Рекомендации по выполнению электрического освещения. Управление светотехникой.

Проектирование электроустановок квартир и коттеджей (Schneider Electric)

3.1. Светотехническая часть

Освещение является одним из важнейших факторов, характеризующих комфортность жилища. Электрическое освещение обеспечивает возможность нормальной жизни и деятельности людей в быту при отсутствии или недостаточности естественного освещения.

Роль электрического освещения в создании экстерьера здания и интерьера помещений настолько велика, что может в корне менять всю концепцию дизайна помещений по рисунку, архитектурному стилю, размещению мебели, типу и цветовому решению материалов, применяемых при разработке индивидуального проекта.

В настоящее время разнообразие типов источников света, которые можно использовать для освещения индивидуальных домов и квартир (функционального и декоративного), достаточно велико.

Во внутренних помещениях кроме ламп накаливания для люстр и бра, а также широко распространенных галогенных ламп накаливания низкого напряжения могут использоваться компактные люминесцентные лампы. Для установки и подключения источников света, а также для перераспределения их светового потока с целью освещения объекта используются различные светильники.

Многие фирмы-производители разработали светильники с такими лампами, которые по дизайну не уступают светильникам с традиционными источниками света. К тому же компактные люминесцентные лампы могут давать свет от холодного белого до теплого желтого спектра, который может имитировать свет ламп накаливания. Применение линейных люминесцентных ламп оправдано в декоративных карнизах интерьеров, а также на кухне и других хозяйственных помещениях. В настоящее время популярны светодиоды, миниатюрные лампы накаливания и неоновая подсветка, которые незаменимы в праздничном и декоративном освещении.

Исходя из пожеланий заказчика, по освещению каждого помещения могут быть решены вопросы их практической реализации. Здесь решающими могут быть форма и цвет светильников, тип кривой светораспределения, мощность ламп, а также их расположение.

Для архитектурной подсветки коттеджа могут быть использованы прожектора с галогенными лампами накаливания, лампами PAR. Для освещения территории - торшеры с лампами накаливания и газоразрядными лампами малой мощности.

Степень защиты светильника должна соответствовать среде, в которой он применяется. В помещениях с нормальной средой степень защиты может быть IP20, во влажных помещениях и на улице - не менее IP44, в сауне и бассейне светильники должны быть специальные, выполненные именно для этих помещений. Так, в сауне светильники должны быть полугерметическими, с завинчивающимися стеклами и располагаться на недоступной высоте.

Зачастую по требованию заказчика в проекте электрического освещения ставится задача плавного регулирования света. Однако не все источники света позволяют это осуществить. Плавное регулирование света можно осуществить при использовании ламп накаливания 220 В, ламп накаливания низкого напряжения с применением специального трансформатора, люминесцентных ламп с применением специальной электронной пускорегулирующей аппаратуры (ПРА). Это должно учитываться при выборе источников света.

Основным преимуществом люминесцентных ламп перед лампами накаливания является более высокая световая отдача, приводящая к существенной экономии электроэнергии, и более длительный срок службы. В качестве недостатков можно назвать необходимость использования ПРА, неустойчивость работы при низких температурах, коэффициент мощности меньше 1.

Спектральный состав люминесцентного освещения близок к спектру дневного света и потому люминесцентное освещение требует большего уровня освещенности, чем освещение лампами накаливания.

Нормы освещенности выбираются на основании СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования», СП31-110-2003, МГСН 2.06-99.

Выдержки из МГСН 2.06-99 приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1 Нормируемые показатели искусственного освещения

Нормируемые показатели искусственного освещения

Помещения	Искусственное освещение
	плоскость нормирования (Г-горизонтальная, В-вертикальная)	освещенность рабочих поверхностей, лк
Жилая комната, гостиная, спальни	Г-0.0	150
Кухня	Г-0.0	150
Столовая	Г-0.0	100
Детская	Г-0.0	200
Кабинет, библиотека	Г-0.8	300
Внутриквартирные коридоры, холлы	Г-0.0	50
Кладовые, подсобные помещения	Г-0.0	30
Г ардеробные	Г-0.0	75
Сауна, раздевалки	Г-0.0	100
Бассейн	Г-на поверхности воды	100
Тренажерный зал	Г-0.0	150
Бильярдная	Г-0.8	300
Ванные комнаты, туалеты, санузлы, душевые	Г-0.0	50
Гараж, автостоянка	Г-0.0	50

 

В осветительных установках применяются системы общего и комбинированного освещения. Система общего освещения предназначена для обеспечения нормированной освещенности, т.е. необходимой в соответствии с нормами охраны здоровья. В системе комбинированного освещения кроме общего имеется местное, создающее необходимую повышенную освещенность в тех местах, где это требуется. Это могут быть рабочие поверхности кухни, письменный стол, общее освещение гостиной, подсветка картин или других предметов и пр.

Освещенность рабочих поверхностей в квартирах жилых домов при комбинированной системе освещения от любых источников света рекомендуется принимать:

- письменного стола, рабочей поверхности для шитья и прочих ручных работ - 300 лк;

- кухонного стола и мойки посуды - 200 лк.

Декоративное освещение относится к дизайнерским решениям и может функционировать как в системе общего освещения, так и в качестве самостоятельно решающего вопросы интерьера.

При выполнении проекта освещения индивидуальных домов (квартир) принимаются во внимание существующие нормы, но большое значение в выборе осветительных приборов и их расположений имеет также задание на проектирование или дизайн-проект.

При проектировании осветительной установки необходимо обращать внимание на возможные пути энергосбережения. Такими путями являются, например:

- выбор экономичных источников света;

- регулирование освещенности;

- управление освещением из нескольких мест;

- автоматическое управление освещением в зависимости от перемещающихся объектов.

Таким образом, выбор типа светильников производится с учетом характера их светораспределения, экономичности и условий окружающей среды.

Во всех помещениях квартир, за исключением лоджий и балконов, должна быть предусмотрена возможность установки светильников общего освещения. Как правило, эти светильники подвешиваются или закрепляются на потолке. В подсобных помещениях (кухнях, передних, коридорах, холлах, кладовых), а также в дополнительных помещениях (игровой, столовой, мастерской и др.) допускается общее освещение осуществлять настенными светильниками.

В проектах следует предусматривать установку в жилых комнатах, кухнях и передних квартир клеммных колодок для подключения светильников, а в кухнях и коридорах, кроме того, - подвесных патронов, присоединяемых к клеммной колодке.

В туалетных комнатах квартир следует устанавливать над дверью стенной патрон.

В ванных следует предусматривать установку светильника класса защиты 2 над умывальником на высоте не менее 2 м над уровнем пола.

В кладовых и подсобных помещениях квартир и усадебных домов стационарное освещение следует выполнять, относя эти помещения к классу П-Па. Установка штепсельных розеток в этих помещениях запрещается.

В соответствии с заданием на проектирование возможны установка дополнительных светильников и применение специальных схем управления освещением квартир (например, управление с нескольких мест, кратковременного действия, сенсорного действия, в зависимости от уровня освещенности и т.п.).

В жилых комнатах площадью 10 м2 и более следует предусматривать возможность установки многоламповых светильников с лампами накаливания, которые можно включать по группам.

Крюк в потолке для подвешивания светильника должен быть изолирован. Это требование не относится к случаям крепления крюков к деревянным перекрытиям, а также в случае использования светильников класса защиты 1. Размеры крюков для подвешивания бытовых светильников должны быть, мм: внешний диаметр полукольца 35; расстояние от перекрытия до начала изгиба 12. При изготовлении крюков из круглой стали диаметр прутка должен быть 6 мм.

Приспособления для подвешивания светильников должны выдерживать в течение 10 мин без повреждения и остаточных деформаций приложенную к ним нагрузку, равную пятикратной массе светильника. В проектах масса светильника для жилых комнат, кухонь и передних квартир принимается 10 кг.

3.2. Электротехническая часть

В жилых помещениях, как правило, используются осветительные приборы на напряжение 220 или 127 В (в сохранившихся сетях 220/127 В). В последнее время получили распространение малогабаритные галогенные лампы на напряжение 12 В. Однако эти лампы питаются от отдельного трансформатора 220(127)/12 В, предусматриваемого для каждого светильника.

Отклонения напряжения от номинального на зажимах наиболее удаленных ламп электрического освещения не должны превышать в нормальном режиме ±5%, а предельно допустимые в послеаварийном режиме при наибольших расчетных нагрузках ±10%.

С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ трансформаторной подстанции до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых зданиях не должны, как правило, превышать 6%.

Для питания светильников квартир и коттеджей предусматриваются групповые сети. Групповая сеть - это сеть от щитков светильников, штепсельных розеток и других электроприемников.

Групповые линии освещения могут быть одно-, двух- и трехфазными в зависимости от их протяженности и числа присоединенных светильников. При этом в двух- и трехфазных групповых линиях запрещается использование предохранителей и однополюсных автоматических выключателей. Однофазные групповые линии следует выполнять трехпроводными, двухфазные - четырехпроводными и трехфазные - пятипроводными с отдельным N- и РЕ-проводниками.

Для коммутации однофазных групповых линий могут использоваться как однополюсные, так и двухполюсные выключатели.

К групповым линиям освещения лестничных клеток, поэтажных коридоров, холлов, вестибюлей, технических этажей, подполий и чердаков разрешается присоединять на фазу:

- до 60 ламп накаливания мощностью до 60 Вт;

- до 75 люминесцентных ламп мощностью 40 Вт;

- до 100 люминесцентных ламп мощностью 20 Вт и менее.

Распределение нагрузок между фазами сети освещения должно быть, как правило, равномерным; разница в токах наиболее и наименее нагруженных фаз не должна превышать 30% в пределах одного щитка и 15% - в начале питающих линий.

Для групповых линий, питающих многоламповые светильники, число ламп любого типа на фазу не ограничивается.

Проводники групповых линий в соответствии с ПУЭ должны иметь расцветку:

- фаза L1 (А) - желтый цвет;

- фаза L2 (В) - зеленый цвет;

- фаза L3 (С) - красный цвет;

- нулевой рабочий проводник N, голубой цвет;

- нулевой защитный проводник РЕ, желто-зеленый цвет, в полоску.

По требованиям ПУЭ, СП и МГСН электрические сети должны выполняться, как правило, кабелями и проводами с медными жилами, а в помещениях саун и бань - проводами с нагревостойкой изоляцией.

Прокладку групповой сети следует, как правило, выполнять скрытой, сменяемой в каналах, пустотах строительных конструкций, в пластмассовых или стальных трубах.

Допускается выполнять проводку скрытой без труб в бороздах стен, под штукатуркой, в подготовке пола проводами с защитной оболочкой или кабелями. Открытая прокладка проводки разрешается проводами только в защитной оболочке или кабелями. Запрещается прокладка проводов без защитной оболочки в металлических рукавах.

Электропроводки в полостях над непроходными подвесными потолками и внутри сборных перегородок рассматриваются как скрытые и их следует выполнять: при перегородках и подвесных потолках из сгораемых материалов - в стальных трубах, при перегородках из несгораемых и трудносгораемых материалов - в ПВХ трубах, а также проводами с защитной оболочкой или кабелями.

Рабочие нулевые проводники групповых линий должны прокладываться при применении металлических труб совместно с фазными проводниками в одной трубе, а при прокладке кабелями или многожильными проводами они должны быть заключены в общую оболочку с фазными проводами.

Электротехнический расчет осветительной установки квартиры сводится к определению мощности светильников и в конечном итоге - мощности всей установки.

Для предварительного расчета нагрузок освещения можно предложить расчетные значения удельной мощности по помещениям, приведенные в табл. 3.2

Таблица 3.2 Расчетные значения удельной мощности по помещениям

Расчетные значения удельной мощности по помещениям

Наименование помещений	Удельная мощность, Вт/м	Освещение	Управление
Г остиная	25-30	Общее верхнее, бра	Местное, несколько точек управления, диммиро- вание
Спальня, детская	20-25	Бра, подсвет	То же
Кабинет	20-25	Общее верхнее, бра, местное	Местное, несколько точек управления
Коридоры, лестницы	20	Общее верхнее, бра, подсвет	То же
Кухня, столовая	20-25	Общее верхнее, бра, местное	-и-
Подвал	8-10	Общее верхнее	Местное, сигнал о скором выключении
Гараж	10-15	Общее верхнее, местное	Местное
Бассейн	10-15	Общее верхнее, подсвет	Местное, дистанционное
Сауна	-	Общее	Местное
Сад, площадка, перед домом	—	Наружное	Дистанционное, фотореле, датчик движения с задержкой времени

На примере индивидуального дома, включающем, как правило, все характерные помещения квартиры повышенной комфортности, рассмотрим подходы к проектированию электротехнической части электрического освещения.

Помещения индивидуального дома можно условно разделить на следующие группы по функциональным особенностям и управлению освещением:

- гостиная,

- спальни, детские,

- кабинет,

- коридоры и лестницы,

- кухня, столовая,

- подвал,

- гараж,

- бассейн, сауна,

- сад, площадка перед домом.

В табл. 3.2 наряду с удельными мощностями приведены рекомендуемые способы управления освещением в рассматриваемых помещениях. Управление освещением может быть централизованным и местным. Существует также возможность дистанционного и автоматизированного управления освещением.

На рис. 3.1 приведены план коттеджа с примером размещения светильников и план групповой сети от щитка освещения.

Рис. 3.1а. План коттеджа - размещение светильников

Рис. 3.1б. План коттеджа - групповой сети

Обозначения типов светильников на планах следующее: Л - многоламповая люстра, Б - настенный светильник (бра), Сн - светильник с лампой накаливания, Ск.л - светильник с компактной люминесцентной лампой.

Управление освещением спален, коридоров и т.п. рекомендуется выполнять по схемам управления из нескольких мест с применением приборов плавного или дистанционного управления освещением.

3.3. Управление электрическим освещением

Наряду с традиционными схемами управления освещением из одного или нескольких мест с помощью обычных выключателей, аппаратура фирмы Schneider Electric позволяет реализовывать более сложные схемы с учетом особенностей отдельных помещений или объектов.

На рис. 3.2 и 3.3 приведены схемы управления электрическим освещением лестничных пролетов, переходов, вестибюлей, столовой. На этих рисунках: DPN - выключатель автоматический; MIN - регулятор выдержки времени (размыкание цепи через заданное время); TL - импульсное реле; К1— К4 - кнопки дистанционного управления.

На рис. 3.2 включение освещения осуществляется кнопками дистанционного управления через реле времени MIN. Включение автоматическое с выдержкой времени на отключение.

Рис. 3.2. Схема управления электрическим освещением лестничных пролетов, переходов, вестибюля

На рис. 3.3 управление освещением осуществляется через импульсное реле TL кнопками для зон:

- переход и лестничная площадка;

- столовая.

Рис. 3.3. Схема управления электрическим освещением перехода, лестничной площадки, столовой

Управление освещением рассматриваемых помещений удобно осуществлять с нескольких мест. Включение в схему управления импульсного реле позволяет производить включение-выключение одним нажатием клавиши. При достаточно большой протяженности переходов рационально использовать такие приборы, как реле времени с возможностью задания нужной выдержки времени.

На рис. 3.4 приведена схема управления электрическим освещением гостиной. В таких помещениях также удобно иметь возможность управлять освещением с нескольких мест (кнопки К1-К3). Для создания разных режимов освещения - от полумрака до яркой обстановки приемов применяются светорегуляторы (TV700, TVe700, диммеры, выключатель Unica U5.552.xxZ и переключатель U5.553.xxZ, устанавливаемые вместо обычных клавишных выключателей). Эта аппаратура позволяет снижать световой поток источников света.

Рис. 3.4. Схема управления электрическим освещением гостиной

На рис. 3.5 приведена схема управления электрическим освещением плавательного бассейна. На этом рисунке: DPN N Vigi - выключатель автоматический с УЗО; IC 2000 Р - сумеречный выключатель (фотореле); СТ25А2Р - контактор; АСТс - вспомогательное устройство к контактору СТ; К1 - кнопка дистанционного управления; D - выносной датчик фотореле.

Рис. 3.5. Схема управления электрическим освещением плавательного бассейна

Для открытого бассейна имеет смысл, чтобы уровень освещенности менялся в зависимости от естественного освещения. Такое регулирование светового потока источников света осуществляется с помощью так называемого сумеречного выключателя. Регулировать световой поток можно вручную через специальное вспомогательное устройство (АСТ).

Для управления электрическим освещением подземной автостоянки (рис. 3.6) рационально использовать детектор движения CDM в сочетании с контактором СТ. При появлении движущегося объекта (машины или человека) автоматически включается освещение, а при его отсутствии освещение автоматически выключается.

Управление электрическим освещением подвала может иметь различные варианты. Рассмотрим два из них. Управление освещением может осуществляться через реле времени MINp (рис. 3.7) с помощью кнопок, установленных при входе или внутри подвала.

Рис. 3.6. Схема управления электрическим освещением подземной автостоянки

Рис. 3.7. Схема управления электрическим освещением подвала с регулятором выдержки времени

DPN N Vigi - выключатель автоматический с дифференциальной защитой

MINp - регулятор выдержки времени (размыкание цепи через заданное время)

К1, К2 - кнопки дистанционного управления

Выключение освещения происходит с задержкой времени с постепенным снижением освещения на 50 % приставкой PRE.

При добавлении в схему управления к реле времени приставки предварительного извещения PRE о выключении освещения (рис. 3.8) можно устанавливать время предварительного извещения от 20 до 40 с. Извещение осуществляется путем постепенного снижения освещенности на 50%.

Рис. 3.8. Схема управления электрическим освещением подвала с предварительным извещением об отключении освещения

DPN N Vigi - выключатель автоматический с дифференциальной защитой MINe - регулятор выдержки времени (размыкание цепи через заданное время)

PRE - приставка к реле времени предварительного извещения о выключении освещения К1, К2 - кнопки дистанционного управления

Задержка на отключение реле времени устанавливается кнопками:

- кратким нажатием на кнопку можно установить непродолжительную задержку времени до 20 мин.

Для обеспечения безопасности производится предупреждение об отключении света путем уменьшения яркости освещения приставкой к реле времени PRE.

Прибором PRE можно устанавливать время предварительного извещения о выключении освещения от 20 до 40 с.

Для управления электрическим освещением парковки (рис. 3.9), как и для открытого бассейна, уровень освещенности рационально менять в зависимости от естественного освещения. Такое регулирование светового потока источников света осуществляется с помощью так называемого сумеречного выключателя IC2000P. Регулировать световой поток можно вручную через специальное вспомогательное устройство АСТ.

Рис. 3.9. Схема управления электрическим освещением парковки