пускаются ЛИ УСП5-6Х40 (4X40) с ме- таллической решеткой собственного изготовле- ния, ЛВО13 и ЛПО13 в модификации с металли- ческой решеткой, ЛПО25-4Х40 с метал- лической решеткой. При лампах накалива- ния— отраженный свет » — ЛБ и ЛИ — г Я
о с № п/п. , 150 Крыше пассе ины ПкГ Актовые залы-киноау- ,111 горни а) ал 200 6) эстрада (поста- 300 новом ное осве- щение) в) кпноа:п1ара1ная 75 с перемоточной, радио}чел с дикторской Освещенность рабочих поверхностей, лк Г —0,8 20 1 Г — на 15 поверх- ности во, ы Г — (1 — В—1,5 — Плоскость, для кото- рой нормируется осве- щенность (В — верти- кальная, Г— [ оризон • 1 альиая цифра — уровень), м Допустимый коэффи- циент пульсации ос- вещенности, % 1 Для освещения эстрады, кафедры То же Q С С ли Л Б юнус ка- ются Л11 ЛБ, . 1 ГВЦ, Л Б, по тре- бованию ар- хитекторов допхскаются ЛИ ЛИ й Рскомсидчемые ПВЛ.М, ПВЛМР-2Х-Ю (располагаются но длин- ной стороне бассейна с наклоном 10—50J). При Л11 — OIраженный енот Л2011 4/10 21 Л1Ю02-4Х-И), УСП5-б><4(1 УСП5-1Х65 Л201Б-4Х40 О2,иЗ,О-1 Нал эстрадой камерные софты пспо све гнлышкон для о иного освещения Рекомендуемые типы Н-Па (1ырые 1Триаль- ные То же Характеристика поме- щений по условиям окружающей среды, класс ко пожароопас- ное! и ' i опт .hi н,)ж! '• юо
Il 12 13 14 15 16 17 13 19 20 21 22 сс Обеденные залы Рекреации Библиотеки, отделы записи и регистрации Книгохранилища Читальные залы Вестибюли и гардероб- ные уличной одежды Коридоры Лестницы Приемные Раздевальные Групповые Игральные-столовые 200 150 300 75 300 150 75 100 200 200 200 200 Г—0,8 Г —0 Г — 0,8 В - 1 (на с тел- лажах) Г —0,8 Г —0 Г —0 Площад- ки, сту- пеньки Г — 0,8 Г —0 Г —0,5 Г —0,5 15 10 10 Дт 15 15 15 15 Требуются силовые розетки для под- ключения убороч- ных машин Для дополнитель- ного освещения и пользования ау- диовизуальными средствами нсо.чъные учрежден Для включения ел- ки (с соблюдением высоты по ПУЭ) ЛБ ЛБ Л Б, Л.ХБ ЛБ. допу- скаются Ли ЛБ, ЛХБ Л Б Л Б ЛБ тя ЛБ, ЛЕ ЛБ ЛБ, ЛЕ ЛБ, ЛЕ ЛП002-2Х40 П02 Л201Г-2Х40 25 УСП5-2Х40 ЗПО02-2Х40 П-02 ПВЛ.М, ПВЛП, нспо ЛП002-2Х40 Л201Г-2Х40 25. УСП5-2Х40, ЛП002-2Х40 П 1)2 То же Л201Г-2Х40 25, УСП5-2Х40 ЛПО02-2Х40 П-02. Л201 Б-2Х40/21 Л201Г-2Х40 25 То же То же и Л201Б-4Х20 18 То же Нормаль- ные То же В » П II.1 Нормаль- ные То же в в W в я я
ьэ о 11 родолженис табл. 3 Е С Помещение Освещены сть рабочих поверхностей, лк Плоскссть, для кото- рой нормируется осве- щенность (В—верти- кальная, Г — гопиэпи- тальная цифра — уровень), м Допустимый коэффи- циент пульсации ос- вещенности, % Розетки, назначение Рекомендуемые типы ламп Рекомендуемые типы светильников для общего освещения Характеристика поме- щений по условиям окружающей среды, класс по пожароопас- ности 23 24 25 Спальни Залы для музыкально- гимнастических :а- ня ГИЙ 11. оляторы, комнаты для заболевших де- тей 75 30 200 J50 Г -0,5 Г— 0,5 Г —0,5 15 15 15 Для дополни I ельно- го освещения и включения медицин- ских приборов ЛН, ЛБ, ЛЕ ЛЬ, ЛЕ ЛБ, ЛДЦ, ЛХЕ НПО20, ПЛ-11 НПО18 Л11028-2X40 001 009 ЛПО02-2Х40 П-02 ЛП002-2Х40Д1-02 Нормаль- ные 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. 2. В числителе указана освещенность для люминесцентных ламп, в знаменателе — для ламп накаливания. Норма для ма- стерских увеличена с учетом того, что в них обучаются подростки (СНиП II-4-79 п. 4.5 Г). 3. ААестиое освещение станков и швейных машин входит в комплект технологического оборудования. 4. Напряжение сети для подключения штепсельных розеток в мастерских по обработке металла и древесины 36—42 В. в остальных случаях — 220 В. 5. Цилиндрическая освещенность в актовом н обеденном залах должна быть нс менее 75 лк и 100 лк в чита тельных залах. 6. Показатель дискомфорта должен быть не более 25 в спортивном зале, изоляторе, приемной, групповой, нгральной-столо- вой, спальне, зале для музыкальных занятий, гимнастических занятий; 40 — в классе, кабинете, библиотеке, читальном зале, ма- стерской. 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 вы- соте >1.5 м от пола. Для помещений, длина которых не превышает двойной высоты установки светильника над полом, показа- тель дискомфорта не ограничивается. 7. Для дежурного освещения в спальных детских яслей, садов рекомендуется применять светильник по типу ДС-19, но с лам- пой 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. 8. В СНиП П-4-79 нет указания об увеличении нормируемой освещенности в учебных помещениях, где обучаются дети со сла- бым зрением. По-видимому, в этих случаях целесообразно повышать нормируемую освещенность не менее чем на одну ступень.
во времени светового потока газоразрядных ламп при пи- тании их переменным током. Как известно, при указанных выше условиях световой поток газоразрядных ламп пуль- сирует 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 ма- стерских, где имеются движущиеся и вращающиеся части станков, пульсации могут вызвать стробоскопический эф- фект, при котором искажается зрительное восприятие дви- жущихся и вращающихся предметов при совпадении часто- ты их движения с частотой изменения светового потока. Коэффициент пульсации освещенности равен отношению разности значений максимальной и минимальной освещен- ности к удвоенной средней освещенности за период ее ко- лебания и выражается в процентах. Соблюдение норми- руемого коэффициента пульсации достигается применением соответствующих ламп и светильников и схемой их вклю- чения 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 на- сыщенности 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 освещен- ность 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 пульса- ции освещенности для основных помещений школ и до- школьных учреждений приведены в табл. 3. В этой же таблице приведены рекомендуемые источники света и ти- пы светильников для характерных помещений. Качество освещения в рассматриваемых зданиях ха- рактеризуется и некоторыми другими критериями, которые должны учитываться при проектировании. Пожалуй, наи- более важным из них следует считать распределение яр- костей между объектом различения и поверхностями, на которые может быть обращен взгляд учащегося, препода- вателя и т. п. Отметим вначале ограничения по яркости осветительных приборов, устанавливаемых в помещениях 21
Т а б л и ц а 4 Помещение Защитный угол Зона огра- ничения яркости Габаритная яркоегь при классе светораспреде- ления*, кд/м3 П II Комнаты преподавателей, клас- сы, ученные кабинеты, лабо- ратории 90° 0—90’ 3500** 4500 I руппивые и спальные комнаты 90’ 0 90° 2000 * Классы светорасире деления — см. гл. 2. ** Для потолочных и встраиваемых светильников допускается до 5000 кд/м». школ и дошкольных учреждений в соответствии с деист- вующпмп стандартами (табл. 4). Для коридоров, вестибюлей, гардеробных и других по- мещений с временным пребыванием людей значения габа ритной яркости светильников не нормируются. Укажем по- путно, что пускорегулирующие аппараты, применяемые для светильников с газоразрядными лампами, должны соответ- ствовать группе с особо низким уровнем шума (для клас- сов, 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 яр- костей между тетрадью, книгой и окружающими предме- тами 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- ленности. Это свойство больших яркостей называют бле- скостью. Для общественных зданий ограничение вредного действия блескости достигается при обеспечении норми- руемого показателя дискомфорта, о чем говорилось выше. В технике освещения различаются прямая блескость (от источника света), при которой резко снижается контраст- ная чувствительность и наступает ухудшение видимости, отраженная блескость, при которой чрезмерное увеличе- ние яркости рабочей поверхности тоже создает слепящее действие (косвенная блескость), и вуалирующее действие отражения, ведущее к уменьшению контраста между объ- ектом различения и фоном [23]. В последнем случае сле- пящее действие не наблюдается, но видимость, 22
естественно, ухудшается. В условиях учебного процесса вуалирующее действие отражения приобретает домини- рующее значение. Устранение отраженной блескости решается относи- тельно легко при локализованном и местном освещении путем такого расположения светильника, при котором зер- кально отраженные поверхностью лучи не. попадают в гла- за учащегося. При общем освещении отраженная блес- кость снижается при достаточной яркости стен и потолка либо при освещении светящими потолками. В [23] пока- зано, что светильники со специальным светораспрсделе- нием с кривой силы света batwing позволяют резко сни- зить отраженную блескость и увеличить видимость. Эф- фективными 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 для учащегося важно хорошо различать липо преподавателя, даже движение его рта, осо- бенно на уроках иностранного языка. Установлено, чго тенеобразующие свойства осветительной установ- ки зависят от соотношения прямой и диффузной составляющих свето- вого потока, падающего на рельефный предмет и близлежащие участ- ки фона. В итоге тенеобразующие свойства освещения зависят от мно- гих условий, в первую очередь от светораспределеиия светильников, их размещения, соотношения размеров и отражающих свойств потол- ка, стен и пола. Наиболее точно характеризует тенеобразующие свой- ства осветительной установки так называемая контрастность осве- щения: ^,ил £.= (!) где m— показатель контрастноеtи освещения; Е,аах— максимальная освещенность исследуемой точки; £47— средняя сферическая осве- щенность Установлено, что для оценки тенеобразующих свойств осветитель- ной установки можно принять отношение горизонтальной освещенно- сти £г к цилиндрической £Ц т' — Е^ Еп. (2) Экспериментальные исследования показали, что различимость рель- ефных объектов улучшается е повышением контрастности и достигает необходимого уровня при т' = 2, при этом отношение яркости потолка к яркости cieii должно быть не менее 3,5, однако это соотношение должно быть нс более 10 во избежание дискомфорта. При проектировании следует учитывать изложенные соображения, имея в виду, что при увеличении размеров осветительных приборов 23
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 раз- личимости рельефных объектов. 3. Системы и виды освещения В зависимости от способов размещения светильников в помещениях различают две системы освещения — общую и комбинированную. Общее освещение может быть рав- номерным и локализованным. При общем освещении све- тильники 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 ряда- ми или на одинаковом расстоянии друг от друга, создают примерно равную освещенность всей освещаемой площади. При локализованном освещении создастся повышен- ная освещенность в нужном месте путем более частой уста- новки светильников, а в некоторых случаях — путем изме- нения типа светильника и мощности ламп или даже умень- шением высоты подвеса над освещаемой поверхностью, при этом в различных проходах может быть допущена пони- женная освещенность. Локализованное освещение имеет определенные преимущества перед общим равномерным, поскольку при этом уменьшается мощность, потребляемая осветительной установкой. В некоторых случаях локализо- ванное освещение позволяет избежать затенения рабочих по- верхностей от оборудования и самих работающих. Однако локализованное освещение создает определенную неравно- мерность в распределении яркостей по поверхностям, по- падающим в поле зрения людей, и несколько усложняет устройство электрической сети Строительными нормами [9] установлено, что при локализованном освещении осве- щенность проходов и участков, где производится работа, должна составлять не менее 25% нормы освещенности ра- бочих мест, но не менее 75 лк при люминесцентных лам- пах и 30 лк при лампах накаливания. Система комбинированного освещения состоит из об- щего равномерного и местного освещения, выполняемого светильниками, устанавливаемыми на рабочих местах, на- пример на станках, верстаках, швейных машинах, или вблизи рабочей зоны (настольные лампы). Комбинирован- ное освещение применяется в помещениях, где имеются 24
места, на которых производятся точные зрительные работы. В основных помещениях зданий школ и дошкольных уч- реждений, как правило, применяется система общего осве- щения. К таким помещениям относятся классы, учебные кабинеты, аудитории, пионерские комнаты, рекреации, ак- товые и спортивные залы, плавательные бассейны, обеден- ные залы пищеблоков, буфеты, вестибюли, гардеробные, игральные-столовые, спальни, раздевальные. Исключением является классная доска, для освещения которой устанав- ливаются специальные светильники Комбинированная система освещения применяется в кабинетах, комнатах директора и преподавателей, в ма- стерских по обработке металла и древесины, в кабинетах домоводства и других подобных помещениях. В помещениях с крупным оборудованием, например в книгохранилищах, или в таких помещениях, где рабочие места расположены группами, сосредоточенными на от- дельных участках, например в некоторых мастерских, иног- да предусматривается локализованное освещение, позво- ляющее повысить освещенность на рабочей поверхности до 600—700 лк. В таких помещениях, как актовые залы, вестибюли, холлы, способы освещения необходимо выбирать светотех- никам совместно с архитекторами. Для освещения тиров, которые могут встраиваться в школьные здания, применяется специальная система осве- щения. В некоторых помещениях, которые, впрочем, име- ются и в других зданиях иного назначения, таких, как тепловые пункты, электрощитовые, вентиляционные каме- ры, оборудуется наряду с общим переносное освещение, для чего применяются переносные светильники, включае- мые в сеть пониженного напряжения (до 42 В). Для этой цели в проектах предусматриваются понижающие транс- форматоры и специальная сеть розеток. Функциональные назначения осветительных установок, как известно, различаются по видам освещения. Искусст- венное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и эвакуационное. В необходимых случаях часть светильни- ков того или иного вида можно использовать для дежур- ного освещения. Рабочее освещение (чаще всего совместно с эвакуационным и аварийным) создает освещенность, тре- буемою нормами для выполнения зрительной работы в Данном помещении. При погасании рабочего освещения аварийное освещение обеспечивает возможность продолже- ния работ при пониженной освещенности; эвакуационное 25
освещение позволяет людям безопасно выйти из помеще- ний, где погасло рабочее освещение. Нормами стро- го регламентируется, в каких помещениях требу- ется эвакуационное освещение и в каких аварий- ное, а также необходимые уровни освещенности. Естественно, что рабочее освещение предусматривается во всех помещениях. Аварийное освещение устраивается в здравпунктах, электрощитовых, тепловых пунктах, бойлер- ных, пожарных постах, насосных, киноаппаратных, в гар- деробах с числом мест хранения 300 и более1. Наименьшая освещенность в этих помещениях должна приниматься в размере 5% освещенности, нормируемой для рабочего об- щего освещения, но не менее 2 лк, однако создавать осве- щенность более 30 лк при газоразрядных лампах и 10 лк при лампах накаливания можно лишь при наличии соот- ветствующих обоснований. Эвакуационное освещение в школах следует устраивать по основным проходам, в рекреациях, на лестничных клет- ках, в мастерских, гардеробных, актовых залах, обеденных и спортивных залах, плавательных бассейнах, вестибюлях и т. п В актовых и обеденных залах и других помещениях, где могут одновременно пребывать более 100 учащихся, долж- ны устанавливаться световые указатели на выходах, при- соединенные к сети эвакуационного освещения. Эвакуационное освещение должно обеспечивать осве- щенность на полу основных проходов и на ступеньках лест- ниц не менее 0,5 лк, а на поверхности воды ванн бассейнов для плавания не менее 5 лк. В классах, кабинетах эвакуационное освещение не тре- буется. Для дежурного или уборочного освещения коридоров, залов, вестибюлей и других подобных помещений выделя- ется часть светильников рабочего освещения, присоединяе- мых к отдельной групповой линии Можно также для этой цели использовать эвакуационное освещение. Во всех слу- чаях светильники этого вида освещения следует по возмож- ности удалять ог оконных проемов. В зданиях детских яс- лей и садов эвакуационное освещение должно устраивать- ся в групповых, игральных-столовых, приемных, раздеваль- ных, коридорах, на лестничных клетках, а также в кухнях и стирально-разборочных независимо от числа детей, пре- 1 1 В насосных, тепловых пунктах и бойлерных аварийное освещение предусматривается только при постоянном пребывании дежурного персонала. 26
бывающих в этих зданиях. Уровни освещенности для .эва- куационного освещения должны приниматься аналогичные указанным для школьных зданий. Освещенность, которая должна создаваться дежурным освещением, нормами не установлена и определяется в зависимости от усвовнй экс- плуатации. По-видимому, можно считать достаточной осве- щенность 30 лк при освещении люминесцентными лампами и 10 лк при освещении лампами накаливания. Аварийное и эвакуационное освещение, как правило, включено одно- временно с рабочим, но допускается режим, при котором лампы аварийного и эвакуационного освещения включают- ся автоматически при погасании рабочего освещения. По- следний режим в рассматриваемых зданиях не приме- няется. Для аварийного и эвакуационного освещения могут ис- пользоваться лампы накаливания, а также люминесцент- ные, но при условии, что температура в помещении будет не менее 10° С и напряжение на этих лампах не будет ни- тке 90% номинального. В ряде районов страны, в частности в северных, приме- няется эритемное облучение в учебных помещениях и спортивных залах общеобразовательных школ, в группо- вых и комнатах для музыкальных и гимнастических заня- тий детских садов-яслей в соответствии с требованиями строительных норм на проектирование этих зданий (см. § 7). ГЛАВА ВТОРАЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИИ 4. Источники света и их выбор Для искусственного освещения в зданиях школ и до- школьных учреждений применяются лампы накачивания и люминесцентные лампы низкого давления. Лампы нака- ливания имеют сплошной спектр излучения с максимумом в оранжево-красной области и подразделяются па лампы общего типа и специальные. К последним относятся чамиы зеркальные и галогенные. Галогенные лампы в зданиях школ и дошкольных учреждений пока не используются. Характерными особенностями ламп накаливания явля- ются низкая светоотдача — от 7 до 22 лм/Вт, относитель- 27
но малый срок службы — 1000 ч, высокая чувствитель- ность к изменениям напряжения. Изменения технических параметров ламп накаливания в зависимости от отклоне- ний напряжения от номинального на 1% составляет по све- товому потоку ±3,7%, мощности ±1,5%, светоотдаче ±2,2%, сроку службы ±14%. Несмотря на определенные отрицательные свойства, лампы накаливания все еще широко применяются вслед- ствие простоты конструкции и дешевизны, отсутствия спе- циальных пускорегулирующих аппаратов, высокого коэф- фициента мощности — cos<p~l. Существует большое коли- чество типов ламп накаливания, из которых наибольшее распространение имеют лампы общего назначения мощ- ностью от 15 до 1500 Вт, изготовляемые на номинальное напряжение 127 и 220 В. Чувствительность ламп к изме- нениям напряжения потребовала организации производст- ва ламп общего назначения, рассчитанных на напряжение 125—135 и 215—245 В. В сетях малого напряжения приме- няются лампы типа МО на напряжение 36 и 12 В, мощ- ностью от 15 до 100 Вт. Некоторое распространение имеют лампы с криптоно- вым наполнением мощностью 40, 60, 100 Вт. В некоторых помещениях, например для освещения эстрад, иногда используются зеркальные лампы, выпускае- мые мощностью от 40 до 1000 Вт с широким, средним и концентрированным светораспределением. Их световой по- ток 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 светораспределение без по- мощи светильников, причем сила света мало изменяется с течением времени вследствие малого загрязнения выход- ной поверхности ламп. Галогенные лампы накаливания появились относитель- но 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 при- водит к тому, что пары йода соединяются с распылившим- ся на стенке колбы вельфрамом и образуют йодид воль- фрама, который под влиянием высокой температуры нити вновь распадается па вольфрам, оседающий па нити, и йод. В результате срок службы лампы возрастает до 2500—3000 ч и светоотдача увеличивается до 22 лм/Вт [24]. По види- мому, эти лампы получат некоторое распространение для 28
наружного освещения, а также для освещения эстрад и сцен актовых залов и некоторых других крупных помеще- ний. Не менее 75% светового потока осветительных устано- вок [6] в нашей стране излучается газоразрядными лам- пами. В зданиях общественного назначения применяются преим\щественно 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 электрода- ми из вольфрамовой проволоки, на которые нанесен слой активного вещества (оксида). Выход электронов с оксиди- рованных электродов происходит при относительно низ- ких температурах (900—950 °C). Из трубки откачивается воздух и вводятся дозированная капелька ртути и газ ар- гон. Давление в трубке составляет несколько сотен паска- лей. Цоколи лампы имеют по два штырьковых контакта. На внутренней поверхности трубки нанесен слой люмино- фора. При разряде в парах ртути происходит преобразова- ние электрической энергии в ультрафиолетовое излучение, находящееся в невидимой части спектра и преобразуемое в свою очередь люминофором в видимое излучение. В за- висимости от марки люминофора лампы одной и той же мощности имеют разную цветность светового излучения и разное значение светового потока. Для поддержания и ста- билизации процесса разряда последовательно с лампой включается балластное сопротивление в сети перемен- ного тока в виде дросселя или дросселя и конденсатора. Эти устройства называют пускорегулирующими аппарата- ми (ПРА). Напряжение сети, при котором работает лам- па в установившемся режиме, недостаточно для ее зажи- гания Для образования газового разряда, т. е. пробоя га- зового пространства, необходимо повысить эмиссию элек- тронов путем их предварительного разогрева или подачи на электроды импульса повышенного напряжения. То и другое обеспечивается с помощью стартера Ст, включен- ного, как показано на рис. 1,а, параллельно лампе Л. Рас- смотрим в самых кратких чертах процесс зажигания лю- минесцентной лампы. Стартер Ст представляет собой миниатюрную лампочку тлеющего разряда с неоновым на- полнением, имеющую два биметаллических электрода, ко- торые в нормальном положении разомкнуты. При подаче напряжения в стартере возникает разряд и биметалличе- 29
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 цепи стартера и электродов, ограни ченпый только сопротивлением дросселя, возрастает до двухтрехкратного значения рабочего тока лампы и про- исходит 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% напряже- ния сети. Лампа входит в нормальный режим до отклю- чения. Недостатком описанной стартерной схемы является низкий cos ср, нс превышающий 0,5. Повышение cos ср до- стигается либо включением конденсатора на вводе, либо применением индуктивно-емкостной схемы (рис. 1,6). Од- нако и в этом случае cos <р^0,9-у0,92 в результате нали- чия высших гармонических составляющих в кривой тока, определяемых спецификой газового разряда и пускорегу- лирующей аппаратурой. В двухламповых светильниках компенсация реактивной мощности достигается при вклю- чении одной лампы с индуктивным, а другой с индуктивно- емкостным балластом. В этом случае cos ер ^0,95. Кроме того, такая схема ПРА позволяет сгладить в значительной степени пульсации светового потока. Существует и ряд бесстартерных схем включения люминесцентных ламп, для надежной работы которых рекомендуется применять лам- пы с нанесенной на колбы токопроводящей полосой. В на- стоящее время расчетами установлено, что стартерные схе- мы для внутреннего освещения более экономичны, и поэто- му они имеют преимущественное распространение. В стартерных схемах потерн энергии составляют пример- но 20—25%, в бессгарюрных — 35%. Разрабатываются ПРА на полупроводниках, потери энергии в которых будут значительно меньше. 30
Люминесцентные лампы (бывают прямые Ц-образные, W-образпые и кольцевые). Прямые люминесцентные лам- пы выпускаются мощностью 4, 6, 8, 15, 20, 30, 40, 65, 80 и 150 Вт (-1- 15, 150 Вт в практике освещения школьных зда- ний и детских садов не применяются). Наибольшую свето- отдачу имеют лампы белого цвета типа ЛБ. У ламп дру- гой 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% свеюпого потока, ЛДЦ и ЛЕ — 70%. Это вынуждает соответственно увеличивать число светильни- ков для создания нормируемой освещенности. Люминесцентные лампы имеют значительное преиму- щество перед лампами накаливания благодаря высокой светоотдаче и большому сроку службы. Они менее чувст- вительны к изменениям напряжения в сети, особенно при температуре окружающей среды 20—25 °C, однако они без- отказно включаются при 10 50 °C. Наряду с преимуществами люминесцентные лампы нс свободны от недостатков: а) как и все другие виды газоразрядных источников света они имеют довольно сложную схему включения и требуют специальной аппаратуры; б) наличие пульсаций светового потока требует приме- нения 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; в) стоимость их выше, чем ламп накаливания; г) наличие высших гармонических составляющих в кри- вой тока, в результате чего даже при равномерной нагруз- ке фаз в нулевом проводе электрической сети протекает ток высших гармонических, кратных трем, который при компенсированном ПРА 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 рав- ным сечению фазных проводов; д) создаются помехи радиотелеприему, требуются спе- циальные средства для их ослабления или ликвидации. Отмеченные недостатки, конечно, перекрываются пре- имуществами люминесцентного освещения что и служит основанием для его практически повсеместного применения Для общего освещения в зданиях школ и дошкольных уч- 31
реждений, за исключением вспомогательных и некоторых специальных помещений. Весьма перспективной является трехполосная люми- несцентная лампа1, имеющая диаметр 26 мм, а не 38 мм, как у обычных ламп. Лампа имеет значительно улучшен- ную 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 бу- дет происходить поэтапно по мере освоения и организа- ции массового производства. Поскольку в рассматриваемых зданиях пока не при- меняются газоразрядные лампы высокого давления, они в данной работе не рассматриваются. Лишь для освеще- ния наружных территорий и спортивных залов высотой более 7 м целесообразно применение ламп ДРЛ и ДРИ. При технической необходимости или по эстетическим со- ображениям можно в пределах одного помещения, напри- мер в актовом зале, вестибюле и т. п., применять различ- ные источники света. Нормированная освещенность при- нимается в таких случаях по превалирующему источнику света. Рекомендуемые типы ламп для различных помеще- ний указаны в табл. 3. 5. Светильники, их выбор и размещение Выпускаемые в нашей стране светильники классифи- цируются по их светотехническим и констуктивным харак- теристикам. То и другое, а также экономические факторы необходимо учитывать при выборе типа светильника для освещения того или иного помещения. Светораспределепие светильников согласно действую- щим ГОСТ характеризуется их классами в зависимости от доли светового потока, излучаемого светильником в нижнюю полусферу (в процентах от общего светового по- тока. излучаемого светильником), и типами кривых сил света в любых меридиональных (вертикальных) плос- костях. Так, светильники прямого света • (обозначение класса П) излучают в нижнюю полусферу более 80% всего потока светильника, преимущественно прямого све- та (Н) —от 60 до 80%, рассеянного света (Р) —от 40 до 60%, преимущественно отраженного (В)—от 20 до 40 ,о'' и отраженного света (О) —не менее 20%. 1 С трехкомпонентной смесью люминофоров и различными узкопо- лосными спектрами излучения. 32
Рис. 2. Типы кривых силы света: а - Д. Л. Ш. М, С; б — Г и К Типы кривых силы света для условного светового по- тока светильника ФСБ=Ю00 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— 150е), 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 воздей- ствий окружающей среды (пыль, вода, химические воздействия), долговечности, удобства монтажа и эксплу- атации, безопасности для людей и, конечно, архитектур- но-художественными требованиями, важными для многих помещений школ и дошкольных учреждений. Во взрыво- и пожароопасных помещениях к светильникам предъяв- ляются особые требования, указанные в ПУЭ (гл. VII-3 3—3330 33
и VII-4). В настоящее время выпускается большое коли- чество различных типов светильников, кроме того, они непрерывно изменяются, номенклатура постоянно расши- ряется, поэтому перечислять их типы и характеристики не представляется возможным. При проектировании необходимо пользоваться ката- логами 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 све- тильников 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 — пыленеза- щищенный светильник (токоведущие части и колбы лам- пы не защищены от попадания пыли), 2'— перекрытый пы- ленезащищенный, но попадание пыли ограничивается неуп- лотненными светопропускающими оболочками, 5' и 5 — частично и полностью пылезащищенный, 6' и 6 — частич- но пыленепроницаемый и полностью пыленепроницаемый, вторые цифры: 2 — каплезащищенпый, 3 — дождезащи- щепный от струй и капель, попадающих сверху или под углом к вертикали 60е, 4 — брызгозащищенный, 5 — струезащищенный, 7 — водонепроницаемый, 8 — герме- тический. Например, светильник с лампой накаливания типа ППД имеет защиту IP53, что означает полностью пы- лезащищенный 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 ре- комендованы следующие степени защиты светильников: при люминесцентном освещении —для нормальных поме- щений IP20, для влажных — IP22, сырых — 5'4, жарких — 5'4 или IP20, но в светильнике рекомендуется устанавли- вать амальгамные лампы. По способу установки светильники общего освещения бывают потолочные, подвесные, настенные и встроенные (последние предназначаются для встраивания в подвес- ные потолки из акмиграна и аналогичных плиточных 34
“ Таблица 5. Технические характеристики некоторых светильников с люминесцентными лампами Тип и модификация светильника Характеристика и материал рассеивателя (отражателя) Класс с вето- распре Деления по ГОСТ 13828-74 Тип кривой силы света Защитный угол Г абаритная яркость. ккд/м*. ио данным ВНИСИ кпд. % ЛС002-2Х40/Р01—03 С решеткой р д 30® 3,5 60—70 ЛСО02-4Х40/Р01—03 То же р д — — 55—60 ЛПО02-2Х20 П-03, ЛПО02-4Х20 П-01, ЛП002-2Х40, П 02 Рассеиватель из опалового орга- нического стекла или полис- тирола п д 90° 2,0 52—55 ЛПО18-2Х40 М-0] Диффузный отражатель и рас- сзиватель н м 90° 2 0 60 ЛПО21-2Х20/Н-01 , ЛПО21-4Х20 Н-04, ЛПО21-2Х40 Н-02 И з полистиролметплметакрила- та или прозрачного полисти- рола н л 90° 3 60 ЛПО28-2Х20. 001—009, ЛПО28-2Х40 001—009 Из литьевого поли метилмета- крилата 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 Из прозрачного полистирола или оргстекла р д 90° 3,0 60
Тип и модификаций светильника Характеристика и материал рассеивателя (отражателя) Л201Б-4Х20 18, Л201Б-2Х40 14—16 Из поливинилхлоридной пленки Л201Г-4Х20 22—24 Из прозрачного полистирола Л201Г-2Х40/12—14 Из полистирола или поливинил- хлоридной пленки Л201Г-2Х40 22—26 Из прозрачного или опалового оргстекла или полистирола Л201Г-2Х20 02М-04М Из опалового или прозрачного полистирола Л201Г-2Х20/15М, 16М Из поливинилхлоридной пленки Л201Г-2Х20 31М—ЗЗМ Из поли метилметакрилата или прозрачного полистирола УСП-2-2Х40 Высокое перфорированное обрам- ление и экранирующиеся ре- шетки УСП-5-2Х40 То же и рассеиватель ШОД 2X40 Подвесной с решеткой
Продолжение табл. 5 Класс свето- распределен ия по ГОСТ 13828-74 Тип кривой силы света Защитный угол Г абаритная яркость, ккд/мя, по данным ВНИСИ кпд. % р д 90е 3,5 52 р д 90’ 3,0 60 р д 90’ 3,0 60 р д 90° 3,0 60 н д 90’ 4.5 55 н д 90’ 4,5 55 н д 90’ 4,5 55 п д 30° 3,0 50 п д 90’ 3,0 50 н д 30е — 85
материалов). Довольно редко применяются напольные све- тильники для отраженного освещения. Приведем некоторые рекомендации по выбору и раз- мещению светильников в зданиях школ и детских садов1. 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 по- толком помещения. Допускается применение светильни- ков, не удовлетворяющих этому требованию, при условии, что потолок имеет коэффициент отражения не менее 70%. стены —не менее 50% и пол — не ме- нее 30%. Светильники с лампами накаливания, устанавливае- мые над рабочими местами (столами, плитами и т. п. ) в по- мещениях для приготовления и раздачи пищи, должны иметь снизу защитное стекло, а светильники с люминес- центными лампами — защитное стекло, решетку или спе- циальные ламподержатели, конструкции которых исключа- ют возможность выпадения ламп. Светильники общего ос- вещения 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 раз- рывами (в свету), не превышающими примерно 0,5 рас- четной высоты. Для освещения классной доски при лю- минесцентном освещении рекомендуется применять све- тильники 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 насто- ящее время разрабатывается новый светильник. Можно освещать классную доску светильниками прямого света, устанавливаемыми наклонно. В крытых бассейнах применяются светильники прямо- го или преимущественно прямого светораспределения. Светильники, как правило, устанавливаются на потолке или на стенах над боковыми проходами, что облегчает их обслуживание. 1 Краткие обоснования по подбору и размещению светильников по условиям светотехнической и энергетической эффективности излагают- ся в гл. 3. 37
Спортивные залы освещаются люминесцентными све- тильниками прямого света, устанавливаемыми наклонно по боковым стенам (па горцевых стенах зала или на по- толке около этих степ светильники устанавливать не сле- дует). Светильники закрываются металлическими решет- ками для защиты от удара мячом. В бассейнах и спор- тивных залах возможно устройство отраженного света, однако при этом несколько нарушается различимость ле- тящего мяча. Освещение актовых залов, как правило, выполяется рядами люминесцентных светильников, одна- ко в зависимости от архитектурных решений возможно использование светильников с люминесцентными лампа- ми и лампами накаливания, встроенными в подвесные потолки, а также устройство отраженного света1. Разме- щение светильников нс должно препятствовать просмотру кинофильмов. В обеденных залах применяется система общего осве- щения. Освещение эстрад или сцен, расположенных в актовых залах, выполняется потолочными светильниками или ка- мерными софитами с зеркальными лампами, размещае- мыми над эстрадой или сценой, и театральными освети- тельными приборами, устанавливаемыми за пределами эстрады или сцены на потолке (верхнее выносное осве- щение) и на боковых стенах (боковое выносное освеще- ние). При числе мест в зале менее 400 может приме- няться только боковое выносное освещение. Вертикальная освещенность, создаваемая на эстраде светильниками общего освещения и осветительными приборами выносно- го освещения при совместном их действии, должна быть не менее 300 лк на высоте 1,5 м в плоскости, удаленной от края эстрады на 1,5 м. В актовых залах со стационар- ными установками при числе мест 400 и более рекоменду- ется устройство плавного регулирования освещения. При меньшем числе мест можно предусматривать включение освещения ступенями таким образом, чтобы последняя ступень создавала освещенность не более 20% нормируе- мой. На эстрадах надо устанавливать по заданиям тех- нологов соединители со степенью защиты IP53 или 5'3 для подключения переносной осветительной аппаратуры. 1 Учитывая массовость строиилье 1ва школьных зданий, в целях экономии энергии надо избегать применения световых карнизов, ниш, полос, куполов, люстр и тругнх подобных средств архитектурно-худо- жественного освещения
Освещение книгохранилищ школьных библиотек вы- полняется светильниками марки ПВЛМ или ПВЛП (сте- пень защиты соответственно 5'3 и IP54), устанавливае- мыми по оси каждого прохода между стеллажами Све- тильники нс должны мешать доступу к книжным полкам. В читальных залах применяется общее освещение ряда- ми люминесцентных светильников, кроме того, на выде- ленных местах (на стенах) должны предусматриваться штепсельные розетки для подключения индивидуальной аппаратуры и светильников местного освещения1. Штеп- сельные розетки должны также предусматриваться в классах и учебных кабинетах — для подключения пере- носных диапроекторов, в пионерских комнатах, комнатах охраны, на лабораторных столах (с подключением груп- повых линий к щитку преподавателя), в учительских и административно-конторских помещениях, в здравпунк- тах — для подключения светильников местного освеще- ния и медицинских приборов, в лингафонных кабинетах —- для подключения звуковоспроизводящей аппаратуры. В школьных зданиях, в первую очередь в учебных по- мещениях — классах, кабинетах, лабораториях, следует использовать люминесцентные светильники с компенси- рованными пускорегулирующими аитистробоскопическими аппаратами. Коэффициент мощности должен быть не менее 0,9. Выбор и размещение светильников в других помещени- ях школьных зданий, в том числе и в мастерских, не отли- чаются особой спецификой и здесь не рассматриваются. Рекомендуемые для общего освещения характерных по- мещений школ типы светильников с люминесцентными лампами указаны в табл. 3, а ниже приводятся рекомен- дации ио размещению светильников для освещения клас- сной доски в зависимости от высоты их расположения и с учетом установки киноэкрана, при котором обеспечивается более равномерное освещение доски. Размещение светильников ЛПО12-1Х40 в установки светильника Высота । ветильнпка над полом, м.......... 2,2 2,4 2,6 Расстояние от доски до светильника, м. 0,55 0,7 0,85 зависимости от высоты 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 0,95 1,1 1,26 1,4 1,55 1 Поскольку в данном случае речь идет о читальном зале, где мо- гут находиться дети, розетки устанавливаются на высоте 1,8 м от пола. 39
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 клас- су рассеянного света, в крайнем случае, преимущественно- го прямого света; предпочтительной следует считать кривую силы света равномерную (М), но допустимы полуширокая (Л), широ- кая (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 уста- навливать дополнительный светильник местного освещения или применять общее локализованное освещение для луч- шего осмотра детей; целесообразны следующие способы размещения све- тильников: в групповых — в линию вдоль рядов столиков для занятий; в спальнях — в проходах вдоль преимущест- венного направления линии зрения; возможно отражен- ное освещение, если это допускают строительные конст- рукции; в приемных — вдоль прохода и светильник мест- ного 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 рекомен- дуется окрашивать степы и потолки помещений матовы- ми красками светлых тонов с высокими коэффициентами отражения — потолки порядка 70%, стены 50 — 60%. При встраивании светильников в актовых залах, вес- тибюлях и других помещениях в подвесные потолки из сгораемых материалов места их примыкания к конструк- циям должны быть защищены асбестовыми прокладками толщиной не менее 3 мм. В заключение отметим, что при расчете систем отоп- ления и вентиляции помещений необходимо исходить из того, что вся электрическая энергия, потребляемая источ- никами 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 по- толком, а со сплошными рассеивателям^!— соответствен- но 40 и 60%- Предпочтительнее светильники с лампами 40 Вт. 40
ГЛАВА ТРЕТЬЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ. СХЕМЫ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРООСВЕЩЕНИЯ 6. Светотехнические расчеты В процессе светотехнического расчета определяется ко- личество светильников и мощность ламп, необходимых для создания осветительных условий, требуемых нормами. Для решения этой задачи могут приниматься различные вари- анты, из которых выбирается наиболее экономичный и це- лесообразный по эстетическим соображениям. Однако в общественных зданиях, особенно полносборных и крупно- панельных, таких, как современные школы и дошкольные учреждения массового строительства, при выборе варианта размещения светильников необходимо учитывать конструк- тивные 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 конструкто- рами для выбора наиболее приемлемого варианта выпол- нения осветительной установки, позволяющего обеспечить индустриальный монтаж и удобства эксплуатации. Как известно, несмотря на многообразие методов расче- та освещения, они сводятся к двум принципиально отлич- ным — точечному методу и методу коэффициента исполь- зования. Упрощенные приемы расчета, такие, как расчет по таблицам удельной мощности и др., самостоятельными методами не являются. Любые упрощенные приемы, пред- назначенные для облегчения труда проектировщиков, бази- руются на этих двух методах расчета. Практически все при- меняемые инженерные способы расчета являются в той или иной степени приближенными и основаны на многих допу- щениях, таких как принятие источника света за точку, диффузный характер отражения света от ограждающих по- верхностей и др. Но повышение точности расчетов, как пра- вило, не вызывается необходимостью, если учесть значи- тельные разбросы характеристик источников света (до 20%) и осветительных приборов, колебания напряжения, достаточную условность коэффициентов отражения потол- ка, стен, расчетной поверхности, наконец, условий работы осветительной установки и ее эксплуатации. Отсюда выте- кает явная целесообразность выполнения светотехнических расчетов с некоторой погрешностью. В ответственных слу- 41
•чаях целесообразно после монтажа выполнить натурные измерения и до сдачи объекта внести необходимые коррек- тивы. Не вдаваясь в теоретические обоснования методов расчета, отметим, что для рассматриваемых помещений расчеты общего освещения, как правило, выполняются ме- тодом коэффициента использования, освещенность в за- данной точке от светящейся полосы определяется по мето- дике, разработанной на основе точечного метода. Послед- ний расчет очень важен для учебных помещений. При проектировании искусственного освещения в поме- щениях 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 запа- са, который принимается для светильников с газоразряд- ными лампами равным 1,5, с лампами накаливания — 1,3. В помещениях пыльных и сырых коэффициент запаса при- нимается при газоразрядных лампах 1,8, при лампах нака- ливания 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 тенеиие рабочих мест. Кроме того, рабочее место затеняет- ся самим работающим или учащимся, что, конечно, затруд- няет зрительную работу. При общем равномерном освеще- нии, как показали исследования МНИИТЭП [12, 15], осве- щенность снижается вследствие затенения примерно на 20/0. 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 нять 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< тальников в основных помещениях здании школ и дошколь ных учреждений. Они основаны на расчетах энергетической 42
и экономической эффективностей. Как известно, эти крите- рии зависят от отношения расстояния между светильника- ми (рядами) к высоте подвеса светильника над рабочей поверхностью l/Hv. Влияние на экономичность освети- тельной установки относительно невелико, причем в нашем случае /?р задана размерами помещений, что касается от- ношения 1/Нр, то его уменьшение (более частая установка светильников) ведет к удорожанию установки, а увеличе- ние— к неравномерности освещения. Экономичные решения по расходу энергии при сохра- нении удовлетворительной равномерности освещения полу- чаются при следующих значениях l/Hv в зависимости от формы кривых силы света светильников [6]: Тип кри юй силы света Предел отношения ЦН К 0,4—0,7 Г 0,8—1,1 Д 1,4—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 по- мещений. 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 объ- ектом различения и окружающими предметами и огражда- ющими помещение поверхностями. Значение коэффициента использования позволяет опре- делять не только освещенность, но и яркость расчетной по- верхности, а также яркость стен и потолков. Для каждого свети тьника могут быть рассчитаны и представлены в виде таблиц значения коэффициентов использования светового потока относительно стен и потолков с использованием из- вестной методики МЭН 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. Опреде- ленный интерес представляют таблицы значений яркости поверхностей помещений, составленные канд. техн, наук Т. Н. Сидоровой и инж. Т. Г. Юриной (МНИИТЭП), кото- рые могут быть использованы с достаточной степенью точ- ности при расчетах общего равномерного освещения [15]. Таблицы разработаны для светильников, кривые силы све- 43
та которых могут быть приближенно выражены следующи- ми уравнениями: для ШОД; УСП-5, 9, 10, 11, 18; Л201Б-2Х40/0.2, 0,3, 14, 18; ВЛО, ОЛС и др. / = Z0cos7”a; при т=1, 2, 3; для УСП-4; ЛС002-2 Х40, ЛС002-4Х40, ОВЛ 1=1 о (cos ct+cos2 а)/2; для ЛПО02, Б Л-2, БЛ-4 и др. 1=1о (1 +2cos а) /3. Яркости рассчитываются для различных значений коэффи- циентов отражения потолка, стен, пола (расчетной поверх- ности) при условном удельном световом потоке f'= =100 лм./м2. Для определения яркости потолка, стен и пола необхо- димо рассчитать фактический удельный световой поток светильников и пересчитать табличные значения яркости пропорционально отношению фактического удельного све- тового потока к удельному световому потоку ['=100 лм/м2, для которого яркости рассчитаны. Фактический удельный световой поток, лм/м2, определя- ется по формуле Гг _____ Фея / факт “о ° но г Ф.4 •%от ’ (3) где Фев —полезный поток светильников, лм; фл — поток всех ламп, лм; S— площадь потолка, м2; -q—КПД светиль- ника. Яркости потолка, стен и пола, кд/м2, определяются ид следующих выражений: LnoT=^-T ,пот/факт/100; (4) ^-ст==^т>ст/факт/100; (5) Дгола^^г.пола/'фактЛ 00. (6) В табл. 6 приведены значения яркостей Ат,пот, Li,ст, Кг.пола- На основе приведенной и других таблиц, опубликован- ных в [15], можно определить и освещенность рабочей по- верхности, используя известное выражение для диффузно отражающей поверхности: Е=Ьл!р. (7) 44
Таблица 6. Яркость ограждающих поверхностей при освещении светильниками с кривой силы света / = 70 с< sa для f' = 100 лм м’ Значение яркостей, кд/м2, при коэффициенте отражения Индекс помещения 0.7 0.Б 0.3 0,7 0.5 0,1 0,5 0,3 0.1 Пото- лок Стены Пол Пото- лок Стены Пол П ito- Л-'К Стены Пол 0,5 3,61 3,55 3,48 3,1 5,15 1,13 1,03 2,46 0,85 0,6 4, 1 6,4 4,02 3,28 5,82 1,26 1.Ю 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 7,21 4,95 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 3,25 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 1,55 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 4,67 2,87 Однако в этом случае /'факт определяется несколько сложнее. 1. Определяется фактический световой поток, состоящий из двух составляющих: Ффакт *^*90— 180°Рпот Ч~ ^0—90’ ’ где Фэо_18о’ — световой поток, излучаемый светильником в верхнюю полусферу, лм; й -эо» — то же в нижнюю полу- сферу, лм; рпот — коэффициент отражения потолка, выра- женный в относительных единицах. 2. Определяется фактический удельный световой поток. лм/м2: f факт == Ффакт/-^пот- 3. Определяется средняя освещенность пола, лк, причем Lt,попа принимается по таблице для светильника со своим светораспределением: „ Д.пола71! 'факт 100рполаКзап ’ (9) где Ksan — коэффициент запаса. 45
Рис. 3. Рис. 4. Рис. 3. Схема светящейся полосы (линейного излучателя), расположен- ной горизонтально: — 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 линии 4. Для определения минимальной освещенности надо ввести коэффициент неравномерности: 7 — F F \ ер.'timin’ I (Ю) р _______ р 1 7 [ ' L-'tnin- Сср J В ряде случаев целесообразно выполнять поверочные расчеты ос- вещенности 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 суще- ствующей методики расчета. Как правило, у существующих светильников светораспределение не вполне соответствует косинусному, особенно это относится к све- тильникам с экранирующими решетками; определенное влияние ока- зывают торцы. Даже открытые люминесцентные лампы имеют не- сколько суженное светораспределение. В этих довольно частых случа- ях снижается значение сил света и при данных значениях освещен- ность будет меньшей, чем полученная по расчету Для уточнения значения относительной освещенности Е в зависи- мости от типа светильника и кривой силы света, которая может быть аппроксимирована уравнением /а=/0 cosm ci, Г. М. Кноррннгом [16] разработана таблица значений f(p/Hv, вычисленных с точ- ностью до 1 % Для светильников с различными значениями показа- телей степени т, которыми целесообразно пользоваться для более точ- ного расчета относительной освещенности. При расчетах освещенности в характерных точках классов, учеб- ных кабинетов надо обязательно определить освещенность не только в центральной точке, но и на крайней парте, где она всегда значи- 46
тельно ниже. В ряде случаев приходится на краях ряда устанавли- вать дополнительный светильник пли продлевать ряд светильников за пределы крайних парт. Напомним, что для определения освещенности в точке, находящейся за пределами светящейся линии, можно поль- зоваться следующим искусственным приемом определения относитель- ной освещенности: ряд условно продлевается до заданной точки и относительная освещенность определяется как е= Е1- е2 (11) при расположении точки в любом месте, но в пределах ряда Е=Е1-|-Е2. (12) Схема расчета для таких случаев приведена на рис. 4. Из нормируемых качественных характеристик освеще- ния в помещениях школ и дошкольных учреждений необ- ходимо определить показатель дискомфорта, коэффициент пульсации освещенности и для небольшой группы помеще- ний, в основном для актовых и обеденных залов, — цилин- дрическую освещенность. Расчеты показателя дискомфорта и цилиндрической ос- вещенности можно вести по [10] Для определения гори- зонтальной и цилиндрической освещенностей можно поль- зоваться таблицами и графиками, разработанными и опу- бликованными ГПИ «Тяжпромэлектропроект», Лен- ЗНИИЭП для конкретных групп и типов светильников в зависимости от индекса помещения и коэффициентов от- ражения Рпот, Рст, Рпол. В [16] имеются кривые, по которым легко определить отношение £г/£Ппл в зависимости от ин- декса помещения и характеристики кривой силы света. Ме- тодика расчета коэффициента пульсации также изложена в [16] и базируется на анализе осциллограмм, в результа- те которого получено выражение для мгновенного значения светового потока газоразрядных ламп Ф(: Ф'=Ф|п1и 1 Фто.с sin” at, (13) где Фт,-П— минимальное значение светового потока за один период, лм; Фтал; — его амплитудное значение; п — эмпири- ческий показатель (для люминесцентных ламп ц=1). Аналогичное выражение, естественно, будет и для мгно- венных значений освещенности. На этом основании можно получить среднее значение освещенности для люминесцент- ных ламп: max- (14) Коэффициент пульсации освещенности определяется из 47
следующего выражения: Kn = Em,^-E'nin. (15) zccp При подключении ламп к трем фазам электрической сети пульсации освещенности смещены во времени на 1/3 периода (120е), и это позволяет резко снизить общий Лп. Достаточно простая методика расчета Ап разработана Ц. И. Кроль и Ю. И. Свиридовым, и составлены таблицы для различных источников света, позволяющие без допол- нительных расчетов получить значение Л'п и сопоставить его с нормируемым. Таблицы для определения Кп приведе- ны в справочниках по электрическому освещению, при этом число пульсаций источников света Лп.п принимается для ламп ЛБ 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 Ап,и составляет соответственно 40, 17, 17 и 3,5%. По имеющимся сведениям лампы типа ЛЕ имеют еще большие Ап,и светового потока, приближающиеся к показа- телям для ламп ДРЛ (65%), поэтому при устройстве осве- щения в помещениях, требующих улучшенной цветопере- дачи, 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. 7. Оздоровительное облучение Как уже упоминалось, в некоторых помещениях школ и дошколь- ных учреждений, расположенных в северных районах (севернее 65° 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 яв- ляется эффективным оздоровительным средством, особенно в тех рай- онах, где имеет место ультрафиолетовая недостаточность. .Мощность эритемного1 излучения измеряется в эрах. Эритемный поток в 1 эр 1 Эритемой называется покраснение кожи, переходящее в загар, под влиянием ультрафиолетового облучения. 48
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 поверх- ностью тела человека, называется эритемной дозой. Доза измеряется в мэр-ч/м2. Эритемные лампы выпускаются мощностью 15 и 30 Вт (ЛЭ15 и ЛЭ-301), а при рефлекторном исполнении — 30 и 40 Вт (ЛЭРЗО и ЛЭР40). Эритемные лампы ЛЭ-15 создают эритемную об- лученность на расстоянии 1 м 35, ЛЭЗО — 85, ЛЭРЗО— 120 и ЛЭР40 — 140 мэр/м2. По принципу работы эти лампы подобны обычным люминесцент- ным лампам и включаются в сеть через пускорегулирующее устройст- во. 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. Об луча тельные установки бы- вают длительного и кратковременного действия. В первом случае при- меняются малые дозы облучения, во втором — большие дозы, но крат- ковременно. 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, потребляе- мая облучательными установками, составляет 1—2 Вт/м2. Светиль- ники для эритемного освещения должны иметь экранирующую решет- ку с защитным углом не менее 25°, чаще применяются установки от- раженного света. Ассортимент светильников с эритемными лампами крайне ограни- чен. Укажем лишь светильник типа ЛС002-2Х40 (1X30) с двумя люминесцентными лампами мощностью 40 Вт и устанавливаемой над корпусом светильника одной эритемной лампой ЛЭЗО-1 для отражен- ного облучения Указанный светильник предназначен для помещений общественных зданий. 4—3330 49
8. Электроснабжение и схемы питания и управления освещением По степени обеспечения надежности электроснабжении электроприемники, в том числе осветительные устройства школьных зданий и дошкольных учреждений, согласно Ин- струкции по проектированию электрооборудования общест- венных зданий массового строительства СИ 543-82 отно- сятся к следующим категориям: Электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнали- зации школ с количеством учащихся 1000 чел. и более.............. I Комплекс остальных электроприемникон тех же школ ....... II Комплекс влектроприемииков школ с количеством учащихся от 200 до 1000 чел..................................................... II То же с количеством учащихся менее 200 чел. III Комплекс электроприемников детских яслей-са юв II На основании этих требований и производится построе- ние схем электрических сетей, в том числе и сетей освеще- ния. Учитывая специфику и необходимость обеспечения на- дежного и бесперебойного действия искусственного осве*- щения, рекомендуется питание зданий школ и дошкольных учреждений осуществлять от близлежащих трансформатор- ных подстанций (ТП), по возможности от двухтрансфор- маторных, не менее чем двумя взаимно резервируемыми отдельными кабельными линиями без присоединения к этим линиям других потребителей. При воздушных вводах в сельской местности приходит- ся ограничиваться одним вводом, предусматривая, однако, возможность шланговых перекидок от близлежащих зда- ний. Питание осветительных установок должно выполняться от электрических сетей переменного тока напряжением 380/220 В с глухозаземленной нейтралью. Как правило, электроснабжение осуществляется от общих трансформато- ров городских ТП, к которым присоединены и силовые электроприемники этих и других зданий, однако надо стре- миться к тому, чтобы линии, питающие освещение школ и детских учреждений, не присоединялись к сборкам низкого напряжения ТП, от которых питаются лифты жилых зда- ний. При подключении к однотрансформаторным ТП воз- можность 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 подразделя- ются на питающие и групповые. К питающей сети относят- ся линии, прокладываемые от ТП до вводно-распредели- тельного устройства (ВРУ) и от ВРУ до групповых щит- ков, 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 резер- вируемые кабельные линии и предохранители с плавкими вставками. На этих же вводах (после предохранителей) устанавливаются счетчики активной энергии для учета рас- ходуемой 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 присоединен- ных к одной линии групповых щитков до пяти включитель- но (лабораторных щитков — до трех) в целях экономии дефицитной аппаратуры аппараты управления можно не устанавливать,,поскольку это не вызывает больших труд- ностей в процессе эксплуатации. Конечно, при обслужива- нии надлежит строго соблюдать правила техники безопас- ности. Распределение энергии к групповым щиткам освещения, как правило, осуществляется по магистральной схеме. Ра- бочее освещение подключается к одному вводу, а аварий- ное и эвакуационное освещение— к другому. При наличии одного ввода аварийное и эвакуационное освещение пита- ется отдельными линиями начиная от этого ввода. Сети и щитки аварийного и эвакуационного освещения могут быть общими. Нормами допускается рабочее освещение помеще- ний, в которых может длительно находиться 600 чел. и более, например в актовых залах, питать от разных вво- дов, но при этом к каждому вводу подключают около по- ловины светильников. В таких помещениях обязательно устанавливаются на выходах световые указатели с над- писью «Выход». Аналогичные световые указатели устанав- ливаются в обеденных залах, на выходах из рекреаций и коридоров школ, а также на лестничных клетках. Они под- 4* 51

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 си- ловых трансформаторов ТП. На вводах установлены пере- ключатели 1 типа ПБ, обеспечивающие взаимное резерви- рование вводов при выходе из строя или отключении одной из питающих кабельных линий. При переключении кабель, оставшийся в работе, принимает на себя всю нагрузку (си- ловую и осветительную) здания. Поэтому питающие кабе- ли с алюминиевой оболочкой и бронированные с бумажной изоляцией рассчитываются на нагрузку, нс более 80% их длительно допустимой токовой (конечно, с учетом попра- вочных коэффициентов на число кабелей, проложенных в одной траншее, и температуру почвы) в нормальном ре- жиме, н перегрузку до 20% в аварийном режиме при его длительности не более 5 сут в течение не более 6 ч ежесу- точно. Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допуска- ется перегрузка на 10%, с полихлорвиниловой— на 15% в аварийном режиме при номинальной нагрузке в нормаль- ном режиме. После переключателей никаких добавочных коммутаци- онных аппаратов устанавливать не требуется. На каждом вводе устанавливается комплект предохранителей 2 с квар- цевым заполнением, например типа ПН-2 токоограничива- ющего действия [последнее важно для снижения тока ко- роткого 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 че- рез трансформаторы тока 4 (ТК-20). Распределение энергии осуществляется трехфазными че- тырехпроводными питающими линиями отдельными для си- ловых и осветительных электроприемников, к которым под- ключены силовые распределительные пункты и групповые осветительные щитки. Аварийное и эвакуационное освеще- ние присоединяется к силовому вводу. Остальные обозна- чения на рис. 5: Bl, В2 -вводные панели ВРУ; Pl, Р2— распределительные панели ВРУ; 3 — конденсатор помехо- защитный типа КЗ-0,5, 0,47 мкФ; 6—пускатель магнитный; 7—автоматический выключатель; 8—розетки для подклю- чения уборочных машин; 9—шкафы управления ШУ; 10, 11—щитки групповые осветительные; 12—15—пункты рас- пределительные силовые; 16—распределительное устройст- во кинопроекционной; 17, 18—кабели ввода; Гр1—ГрЗ— 53
к шитку автоматики: Гр5, Грб—линии лестничного освеще- ния; Гр7—освещение спортзала; П1, П4, П5, П6, П9, П11— питающие линии к силовым распределительным пунктам; 172, П8—линии эвакуационного освещения; 173, П10—ли- нии к уборочным механизмам; П7, П14—линии в кинопро- екционную; П12, П13, 1715, П16 — линии рабочего осве- щения. 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 требова- ния ГОСТ 13109-67 по допустимым размахам изменения на- пряжения у ламп рабочего освещения), поскольку в шко- лах 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, щит- ку силовых и осветительных электроприемников нецелесо- образно ни по условиям надежности, ни по условиям экс- плуатации (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 автомати- ческих выключателей, совмещающих функции защиты и управления, причем требований к селективности действия защиты этих аппаратов не предъявляется. Возможен так- же выбор комбинированных расцепителей этих автоматов на наибольший для данного типа аппарата ток в целях повышения устойчивости к токам короткого замыкания, по- скольку они не предназначаются служить аппаратами за- щиты. В целях экономии энергии целесообразно предусматри- вать 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.) приме- няется местное управление с помощью выключателей. При питании освещения открытых спортивных площадок от осветительной сети здания следует предусматривать отдельные групповые щитки с дистанционным управле- нием. 54
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 управле- ния (автомат), который выбирается с учетом селективно- сти действия. Как показывают вариантные технико-экономические расчеты, нецелесообразно излишне увеличивать количество питающих линий, если это не вызывается технологически- ми требованиями, так как в этом случае возрастает потреб- ность в дефицитных автоматах и требуется больше распре- делительных панелей ВРУ. Однако в целях удобства монтажа не следует приме- нять сечения алюминиевых проводов питающих линий бо- лее 95 мм2. Групповые щитки рекомендуется располагать по воз- можности в центре нагрузок с некоторым смещением в сторону питания. Наиболее удобным местом следует счи- тать лестничные клетки, где строительной частью предусма- триваются специальные ниши Групповые линии рабочего освещения, как правило, выполняются трехфазными и двух- фазными, что является обязательным для освещения учеб- ных помещений (классов, кабинетов и т. д.) во избежание повышенной пульсации светового потока. Управление осве- щением классов, где освещение выполняется рядами лю- минесцентных светильников, осуществляется по рядам с помощью однополюсных выключателей, с тем чтобы ря- ды, ближайшие к окнам, отключались независимо от нахо- дящихся 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 ком- мутационных. При дистанционном управлении па этих же Щитках (специальной конструкции) могут устанавливаться и магнитные пускатели. В групповых линиях должны устававтиваться однопо- люсные автоматы, включаемые только в фазные провода. Номинальные токи расцепителей автоматов или плав- ких вставок предохранителей, применяемых для защиты линии групповой сети, не должны превышать 25 А.
Необходимо по возможности укрупнять групповые ли- нии, если это не ухудшает условий эксплуатации, напри- мер возможности управления освещением по частям, на- хождения 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 освеще- ния лестничных клеток, поэтажных коридоров, холлов, ве- стибюлей, 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 газоразрядны- ми лампами, особенно при компенсированных ПРА, в нуле- вых проводах протекают токи высших гармонических, крат- ные трем, и ток в этих проводах может быть близок к току, протекающему в фазных проводах. Это надо учитывать при выборе сечений проводов. Кроме того, общие для несколь- ких линий нулевые провода при прокладке их в металли- ческих трубах должны прокладываться совместно с фазны- ми 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 управ- ления освещением. Здесь уточним лишь некоторые общие положения. Управление общим освещением бывает местное, централизованное, дистанционное и автоматическое. Мест- ное управление осуществляется однополюсными выключа- телями или переключателями, устанавливаемыми в поме- щениях или у входов в них, а также вне помещений, когда это вызывается условиями среды (например, душевые) или когда помещения часто бывают закрыты и ключи находят- ся у материально ответственного лица (например, кладо- вые вещей и продуктов). В актовых залах школ, имеющих эстраду и стационарную киноустановку, управление рабо- чим освещением выполняется аппаратами, установленными на эстраде и в киноаппаратной, а дежурным и эвакуацион- ным 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, коридо- рах и т. п. Для этого используются чаще всего автомати- ческие выключатели, устанавливаемые на групповых лини- ях в групповых щитках. Дистанционное управление производится из удобных для обслуживающего персонала мест с помощью магнит- ных пускателей или контакторов, устанавливаемых в шка- фах групповых щитков, на щитах станций управления (ЩСУ) или в шкафах управления (ШУ). В пункте управ- ления рекомендуется предусматривать сигнализацию со- стояния освещения, питаемого через каждый магнитный пускатель. Автоматическое управление осуществляется без участия человека в зависимости от осветительных условий, вызы- ваемых изменением естественной освещенности или по спе- циальной программе. Целесообразно автоматизировать уп- равление освещением лестничных клеток, рекреаций, кори- доров, вестибюлей, бассейнов, наружных спортивных пло- щадок и т. д. Однако, как и любая автоматика, оно тре- бует квалифицированного обслуживания. В современных школьных зданиях применяются все спо- собы управления, в детских учреждениях — в основном ме- стное. Схемы местного управления просты и общеизвестны, по- этому здесь приведем только схему автоматического управ- ления освещением рекреаций, лестниц и коридоров в школь- ном здании на 800—1000 учащихся, предусмотренную в ти- повых проектах школ, сооружаемых в г. Москве. Обследование московских школ показало, что во время уроков, когда учащиеся находятся в классах, электроосве- щение на лестницах, в коридорах, и рекреациях, как пра- вило, остается включенным. Отключение же части светиль- ников в этих помещениях во время занятий позволило бы сократить расход электроэнергии. Ручное управление осве- щением в местах, где учащиеся находятся в перерывах между уроками, практически исключается из-за отсутствия в школах специального обслуживающего персонала. В МНИИТЭП разработана схема автоматического уп- равления 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 сме ну люминесцентных ламп в связи с некоторым снижение!^ 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 — $еле электромагнитные РПУ-1-365 на 220 В; МП — пускатель магнит- ный 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 электро- часов. Для обеспечения правильного включения и выклю- чения освещения, т. е. для того чтобы свет в рекреациях погасал на время урока иди зажигался 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 ма- нипуляций с автоматическим выключателем 1АВ произво- дить вс требуется. Реле 1Р сработает и своим контактом 1Р.З в цепи 1—7 замкнет цепь питания катушки 1 реле ЗР. Последнее сра- ботает, зафиксируется в этом положении специальной пру- жиной и своим контактом ЗР.З в цепи 10—11 подаст на- пряжение на катушку реле времени РВ, если замкнуты контакты программного часового реле времени РВМ и фо- товыключателя ФВК. Настройка реле РВМ производится таким образом, что его контакт замыкается за 30—40 мин до начала занятий в шкоте и размыкается спустя некото- рое 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, кото- рый в свою очередь включит освещение (цепи А—13, В—14, С—15). После окончания перемены импульс от звонка поступа- ет 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 1—8 замкнется и подаст напряжение на катушку 11 реле ЗР, которое опять сработает и зафиксируется пружиной в новом положении. Одновременно разомкнется его контакт ЗР.З. Реле РВ с выдержкой времени, необходимой для того чтобы все учащиеся у спели войти в классы, обесточит катушку МП, и лампы освещения ЛО погаснут. После очередного звонка на перемену импульс от звон- ка поступит опять иа реле 1Р, и процесс повторится. Ис- пользование двухкатушечного реле (на схеме реле ЗР) обеспечивает нормальною работу' схемы без повторной на- стройки при временном исчезновении напряжения. При ре- монтных работах имеется возможность включить освеще- ние вручную при помощи выключателя ВК. Необходимо иметь в виду, что рассмотренная схема предназначена только для управления рабочим освещени- ем. Эвакуационное освещение на период уроков не отклю- чается и управляется при помощи фотовыключателя. На случай! выхода из строя элементов автоматики пре- дусматривается ручное управление с помощью выключате- лей. 5*
9. Определение электрических нагрузок Определение электрических нагрузок имеет первосте- пенное значение для расчета электрической сети; оно яв- ляется основой для выбора сечений проводов и кабелей, аппаратов защиты и управления, для расчета уровней на- пряжения у ламп. Правильное решение этих вопросов обес- печивает надежную длительную работу осветительной уста- новки, ее пожарную и электробезопасность. Установленная мощность Ру(.т рабочего освещения опре- деляется на основе светотехнических расчетов с учетом по- терь в ПРА (для газоразрядных ламп). Потребляемая мощность (расчетная нагрузка) Ртах0 рабочего освещения определяется с учетом коэффициента спроса Кс,о по сле- дующей формуле- Ртахо= Ру. тА’с,о. (16) Коэффициент спроса Кс.о зависит от количества и мощ- ностей присоединенных светильников и может приниматься для групповой сети равным 1, а для питающей сети и вво- дов — по табл. 7. Расчетную нагрузку линий, питающих розетки местного освещения, определяют по формуле Pmaxp==Py,pflKe,p, (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; Ру.р — установленная мощность одной розетки, может быть принята равной 0,05 кВт. Расчетные нагрузки линий, питающие рабочее освеще- ние и розетки, определяются суммированием Ртахо и Ртах\, без введения каких-либо коэффициентов. Таблица 7. Коэффициенты спроса для расчета нагрузок рабочего освещения питающей сети и вводов Нанменова- Коэффициенты спроса Кс о при установленной мотнести рабочего освещения, кВт ние здания до 5 5—10 10—15 15—25 25—50 50—100 100—200 200—501 5i 0 и более Школа I 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65 0,6 Детский сад-ясли 1 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 0.65 0,6 0,5 60
Табл и ц а 8. Коэффициенты /Сн-М, учитывающие несовпадение расчетных максимумов силовых и осветительных нагрузок Наименование здания Коэффициент Кн м при отношении расчетной осве- тительной нагрузки к силовой, % 20-75 7G—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 ме- нее 20% и более 250% коэффициент /<н м принимается равным 1. При совместном питании линий вводом или ТП силовых и осветительных электроприемников имеет место несовпа- дение максимумов силовых и осветительных нагрузок *. Расчетная нагрузка РтолЕ в этом случае определяется по формуле Ртах’£== (РпмхоТРтахс) Дн,м» ( 18) где Pt#(!.vc — расчетная нагрузка силовых электроприемни- ков, кВт; Кн,м—коэффициент, учитывающий несовпадение расчетных максимумов силовых и осветительных нагрузок, принимается по табл. 8 в зависимости от отношения рас- четных максимумов осветительных и силовых нагрузок. Для расчета сетей освещения с люминесцентными лам- пами принимается cos ср=0,95, а с лампами накаливания cos<p=l. При совместном питании линий газоразрядных ламп и ламп накаливания определяется средневзвешенный cos ср. При питании от общей ТП жилых и общественных зда- ний расчетные нагрузки на шинах 0,4 кВ ТП определяются с учетом Кутах—коэффициентов участия в максимуме на- грузки здания с наибольшей нагрузкой. Так расчетные на- грузки для школ участвуют в максимуме нагрузок жилых домов с электроплитами (расчетная мощность которых больше, чем школ) с Лутоах=0,4, жилых домов с газовыми плитами с ДУтах=0,3, для детских садов-яслсй в обоих случаях — Лутах=0,4 [9] - 10. Расчет сети электрического освещения Расчет электрической сети производится с целью пра- вильного выбора сечений проводов и кабелей и аппаратов защиты. Сечения проводов выбираются: 1 Расчетные нагрузки силовых электроприемников определяются по методике, приведенной в [9]. 61
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 од- нофазных КЗ в конце защищаемого участка; для сетей дистанционного управления освещением — ис- ходя из условия, чтобы при включении на кату шки управ- ления (например, магнитных пускателей) подавалось на- пряжение не менее 85% номинального. Расчет сети по току нагрузки. ПУЭ устанавливает допу- стимые токовые нагрузки на провода и кабели с алюминие- выми и медными жилами в зависимости от допустимой тем- пературы их нагрева, вида изоляции, сечения проводников, числа проводников, совместно проложенных в одной трубе, канале, в одном пучке (при прокладке на лотках) и усло- вий прокладки (температура окружающей среды). Расчет- ные токи нагрузки должны быть меньше или равны допу- стимым токовым нагрузкам проводов или кабелей и опре- деляются по следующим формулам: для двухпроводной однофазной линии Imax—Ртах 1 О3/ ( COS ф) ; (1 9) для трехпроводной двухфазной линии (две фазы и нуль) 1тах=Ртах 103/ (2ПФ cos ф); (20) для четырехпроводной трехфазнои линии (три фазы и нуль) = 3-^cos?). (21) где Ртах — расчетная нагрузка (с учетом потерь в ПРА), кВт; [7ф — фазное напряжение, В; [7Л— линейное напряже- ние, В. Формула (21) справедлива только при равномерной на- грузке фаз. При неравномерной нагрузке ток каждой фазы приходится определять отдельно по известным формулам электротехники (например, с применением комплексов). При выборе сечений проводов трехфазных четырехпро- водных линий с люминесцентными лампами (проложенных в трубах, каналах и т д.) по току нагрузки допустимые то- ковые нагрузки принимаются из таблиц ПУЭ по графе для четырех проводов в одной трхбе, для ламп накаливаиия- для трех проводов в одной трубе. Сечения нулевых прово- дов трехфазных линий с люминесцентными лампами при- 62
нимаются равными сечениям фазных проводов, а с лампа- ми накаливания, близкими половине сечений фазных про- водов. При двухфазных и однофазных линиях сечения нулевых проводов всегда принимаются равными сечениям фазных. Расчет сети по потере напряжения. Инструкцией по про- ектированию электрооборудования общественных зданий [9] установлены следующие наиботьшис допустимые от- клонения напряжения от номинального до наиболее уда- ленных ламп электрического освещенья: рабочее освещение общественных зданий и учреждений (в том числе школ и дошкольных учреждений) -}-5 и —2,5%; аварийное и эва- куационное освещение ±5%; сети напряжением 12—42 В (считая от понизительного трансформатора) —10%. Эти условия служат основанием для расчета сети элек- трического освещения по потере напряжения. Прежде всего надо выяснить значение допустимой по- тери напряжения, которую следует принять при расчете. Известно, что напряжение на шинах ТП при холостом ходе превышает номинальное на 5%, т. е. при номинальном на- пряжении сети 380/220 В на шинах ТП напряжение будет 400/231 В. Тогда так называемая располагаемая потеря на- пряжения ДПрасп, %> И-Hi допустимое снижение напряже- нья, составит Д1/расп=105—97,5—Д17т=7,5— \t/T, (22) где At7T— 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 трансформа- торов мощностью 400, 630 кВ-А ЛПт==3,0:-3,5%). Таким образом, допустимые (располагаемые) потери напряжения могут приниматься для рассматриваемых зда- ний равными 4—4,5%, начиная от шин низшего напряже- ния ТП и кончая наиболее удаленными лампами. Во внут- ренней сети освещения потери напряжения обычно прини- маются равными 2—2,5%). Потери напряжения в освети- тельной сети ( УЬ'раси) определяются по формуле с23) где Л1 — момент нагрузки (для разветвленной сети сумма моментов нагрузки), кВт-м; s — сечение проводов, мм2; С — коэффициент, зависящий от системы напряжения сети и материала проводов (принимается по табл. 9). 63
Таблица 9 Номинальное напряжен ie сети. В Система сети и род тока Коэффициент С для провод- ников алюминиевых медных 380/220 Трехфазная с нулевым проводом 4G 72 220/127 То же 14,7 24 3X220 То же без нулевого провода 14,7 24 380/220 Двухфазная с нулевым проводом 20 32 220/127 То же 6,5 10,7 220 Двухпроводная переменного или постоянного тока 7,4 12 127 То же 2,45 4 3X36 Трехфазная без нулевого про- вода 0,4 0,648 3X24 То же 0,176 0,228 3X12 п я 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 сопротив- ление 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 ли- ния) 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 не- одинаковую нагрузку фаз, то потери напряжения могут оп- ределяться для каждой фазы (с круговой заменой индек- сов) по формуле Ш = МА МА-й,Ь{Мв+Мс) А 2С25Л I 2C2s0 ’ ' 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 — коэффи- циент из табл. 9 для двухпроводной линии. 1 В настоящее время имеются формулы распределения потесь на- пряжения по минимуму приведенных затрат, например в [171- 64
Выбор сечений проводов по механической прочности. ПУЭ устанавливают минимальные сечения проводов, про- кладываемых в электрических сетях. Для освещения зда- ний школ и дошкольных учреждений минимальные сечения групповых линий, выполненных алюминиевыми проводами, по новой шкале сечений 2,5(2) мм1 2, питающих линий — 6 мм2. Защита осветительных сетей. Сети электрического ос- вещения школ и дошкольных учреждений должны иметь защиту от КЗ и перегрузки. При правильно выбранной за- щите создаются условия, при которых проводники не пере- греваются до недопустимых пределов. Защита должна от- ключать в наименьшее время аварийный участок сети с со- блюдением по возможности требования селективности (из- бирательности 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 ап- парата защиты. Это соотношение одновременно обеспечи- вает и действенность системы зануления. Упрощенная ме- тодика расчета однофазного тока КЗ приведена в [17]. Для защиты электрических сетей применяются предохранители и автоматические выключатели (последние предпочтитель- ней), устанавливаемые на групповых щитках и ВРУ. Прин- ципы действия этих аппаратов излагаются в технической и справочной литературе и здесь не рассматриваются, а при- водятся 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) . ..................... /тс J.- Imax Автоматический выключатель с нерегулируемой и регули- руемой обратнозависимой от тока характеристикой с теп- ловым’ или комбинированным расцепителями*• 2.......... Обозначения: /РС—номинальный ток плавкой вставки, А; /р—номи- нальный ток и уставка номинального тока расцепителя автоматического выключателя, А; /,пах — расчетный ток нагрузки, А. 1 При установке автоматических выключателей в шкафу повышающие ко- эффициенты не вводятся, так как формулы справедливы для температуры ок- ружающей среды до 40 'С (для современных серий автоматических выклю- чателей). 2 Формула дана для комбинированных расцепителей автоматических выклю- чателей с кратностью тока отсечки не менее 10 При меньших кратностях токов уставки электромагнитных расцепителей (отсечки) возможны отключения це- пей. питающих лампы накаливания (за счет пусковых токов), и пришлось бы завышать токи расцепителей, а следовательно, и сечения проводов. Поэтому устанавливать такие автоматы в сетях, питающих одновременно включаемые группы ламп накаливания, не следует. 65
Для надежной защиты осветительных сетей от токов КЗ и перегрузки должны быть выдержаны следующие соотно- шения между допустимыми токами проводников с поливи- нилхлоридной, резиновой и аналогичной ио теп ювым ха- рактеристикам изоляциями 7П и токами защитных аппа- ратов: 7П>1,23/ВС; (25) 4>/Р; Ф) 4>АР. (27) где 7Тр — ток трогания (срабатывания) регулируемого те- плового или комбинированного расцепителя автоматическо- го выключателя с обратнозависимой от тока характеристи- кой. Данные соотношения действительны для осветительных сетей всех помещений школ и дошкольных учреждений, в том числе и пожароопасных. Если токовая нагрузка на провода не совпадает с ука- занной в ПУЭ для данного сечения топустимой токовой на- грузкой, разрешается принимать проводники ближайшего меньшего сечения, но не меньше, чем это требуется по рас- четному току линии. Не рекомендуется в зданиях школ и дошкольных учреж- дений применять для защиты сети автоматические выклю- чатели, имеющие только электромагнитные расцепители мгновенного действия (отсечку), так как это ведет к сни- жению надежности и завышению сечения проводов. В целях упрощения и удешевления сетей электрическо- го освещения в соответствии с ПУЭ разрешается не уста- навливать аппараты защиты в следующих точках сети: а) при снижении сечения проводов по длине линии или на ответвлениях от нее, если аппараты защиты линии за- щищают также участки со сниженным сечением; б) при сечении незащищенного участка, равном не ме- нее половины сечения защищенного участка; в) на ответвлениях длиной до 6 м при прокладке про- водов в трубах или при проводах с негорючей оболочкой. Открытая прокладка проводов допускается только в непо- жароопасных помещениях по несгораемым основаниям. При этом сечение проводов ответвления должно быть и! менее сечения провода после аппарата защиты; 66
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ УСТРОЙСТВО ВНУТРЕННИХ СЕТЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОСВЕЩЕНИЯ 11. Вводно-распределительные устройства, щиты и щитки Вводно-распределительные устройства (ВРУ) в здани- ях школ и детских дошкольных учреждений, как правило, устанавливаются в отдельных запираемых помещениях на первых этажах. В районах, подверженных затоплению, это требование ПУЭ является обязательным. При глубоком залегании грунтовых вод допускается установка ВРУ в сухих подвалах и технических подпольях при условии устройства гидроизоляции от проникновения ливневых вод. Эти помещения должны быть с несгораемы- ми перегородками с пределом огнестойкости не менее 0,75 ч. В соответствии с ПУЭ (гл. VII-1) разрешается при со- блюдении ряда условий устанавливать ВРУ нс в специ- альных помещениях, однако для рассматриваемых зданий, даже небольших, в целях повышения безопасности откры- тая установка ВРУ, в том числе и в запираемых шкафах, не может быть рекомендована. Групповые щитки устанавливаются только в запирае- мых шкафах, в местах, по возможности ие доступных для детей В помещениях электрощитовых допускается установка аппаратуры пожарной сигнализации в отдельных запирае- мых шкафах В школах с числом учащихся свыше 1000 чел. аппара- тура питания противопожарных устройств, в том числе и устройств АВР, устанавливается на отдельных панелях с отличительной окраской. Щитовые помещения, а также ВРУ и главные распре- делительные щиты не должны располагаться под уборны- ми, душевыми, ванными комнатами, кухнями пищеблоков и другими помещениями, связанными с мокрым техноло- гическим процессом, а также размещаться рядом с поме- щениями классов, кабинетов, лабораторий во избежание проникновения шума. Двери из щитовых помещений должны открываться наружу, полы должны быть выше полов, прилегающих со стороны входов в помещения, не менее чем па 10 см. Через помещения щитовых прокладка трубопроводов водоснабжения, отопления (за исключение м отопления са- мой щитовой), а также вентиляционных и других коробов 67
допускается только в виде исключения, однако эти ком- муникации не должны иметь в пределах щитовых помеще- ний ответвлений, люков, задвижек, фланцев, ревизий и вентилей. Прокладка через эти помещения газопроводов и трубопроводов с горючими жидкостями запрещена. Щитовые помещения оборудуются естественной вентп ляцией и электрическим освещением (рабочим и аварий- ным), температура в них должна быть не ниже 5°C. Это важно не только для создания нормальных условий экс- плуатации электрооборудования, но и во избежание про никновения холода в вышележащие помещения. Распределительные пункты и групповые щитки, как правило, устанавливаются в нишах стен (обычно на лест ничных 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 устанав- ливаются в этих шахтах, которые должны иметь запираю- щиеся 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, тру- бопроводов водоснабжения, отопления, канализации и га зоснабжения, а также от газовых счетчйков и устанавли- ваться 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 разреша- ется как исключение — при невозможности принять другое решение, однако такие щитки должны помещаться в ни- шах строительных конструкций с запирающимися дверца- ми и иметь соответствующее архитектурное оформление. В качестве вводно-распределительных устройств широ- ко применяются щиты типа ВРУ, аппаратура которых располагается в запирающихся шкафах, однако при уста- новке в отдельных щитовых помещениях, посещаемых только обслуживайэщим персоналом, их можно устанавли- вать без дверей, задних и боковых стенок, но все токове- дущие части рекомендуется закрыть отдельными двер ками или текстолитовыми либо асбоцементными панеля ми. Такое решение позволяет в условиях массового строительства обеспечить значительную экономию метал- ла На панелях ВРУ устанавливается вся аппаратура 68
управления, учета и защиты сети (автоматические выклю- чатели или предохранители). Все внутренние соединения выполняются шинами или изолированными проводами. Весьма значительна номенклатура групповых освети- тельных 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 расцепите- лем на другой (конечно в пределах данного типа автома- та). Автоматы серии АЗ 100, устанавливаемые на указан- ных 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 выпу- скаются 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 электро- оборудованию приводятся в каталогах и справочниках. Отметим лишь, что при выборе электрических изделий и аппаратов надо учитывать условия окружающей среды. В частности, оборудование, устанавливаемое в нормаль- ных, непожароопасных помещениях, должно иметь степень защиты IP20, 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. 12. Электропроводки Вводы в здания школ, детских яслей-садов обычно вы- полняются кабелями, прокладываемыми от отдельностоя- щих ТП и ВРУ. Кабельные вводы непосредственно в здание выполня- ются в асбоцементных трубах (для безнапорных трубо- проводов) на глубине не менее 0,5 и не более 2 м от по- верхности земли с уклоном в сторону улицы. Для большей надежности вводов асбоцементные трубы рекомендуется прокладывать непосредственно до электрощитового поме- щения. Концы труб тщательно заделываются для исклю- чения возможности проникновения в помещение воды или газа. 69
В небольших зданиях, расположенных в сельской мест- ности, возможны воздушные вводы. Нормы рекомендуют их выполнять через стены 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 прави- ло, выполняют скрыто, за исключением подвалов, техни- ческих подпольев, насосных, тепловых пунктов, бойлерных, вентиляционных камер и других аналогичных помещении, где применяется открытая проводка. Внутренние освети- тельные сети должны, как правило, выполняться провода- ми с алюминиевыми жилами или небронированными кабе- лями (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 трубах1, в коробах из несго- раемых материалов. В последнее время широко применя- ется открытая прокладка проводов и небронированных ка- белей 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 1 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). Наруж- ный диаметр пучка должен быть не более 100 мм. Прово- да 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, проклады- ваемых на лотках, к самим лоткам на прямых участках трассы при горизонтальной установке лотков не требуется. 1 В детских садах и яслях открытая прокладка в винппластовых трубах запрещена. Следует прокладывать кабели АВГ, АНРГ АПВГ и т. п. 70
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 слу- чаев установки лотков провода и кабели должны быть за- креплены на расстоянии не более 0,5 м до и после поворо- та или ответвления. Одиночные провода располагаются на лотках на расстоянии не менее 5 мм, а пучки — на рас- стоянии не менее 20 мм друг от друга. 2. 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 кон- струкциями лотков должны быть не более 2 м. Кроме того, лотки должны крепиться на поворотах, подъемах, спусках, пересечениях, ответвлениях, обходах выступов и препятст- вий, расширениях, сужениях, переходах с одной отметки на другую. Вертикальное расстояние в свету между гори- зонтально проложенными лотками и между лотками и строительными конструкциями должно быть не менее 150 мм. 3. На одном лотке не следует прокладывать цепи ра- бочего 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 обе- денном залах, возможно устройство подвесного потолка. Электропроводку в полостях над подвесным потолком вы- полняют 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 рекоменду- ется прокладывать: в крупнопанельных зданиях из сборного железобето- на— скрыто; в канатах, образуемых в железобетонных панелях перекрытий и стеновых панелей при их изготовле- нии на заводах стройиндустрии, с устройством ниш и за- кладкой коробок для выхода проводов к рядам светильни- ков и соединения смежных панелей; в гппсобетонпых, шлакобетонных и других подобных перегородках спуски к выключателям и розеткам разре- шается прокладывать в заштукатуриваемых бороздах спе- 71
циальными плоскими (например, АППВ) пли одножиль- ными проводами с полихлорвиниловой изоляцией (АПВ) без труб, при наличии подготовки пола — в випппластовых тру- бах с выходами на светильники через отверстия в панелях перекрытий, предусмотренные в строительных элементах В ряде помещений, например в лабораториях, кабине тах и т п., целесообразно проводки, особенно линии, пи- тающие розетки, прокладывать в электротехнических плинтусах из трудпосгораемых материалов, а также в ко- робах типа ШОС или КЛ. В одном канале, коробе, трубе разрешается совместная прокладка групповых линий од кого вида освещения при числе проводов до 12. В небольших кирпичных зданиях с оштукатуренными стенами осветительные проводки можно выполнять несме няемыми с прокладкой специальных проводов непосредст- венно по панелям несгораемых перекрытий под штукатур- кой, в бороздах стен, в швах между панелями перекрытий при условии соблюдения требований ПУЭ (гл. II I) В зданиях, сооружаемых из деревянных конструкций, электропроводки могут выполняться открыто на изоляци- онных опорах или с подкладкой под провода несгораемых материалов, или небронированными кабелями. В гипсобетонных перегородках провода могут прокла дываться в каналах или заштукатуриваемых бороздах. В последние годы разработаны типовые проекты круп- нопанельных полносборных зданий детких яслей-садов и школ, в которых практически отсутствует подготовка по- ла, выполняемая на стройке. Панели перекрытии изготов- ляются на заводах стройиндустрии в полной заводской го товности с подготовкой под полы. Так как эти панели могут применяться для самых различных помещений, устройство универсальной системы каналов в них исклю- чается. В связи с этим разрабатываются технические ре- шения, при которых прокладка групповых сетей осущест- вляется в коробах КЛ (с установкой на них светильников) которые крепятся различными способами к потолкам. В МНИИТЭП совместно с ВНИИПЭМ разработаны алю- миниевые короба в надлежащем архитектурном оформле- нии с подключением светильников через соединители спе- циальной конструкции. Разработаны также и конструкции пластмассовых коробов для прокладки сетей освещения связи и сигнализации. Выключатели сети освещения устанавливаются в удоб ных 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 плин- тусом (кроме помещений, где находятся дети). У входов в книгохранилище устанавливаются выклю- чатели, отключающие светильники в основных проходах. Между стеллажами устанавливаются отдельные выключа- тели непосредственно на стеллажах или на стенах и ко- лоннах вблизи этих проходов. Для возможности отключения групповых сетей осве- щения книгохранилищ необходимо предусматривать об- щий аппарат, устанавливаемый вне хранилища. Подключение светильников, снабженных специальными соединителями, производится проводами с алюминиевыми жилами. Соединители, как правило, имеют все люми- несцентные светильники. Внутренний монтаж светильников (от зажимов до ПРА и патронов ламп) выполняется на заводах светотехнической промышленности проводами с медными жилами Изоляция проводов или электроустановочных аппара- тов 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 уста- навливать 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 электробезопас- ности. ГЛАВА ПЯТАЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК 13. Объем и содержание проектов освещения В зданиях школ и дошкольных учреждений необходимо обеспечить качественное освещение, что требует хорошо разработанных светотех- нических решений. Между тем проекты освещения этих зданий чаще всего разрабатываются не специальными подразделениями институтов, 6—3330 73
а штатом электротехнических отделов, а иногда п мастерских архи- тектурно-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 утверж- дения проектов и смет общественных зданий установлен Госстроем СССР. Регламентированы стадии составления проектной документа- ции: в одну стадию — рабочий проект, а в сложных случаях в две стадии — проект и рабочая документация. Стадийность проектирова- ния определяется заданием на проектирование, которое утверждается организацией, утверждающей проект. Как правило, проекты зданий школ и дошкольных учреждений разрабатываются в одну стадию: выпускается рабочий проект, кото- рый и выдается (после согласования и утверждения в установленном порядке) строительным и монтажным организациям. Для разработки проекта электрического освещения необходимы исходные данные, которые представляются архитектурно-строительны- ми, 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, оборудо- вания 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 сведе- ния 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 п технические решения проекта. В них входят источники питания, на- пряжения сети, типы источников света, выбор и размещение светиль- ников, виды и системы освещения, технические решения электропро- водок, принятые элсктроконструкции, марки проводов и кабелей, меры элсктробсзопасности, способы доступа к светильникам (для высоких помещений), способы управления освещением. В заключение приводят- ся итоговые данные: мощность осветительной установки, удельная мощность, Вт/м2, обшее число светильников. Обычно проект электроосвещения рассматриваемых зданий выпу- скается 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 осве- щаемых помещений наносятся групповые сети освещения с привяз- ками, там же показываются (тонкими линиями) вентиляционные короба, поскольку монтаж ведется разными организациями и часто в разное время. На планах сети указываются номера групповых ли ний, способы прокладки, число жил, выключатели розетки, номера групповых щитков. Обычно для всех или почти всех линий принима- ется сечение 2,5 (2) мм1 2, о чем указывается в общих данных и на чертеже не наносится, при исключениях на чертежах указываются сечения групповых линий. Кроме того, на планах помещений показы- ваются тип. количество, высота крепления и мощность светильников (светильники эвакуационного освещения обозначаются индексом Э, аварийного — А), освещенность, характеристика помещения по усло- виям пожарной опасности. На отдельных общих планах питающих силовых и осветительных сетей и сетей управления приводятся номера питающих линий (иног- да сечение), способы прокладки, номера групповых щитков, уста- новленная мощность, значения потерь напряжения. На планах помещений, в которых применяется пониженное на- пряжение, 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 повто- ряющиеся 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 мон- тажников (например, разрез по щитовому помещению, ввод, про- кладка лотков в подвалах и т д.) Однолинейная расчетная схема. Однолинейная расчетная схема (обычно комплексная) является важным документом для монтаж- ных организаций и авторского надзора. На пей дается полная схе- ма 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 знамена теле марка проводов, их число и сечение, способ прокладки (при 1 В небольших зданиях от ВРУ отходят не только питающие, но и групповые линии рабочего освещения лестниц, эвакуационного и на- ружного освещения 6* 75
прокладке в трубах — диаметр труб). На схеме указываются номе- ра групповых щитков освещения, установленная мощность, потери напряжения в наиболее протяженной группе и суммарные. На вво- дах указываются установленная мощность, коэффициент спроса, рас- четная мощность, коэффициент мощности, ток для нормального и аварийного режимов *. Для размещения на заводах заказов па 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 соеди- нений 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 разраба- тываются отдельные типовые альбомы, а в проектах делаются со- ответствующие ссылки. Следует широко использовать имеющиеся разработки ГПИ «Тяжпромэлектропроект» и других ведущих орга- низаций. Строительные задания. Для крупнопанельных зданий необходи- мо выдать архитектурно-строительным подразделениям и согласо- вать с ними (а зачастую и изменить свои проектные решения) за- дания на устройство отверстий, няш, борозд, каналов, закладных крепежных элементов, которые выполняются на заводах стройинду- стрии. Эта работа требует исключительного внимания проектиров- щиков, так как пропуск того или иного элемента может привести к серьезным осложнениям иа стройке. Спецификации. В составе рабочих проектов должны быть специ- фикации на материалы и оборудование, составленные по форме, установленной Госстроем. Смета. По смете определяется стоимость электромонтажных работ. Она составляется на основании данных рабочего проекта. Расцепки принимаются по действующим прейскурантам и ценникам. Качество выпускаемой проектной документации должно непре- рывно повышаться, особенно для объектов массового строительст- ва. Надо стремиться наряду с повышением индустриалыюсти эчек- тромоптажных работ обеспечивать комфортными условиями для работы в помещениях и облегчения условий эксплуатации, к приня- тию 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 про- ектных организациях типовые решения по освещению характерных помещений школ и дошкольных учреждений, основанные на дли- тельных научных исследованиях, проектной и монтажной практике и опыте эксплуатации этих сооружений. Существенное значение в дальнейшем улучшении проектных решений и качественного испол- нения монтажных работ имеет авторский надзор на постройках, который должен проводиться тщательно и регулярно. 14. Типовые решения по искусственному освещению основных помещений школ и дошкольных учреждений На рис. 7—12 приведены примеры типовых решений по размещению светильников и схемы групповой электриче- ской сети некоторых характерных помещений общеобразо- вательных 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. Управле- ние освещением — местное при помощи однополюсных вы- ключателей. Каждый выключатель предназначен для включения и отключения ряда светильников, отдельный выключатель предусматривается для светильника, пред- назначенного для включения и отключения освещения классной доски. Как уже отмечалось, выпускаемые в на- стоящее время светильники не обеспечивают вертикальной освещенности классной доски в 500 лк, и для этой цели требуется разработка новых усовершенствованных све- тильников. В светотехнических расчетах для классов, лабораторий, кабинетов учтен коэффициент затенения, равный 0,8*. Приняты коэффициенты отражения потолка, стен и рас- четной поверхности соответственно 0,7; 0,5; 0,3. Все расче- ты выполнены для ламп ЛБ со световым потоком 3000 лм. Для всех приведенных типовых решений коэффициент пульсации освещенности обеспечивается в пределах нор- мируемых значений. Групповая сеть прокладывается в подготовке пола вы- шележащего этажа в винипластовых трубах и по оспова- * Пока нормами не предусмотрен. Как уже указывалось коэффи- циент 0,8 целесообразно вводить при потолочных светильниках. При подвесных светильниках коэффициент не вводится и число светильни- ков уменьшается по одному на ряд. 77
8500 900 I I I □ □ □ □ □ □ □ 3 □ Q 8900 500 □□□По □ □ □ s □ □ □ a □ E E e E □ □ □ □ПпП □ПаПаГГ □п И 3 ЙШЙП Ju □'□^ПГП um з ’5 с Рис 7. Освещение класса //=3,3 м, 5=56 м2 (типовой проект V-76): и N лг ЛПО2Я-2Х4Л/001—009 ....................... лпг’-гх-ю/'ЧУА............................ и—коэффициент использования 0,57 О» 55 10 Ю 17 Рис. 8. Освещение кабинета технического черчения // = = 3,3 и 3,0 м, 5 = 53,4 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76): и N М ЛПО28 2X40/001—0,009....................... Л1(Р 2Х40/О1У4 ............................ ЛС002-2Х40/Г01—ОС,......................... 0.49 18 18 0,51 18 17 0.58 18 12
ниям светильников. Спуски к выключателям прокладыва- ются в каналах стеновых панелей (каналы изготавлива- ются 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 непосредствен- но на постройке, поскольку пробивка отверстий в пустот- ных 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, при- ходится производить специальными хомутами, которые в свою очередь крепятся к перекрытиям с помощью при- стрелки. В этом случае провода групповой сети вдоль ряда могут прокладываться в трубе, на которой подвеше- ны 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 проклад- ка в готовых каналах, предусмотренных при изготовлении перекрытий на заводах стройиндустрии. Как уже упоминалось ранее, вполне возможна про- кладка групповой сети в коробах типа КЛ или в коробах специальной конструкции. Светильники устанавливаются на коробах, а последние крепятся к перекрытиям с по- мощью заводских закладных выпусков либо пристреливае- мыми хомутами. На рис. 13 показано освещение школьного спортивного зала, осуществляемое отраженным светом. Широко приме- няется освещение светильниками типа УСП5-6Х40, уста- новленными 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 присоеди- няемое к общей сети эвакуационного освещения здания. На каждом рисунке приведены данные о типах и коли- честве светильников А', значения коэффициента использо- вания 1] и показателя дискомфорта Л1. Эти данные могут использоваться при ориентировочных расчетах. На рис. 14 приведен фрагмент освещения класса, а на рис. 15 — фрагмент общего освещения актового зала в од- ной из московских школ. 79
Рис. 9, Освещение кабинета 77=3,3 м, 5=43,2 м2 повой проект V-76): u N ЛПО28-2Х40............................. 0,5 10 ЛПР-2Х40/01У 4............................. 0,51 10 ЛСО02-2ХЮ/Р01—05....................... 0.58 10
и- Рис. 10. Освещение кабинета домоводства Н = 3,3 м, S= 5С> м2 (типовой проект V-76) М и м Л1 19 Л2(11Б-2Х40/21..................................... tt.44 18 1!) 17 Л2011-2X40/25....................................... 0,4 18 25 19
Рис. 11. Освещение электротехнической лаборатории /7=3,3 м. S= = 86,4 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76; звездочкой указаны све- тильники, которые можно не устанавливать): и N Л1 ЛГЮ28 2X40/001—009 ............................. Л201Б-2Х40/21................................... .4201Г-2X40/25.................................. 0,57 18 0,44 21 0,4 21 19 19 19 На рис. 16 приведены размещение светильников и схе- ма групповой сети освещения в ячейке детского сада-яс- лей, состоящей из раздевальной, групповой и спальни. Особенностью освещения в этих помещениях является на- личие светильников эвакуационного освещения (в составе общего освещения) в групповой и приемной и дежур- ного освещения на пониженном напряжении в спальнях. Универсальные санитарные кабины УК заводского изго- 81
Рис. 12. Освещение мастерской металлообработки Н = 3,3-:3,6 м. 5= = 135 м2 (типовые проекты 65-426/3, V-76): г) Л' М Л201Г-2Х«>/25................................... °'47 34 28 товленпя поставляются в комплекте со светильниками (на рис. 16 не показаны). Строительные конструкции, применяемые при строи- тельстве зданий дошкольных учреждений, аналогичны конструкциям, из которых сооружаются здания школ, по- этому способы устройства электропроводок такие же, как и в школьных зданиях. 82
Рис. 13. Освещение спортивного зала Рис. 14. Освещение класса я.З
Рис. 15. Фрагмент освещения актового зала ГЛАВА ШЕСТАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК ШКОЛ И ДОШКОЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИИ (КРАТКИЕ СООБРАЖЕНИЯ] Надежная и бесперебойная работа осветительных установок за- висит от постановки службы эксплуатации, своевременного и ка- чественного обслуживания, проведения профилактического осмотра и ремонта. В условиях относительно небольших размеров электро- установок школ и дошкольных учреждений наиболее целесообразно создание централизованных районных служб по их обслуживанию и проведению ремонтных работ. Остановимся кратко на наиболее важных элементах эксплуата- ции установок электрического освещения. Первостепенное значение имеют своевременная смена ламп и чистка светильников. Представ- ляется 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 тре- буемых осветительных условий, особенно в учебных помещениях, на надлежащем уровне. Снятые лампы могут использоваться до их пе- регорания в подсобных помещениях, где требования к освещению не 84
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 инди- видуальный 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 осве- щенности. Весьма целесообразна централизованная чистка светиль- ников в мастерских эксплуатационных служб с применением спе- циальных моющих средств. Следует одну чистку производить в период каникул или отъезда детей на дачи и в пионерские лагеря. Необходим систематический контроль за состоянием осветитель- ных установок, в том числе и электросетей и всей аппаратуры. Персонал должен иметь детальные инструкции по эксплуатации и строго их придерживаться'. Важным условием правильного и свое- временного обслуживания осветительных установок является обеспе- чение доступа к светильникам. Обслуживание светильников со стре- мянок и приставных лестниц разрешается при высоте их установки до 5 м. Однако в актовых и спортивных залах, как правило, све- тильники устанавливаются на большей высоте. В проектах следует предусматривать передвижные напольные устройства, например де- шевые и простые передвигаемые вручную вышки. Но такие устрой- ства пока дороги и выпускаются в недостаточном количестве. Можно рекомендовать разборную туру из металлических труб, которые не- плохо используются и в условиях монтажных работ. Некоторые части светильников через определенное время выхо- дят 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 про- водиться в специальных условиях. Во всяком случае, нельзя выбра- сывать или разбивать отработанные люминесцентные лампы, их надо сдавать специальным службам или организациям. Необходим регулярный — 2 раза в год — осмотр состояния элек- тропроводок, щитов и щитков. В период зимнего максимума необхо- димо замерять нагрузки по фазам на вводах и питающих линиях, при необходимости устранять выявленную асимметрию фазных нагру- зок путем соответствующих переключений. В этот же период прове- ряется 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 техниче- ской эксплуатации электроустановок потребителей ПТБ [20, 21], ко- торыми следует руководствоваться. 86
измерение сопротивления изоляции. При скрытой прокладке в кана- лах и в подготовке пола — это особенно важно с точки зрения по- жарной и электробезопасности. Регулярно должна измеряться осве- щенность. Отметим, что имеют место случаи, когда выходят частично из строя конденсаторы ПРА (УБЕ), при этом снижается cos«p и возра- стает токовая нагрузка, однако в размерах, недостаточных для сра- батывания защиты. Регулярная проверка токовых нагрузок позволя- ет выявить и устранить эту ненормальность, влекущую за собой по- вышение потерь и перегрузку сети. При текущем ремонте необходимо в первую очередь привести в технически исправное состояние контакты рубильников, выключа- телей, контакторов, магнитных пускателей. Особенно тяжелую нагруз- ку 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 кон- тактов согласно инструкции. При уменьшении раствора соответст- венно уменьшаются рабочий воздушный зазор электромагнита и магнитное сопротивление магнитной цепи, а следовательно, мощность катушки и механическое усилие. Регулировки требует и механиче- ская часть во избежание вибрации контактов. На основании соответствующих инструкций проводятся обслужи- вание и ремонт аппарате ры автоматического управления освещени- ем. Отремонтированные аппараты проверяют под напряжением. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1 СССР в цифрах в 1979 г. М.: Статистика, 1980. 224 с. 2. Белостоцкая Е. М. Гигиена зрения у школьников. М. Медгнз, 1960. 186 с. 3. Мешков В. В., Епанешников М. М. Осветительные установки. М.: Энергия, 1972. 360 с. 4. РСФСР в цифрах в 1978 г. М Статистика, 1979. 95 с. 5. Скобелев В. Л., Афанасьева Е. И. Источники света и пускоре- гулирующая аппаратура. М.: Энергия. 1973. 368 с. 6. Клюев С. А. Освещение производственных помещений. М.: Энер- гия, 1979. 150 с. 87
7 Рябов М. С., Циперман Л. Л. Электрическая часть осветитель- ных установок. М.: Энергия. 1966. 360 с. 8. Рекомендации по проектированию электрического освещения общественных зданий/ Под редакцией А И Дамского и И. К Туль чина М.: МНИИТЭП. 1970. 85 с. 9. Инструкция по проектированию электрооборудования общест- венных зданий массового строительства, СН543-82 М.: Стройиздат, 1982. 58 с. 10. Справочная книга для проектирования электрического осве- щения/ Под род. Г. М. Кнорринга, Л.; Энергия (Ленингр. отд-ние), 1976. .384 с. 11. Нудлер Г. И., Тульчии И. К., Шибаев В. И. Система автома- тизации 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. Ту- шиной. М : МНИИТЭП, 1971. с. 144—156. 12. Рекомендации и типовые решения по освещению основных школьных помещений в г. Москве. МНИИТЭП. 1980. 30 с. 13. Нудлер Г. И., Тульчин И К. Основы автоматизации производ- ства. М Высшая школа, 1976. 184 с. 14. Тульчин И. К., Шибаев В. И. Об опыте проектирования ис- кусственного освещения в школах массового строительства Светотех- ника. 1976. № 11, с. 5—7. 15. Упрощенные методы светотехнических расчетов. МНИИТЭП, 1970. 26 с. 16. Кнорринг Г. М. Светотехнические расчеты в установках ис- кусственного освещения. Л.: Энергия (Ленингр. отд-ние), 1973. 200с. 17. Тульчии И. К-, Нудлер Г. И. Электрические сети жилых и об- щественных зданий. М : Энергоиздат, 1982. 304 с. 18. СНиП 11-4—79. Естественное и искусственное освещение. Нор- мы проектирования. М.: Стройиздат. 1979. 29 с. 19. Лурье М. Г., Райцельский Л. А., Циперман Л. А. Устройство, монтаж и эксплуатация осветительных установок. М.: Энергия. 1976. 264 с. 20. Правила технической эксплуатации электроустановок потреби- телей и правила техники безопасности при эксплуатации электроуста- новок потребителей. М.: Атомиздат, 1971. 352 с. 21. Правила техники безопасности при эксплуатации электроуста- новок. М.: Энергия, 1980. 158 с. 22. Горнов В. О. Светотехника в 1980 1981 гг. (обзор). Свето- техника. 1982, № 6, с. 1—4. 23. Каплинская М. Ю. Вуалирующие отражения и способы его устранения. Светотехника, 1975, № 6. с. 2—5. 24. Кнорринг Г. М„ Осветительные установки. Л.: Энергоиздат (Ленингр. отд-ние), 1981. 281 с. 25. 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. 26. Пашковский Р. И. Искусственное освещение классов и учеб ных кабинетов общеобразовательных школ за рубежом. — Светотехни ка, 1982, № 10, с. 23—26. 27. Справочная книга по светотехнике/ Под ред. Ю. Б. Айзенбер- га. М.: Эпсргоатомиздат, 1983. 472 с.
OTJ1 \ВЛЕНИЕ Предисловие 3 Введение ..... -э Глав.) первая. Основные требования к осветшельным уста- новкам школ и дошкольных учреждений . .12 1 Кражая характеристика архитектура T-ciрои ц’льных ре- шении и основных помещений.................................12 2 Нормы освещенности и качественные пока 'ателп освети- тельные установок 15 3 . Системы и виды освещения 24 Глава вторая Светотехнические изделия, применяемые для освещения школ и дошкольных учреждений 27 4 Источники света и их выбор . 27 5 . Светильники, их выбор и размещение 32 Г л а в а т р е г в я. Светотехнические и электротехнические рас- чет ы. Схемы сетей электроосвещения 41 6 Светотехнические ргсчшы 41 7 Оздоровительное облучение ... ... 48 8 Электроснабжение и схемы питания и управления осве- щением . . 50 9 . Определение элет рически.х нагруок 60 10 . Расчет сети электрического освещения 61 Глава четвертая. Устройство внутренних сетей электриче- ского освещения . ‘>7 И. Вводно-распределптелы1ые устройства, щиты и щитки 67 12 . Электропроводки . ... . . 69 Глава пята я. Проектирование осветительных установок 13 Обьем и содержание проектов освещения 73 14 Типовые решения по искусственному освещению основ- ных помещений школ и ^школьных учреждений . . 77 Глава шестая. Эксплуатация осветительных установок школ и дошкольных учреждений (краткие соображения) . . 84 Список литературы........................................... >7

им на ttifPir fit^ет.пи»ос1м1