Производственное освещение: проектирование и расчёт

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ 
 
 
Учебное пособие  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023 
 

УДК 628.97 
ББК 31.294 
П80 
Авторы:
Трунова И. Г., Елькин А. Б., Маслеева О. В., Малафеев О. Ю., Агальцова Т. А. 
 
Рецензент:  
доктор технических наук, профессор В. И. Наумов 
П80  
Производственное освещение: проектирование и расчёт : учебное 
пособие / [Трунова И. Г. и др.]. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 
2023. – 240 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1494-4 
Приведены общие сведения о роли и видах производственного освещения, 
основные принципы проектирования систем освещения. Указаны особенности выбора 
системы производственного освещения, изложены методики расчета общего, местного 
искусственного освещения производственных и административных зданий и помещений. 
Приведены примеры расчетов и необходимые справочные данные. 
Для бакалавров и магистров всех направлений подготовки очной и заочной форм 
обучения. Может быть использовано при выполнении выпускной квалификационной 
работы. 
УДК 628.97 
ББК 31.294 
ISBN 978-5-9729-1494-4 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 


СОДЕРЖАНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................................ 
5 
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ................................................................................................... 
7 
1. СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ................................................................................ 
11 
2. ВИДЫ И СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ .................................. 
21 
2.1. Естественное освещение .......................................................................................................... 
21 
2.2. Искусственное освещение 
........................................................................................................ 
23 
3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ ............. 
30 
4. ИСТОЧНИКИ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 
....................................................... 
33 
4.1. Тепловые источники света ....................................................................................................... 
34 
4.1.1. Лампы накаливания ............................................................................................................... 
34 
4.1.2. Галогенные лампы 
.................................................................................................................. 
36 
4.2. Разрядные лампы ...................................................................................................................... 
37 
4.2.1. Люминесцентные лампы 
....................................................................................................... 
37 
4.2.2. Лампы ДРЛ, ДНаТ ................................................................................................................. 
40 
4.2.3. Металлогалогенные лампы ................................................................................................... 
45 
4.3. Светодиодные лампы 
................................................................................................................ 
48 
5. СВЕТИЛЬНИКИ 
........................................................................................................................ 
54 
6. Нормирование освещения ........................................................................................................... 
74 
6.1.  Нормирование искусственного освещения ........................................................................... 
74 
6.2. Нормирование естественного освещения 
............................................................................... 
77 
6.3. Нормирование наружного освещения .................................................................................... 
78 
6.4.  Нормирование аварийного освещения .................................................................................. 
82 
6.5. Эвакуационные знаки безопасности ....................................................................................... 
85 
7. КОНТРОЛЬ ОСВЕЩЕНИЯ .................................................................................................... 
88 
7.1. Методика контроля параметров освещения ........................................................................... 
88 
7.2. Приборы для контроля параметров освещения ..................................................................... 
91 
8. МЕТОДИКИ РАСЧЁТА СИСТЕМЫ ОБЩЕГО ИСКУССТВЕННОГО 
ОСВЕЩЕНИЯ ................................................................................................................................ 
95 
8.1. Расчёт по методу коэффициента использования светового потока 
..................................... 
95 
8.2. Расчёт по методу удельной мощности (метод Ватта) ........................................................... 
98 
8.3. Расчёт по точечному методу 
.................................................................................................... 
99 
8.4. Электротехнический расчёт 
................................................................................................... 
102 
9. МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 
....................................... 
105 
9.1. Расчёт площади световых проёмов ....................................................................................... 
108 
9.2. Графоаналитический метод расчёта КЕО методом Данилюка .......................................... 
109 
3 

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ  В ПРОГРАММЕ DIALux 
................................ 
114 
10.1. Проектирование светотехнической части системы освещения административного 
помещения ...................................................................................................................................... 
114 
10.2. Проектирование системы общего освещения  производственного помещения 
............. 
128 
10.3. Проектирование системы наружного освещения .............................................................. 
143 
11. ПРИМЕРЫ РАСЧЁТОВ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 
................................. 
159 
11.1. Расчёт общего освещения для производственного помещения ....................................... 
159 
11.2. Расчёт общего освещения для офисного помещения 
........................................................ 
162 
11.3. Электротехнический расчёт 
................................................................................................. 
168 
11.4. Расчёт по методу удельной мощности (метод Ватта) ....................................................... 
170 
11.5. Расчёт точечным методом 
.................................................................................................... 
172 
12. ПРИМЕРЫ РАСЧЁТОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ 
..................................... 
174 
12.1. Расчёт площади остекления световых проёмов  для естественного освещения ............ 
174 
12.2. Расчёт геометрического КЕО (метод Данилюка) .............................................................. 
178 
13. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ 
........................................................................................... 
180 
13.1. Методика экономического расчёта ..................................................................................... 
180 
13.2. Экономический расчёт сравнения двух вариантов системы искусственного общего 
освещения ....................................................................................................................................... 
181 
14. ХРАНЕНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ЛАМП ............................... 
185 
14.1. Хранение ртутьсодержащих ламп 
....................................................................................... 
185 
14.2. Утилизация ртутьсодержащих ламп ................................................................................... 
187 
14.2.1. Методы утилизации ртутьсодержащих ламп .............................................................. 
187 
14.2.2. Технология вакуумной дистилляции РСО ........................................................................ 
189 
14.2.3. Технология термической демеркуризации РСО 
.............................................................. 
189 
14.2.4. Технология реагентной демеркуризации ......................................................................... 
191 
14.2.5. Технология противоточной продувки 
.............................................................................. 
192 
14.2.6. Переработка люминофора ............................................................................................... 
193 
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 
.................................................................. 
195 
Приложение 1. Справочные материалы для расчёта искусственного освещения 
................... 
197 
Приложение 2. Справочные материалы для расчёта естественного освещения ..................... 
234 
 
 
 
 
 
4 

ВВЕДЕНИЕ 
Современное человеческое общество немыслимо без повсеместного использования света. Осветительные установки создают необходимые условия 
освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее 
около 90 % информации, получаемой человеком от окружающего мира.  
Освещение исключительно важно для здоровья человека. Свет – это ключевой элемент нашей способности видеть, оценивать форму, цвет и перспективу 
окружающих нас предметов. Очень много несчастных случаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетворительного освещения или из-за ошибок, 
сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Недостаточное освещение вызывает зрительный дискомфорт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженности. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфорта приводит к 
отвлечению внимания, уменьшению сосредоточенности, зрительному и общему 
утомлению. 
Свет создаёт нормальные условия для работы и учёбы, улучшает наш быт. 
Без современных средств освещения невозможна работа шахт и рудников, предприятий в безфонарных и безоконных зданиях, метрополитена, многих взрыво- 
и пожароопасных производств. Без искусственного света не может обойтись современный город, невозможны строительство, сельскохозяйственные работы, а 
также работа транспорта в темное время суток. Свет обеспечивает возможность 
космических полетов, освоения мирового океана. Оптическое излучение все в 
большей степени используется в современных технологических процессах в промышленности и сельском хозяйстве для обеззараживания помещений и воды, 
становится неотъемлемой частью фотохимических производств, играет всё возрастающую роль в повышении продуктивности животноводства и птицеводства, 
урожайности растительных культур. Световая сигнализация является одним из 
распространенных средств связи, особенно на всевозможных видах транспорта. 
Производственное освещение – неотъемлемый элемент условий трудовой 
деятельности человека. Правильно организованное освещение рабочего места 
обеспечивает сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной 
системы, а также безопасность в процессе производства. Производительность 
труда и качество выпускаемой продукции находятся в прямой зависимости от 
освещения. 
Рационально устроенное освещение в цехах промышленных предприятий и 
общественных зданий является существенным показателем высокого уровня 
культуры труда и технического прогресса, неотделимой частью научной организации труда и эстетики, производства. 
Обеспечение гигиенически рациональных условий освещения в производственных помещениях способствует длительному сохранению работоспособности и предотвращению производственного травматизма и повышает производительность труда от 5 до 20 %. Производственное освещение должно обеспечивать 
не только достаточную освещенность на рабочих местах, но и обладать высоким 
5 

качеством – равномерное распределение яркостей на рабочей поверхности, отсутствие слепящих бликов и резких теней, быть экономичным и безопасным. 
Рациональное освещение рабочих мест является одним из элементов благоприятных условий труда. При неудовлетворительном освещении зрительная способность глаза снижается, могут появиться головные боли, резь в глазах, близорукость, катаракта, поэтому немаловажное значение должно придаваться созданию хорошей освещенности рабочего места. 
Из-за постоянного напряжения зрения наступает зрительное утомление. 
При недостаточном освещении рабочий наклоняется к оборудованию, вследствие чего возрастает опасность несчастного случая. Постоянный перевод 
взгляда с достаточно освещенного предмета на плохо освещенный вызывает профессиональную болезнь – нистагм. Длительная работа при высокой освещенности может привести к светобоязни – повышенной чувствительности глаз к свету 
с характерным слезотечением, воспалением слизистой оболочки или роговицы 
глаза. 
Эффективное использование света с помощью достижений современной 
светотехники – важнейший резерв повышения производительности труда и качества продукции, снижения травматизма и сохранения здоровья людей. 
О масштабах современной светотехники можно судить по следующим цифрам. В нашей стране в настоящее время только в промышленности и сельском 
хозяйстве, в общественных и жилых зданиях и на улицах установлено более одного миллиарда световых точек суммарной мощностью около 100 млн кВт.  
Во всем мире 19 % всей электроэнергии тратится на освещение. По разным оценкам в России эта цифра составляет около 13÷16 %. Большая часть приходится на 
освещение зданий и улиц – 75 %. На освещение ежегодно расходуется свыше 
115 млрд кВт ā ч электроэнергии (по данным на 2019 год). На нужды уличного 
освещения в 2019 году было израсходовано 4,73 млрд кВт ā час. 
Главной задачей современной светотехники является создание комфортной 
световой среды для труда и отдыха человека, а также эффективное применение 
оптического излучения в технологических процессах при рациональном использовании электрической энергии. 
Будущие осветительные устройства (ОУ) – это не только комфортные многофункциональные световые комплексы, но и энергоэкономичные, эффективные 
и экологичные ОУ, производящие высококачественный свет только в таком количестве и в то время, сколько, когда и где требуется. 
Проблема энергосбережения в ОУ всех стран мира, не только передовых, но 
и развивающихся, приобрела за последние годы исключительное значение. При 
этом от успехов в решении этой проблемы во многом зависит будущее человеческой цивилизации не только в связи с постепенным исчерпыванием горючих 
ископаемых, идущих на выработку электроэнергии, но и из-за быстро происходящего загрязнения окружающей среды выбросами в атмосферу вредных веществ (диоксидов углерода и серы, а также ртути), образуемых в результате сжигания топлива при производстве электроэнергии. 
 
6 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 
В учебном пособии используются следующие термины в соответствии с 
ГОСТ Р 56228-2014 «Освещение искусственное. Термины и определения»: 
 аварийное освещение: освещение, предназначенное для использования 
при нарушении питания рабочего освещения; 
 акцентирующее освещение: освещение, предназначенное для существенного увеличения освещенности на ограниченном участке или объекте по 
сравнению с окружающим пространством при минимуме рассеянного освещения; 
 антипаническое освещение: вид эвакуационного освещения для 
предотвращения паники и безопасного подхода к путям эвакуации; 
 архитектурное освещение: искусственное освещение объектов, имеющих важное градостроительное, композиционное или визуально-ориентирующее значение, отвечающее эстетическим требованиям зрительного восприятия; 
 блескость: явление, при котором появляется дискомфорт или уменьшается способность видеть детали или объекты вследствие неблагоприятного распределения или уровня яркости или экстремальных контрастов; 
 вертикальная освещенность, лк: освещенность на вертикальной плоскости; 
 внутреннее освещение: освещение объектов, находящихся внутри помещений, и/или их окружения; 
 горизонтальная освещенность, лк: освещенность на горизонтальной 
плоскости; 
 дежурное освещение: освещение в нерабочее время; 
 диффузное освещение: освещение, при котором свет, падающий на рабочую плоскость или объект, не имеет преимущественного направления; 
 дискомфортная блескость: блескость, вызывающая неприятные ощущения, но не обязательно ухудшающая при этом видимость объектов; 
 знак безопасности: знак, дающий информацию о мерах безопасности 
(запрещения, предписания или разрешения определенных действий) с помощью 
комбинации цвета, формы и графических символов или текста; 
 знак безопасности с внешней подсветкой: знак безопасности, освещаемый извне; 
 знак безопасности с внутренней подсветкой: знак безопасности, освещаемый изнутри; 
 зона зрительной работы: часть рабочей поверхности, на которой выполняют зрительную работу; 
 зона непосредственного окружения: область шириной не менее 0,5 м, 
окружающая зону зрительной работы внутри поля зрения; 
 зона периферии: зона, следующая за зоной непосредственного окружения объекта наблюдения внутри поля зрения; 
7 

 индекс цветопередачи; ИЦ: мера соответствия зрительных восприятий 
цветного объекта, освещенного исследуемым и стандартным источниками света 
при определенных условиях наблюдения (с учётом хроматической адаптации 
наблюдателя); 
 источник света; ИС: устройство, излучающее свет в результате преобразования электрической энергии; 
 комбинированное освещение: сочетание общего и местного освещения; 
 контраст: субъективное восприятие качественного или количественного 
различия двух частей поля зрения, видимых одновременно или последовательно; 
 контраст объекта различения с фоном: яркостный контраст, определяемый отношением разности между яркостью объекта и фона к яркости фона; 
 коэффициент ослепленности: число, характеризующее слепящее действие находящихся в поле зрения ИС; 
 коэффициент пульсации освещенности, %: критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени 
светового потока ИС в ОУ при питании их переменным током; 
 локализованное освещение: освещение зон с повышенными требованиями к уровню освещенности; 
 максимальная освещенность, лк: наибольшее значение освещенности, 
определенное в точках заданной поверхности; 
 местное освещение: освещение рабочего места, являющееся дополнительным к общему освещению и имеющее независимое от него управление; 
 минимальная освещенность, лк: наименьшее значение освещенности, 
определенное в точках заданной поверхности; 
 направленное освещение: освещение, при котором свет падает на рабочую плоскость или объект преимущественно с какого-то одного направления; 
 наружное освещение: освещение объектов, находящихся вне зданий, 
и/или их окружения; 
 общее освещение: освещение открытых пространств или помещений 
(общее равномерное освещение) или отдельных их зон (общее локализованное 
освещение) без учета специальных локальных требований; 
 объединенный показатель дискомфорта: характеристика дискомфортной блескости; 
 осветительный прибор; ОП: устройство, предназначенное для освещения и содержащее один или несколько электрических ИС и осветительную арматуру;  
 освещение: использование света для того, чтобы сделать видимыми 
объекты и/или их окружение; 
 осветительная установка; ОУ: совокупность ОП и осветительных комплексов, поддерживающих конструкций, средств питания и управления освещением, а также элементов освещаемого пространства, участвующих в перераспределении света (поверхности помещения) или являющихся объектом освещения 
(участок полотна дороги, стена здания и т. п.), функционально связанных для 
8 

обеспечения необходимых условий видимости и комфортности освещаемого 
объекта или пространства; 
 осветительная система: светотехническое оборудование (ИС, пускорегулирующая аппаратура, ОП и средства управления), необходимое для реализации и функционирования ОУ; 
 освещение зон повышенной опасности: вид эвакуационного освещения – для безопасного завершения потенциально опасного рабочего процесса; 
 освещение путей эвакуации: вид эвакуационного освещения для 
надежной идентификации и безопасного использования путей эвакуации; 
 освещенность, лк: физическая величина, определяемая отношением 
светового потока, падающего на малый участок поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого участка;  
 отраженная блескость: характеристика отражения светового потока от 
рабочей поверхности в направлении глаза работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном; 
 отраженный световой поток, лм: световой поток, поступающий на поверхность от ОП после отражения от других поверхностей ОУ; 
 показатель ослепленности: величина, производная от коэффициента 
ослепленности; 
 поле зрения: часть пространства, в пределах которого находящийся в 
заданном положении глаз наблюдателя видит объекты; 
 прямой световой поток, лм: световой поток, поступающий на поверхность непосредственно от ОП; 
 пульсация: периодические колебания фотометрической величины (светового потока, освещенности и др.) при питании ИС переменным током; 
 пути эвакуации: пути для эвакуации людей в аварийной ситуации; 
 рабочее освещение: освещение, обеспечивающее нормируемые светотехнические параметры (освещенность, качество освещения и другие) в помещениях и в местах производства работ вне зданий; 
 рабочая поверхность: поверхность, на которой проводят работу и для 
которой нормируют освещенность; 
 равномерность освещенности: отношение значения минимальной 
освещенности к значению средней освещенности поверхности; 
 резервное освещение: вид аварийного освещения для продолжения работы в случае отключения рабочего освещения; 
 световая среда: полная совокупность внешних световых факторов, способных повлиять на зрительное восприятие человеком окружающей обстановки; 
 система указания путей эвакуации: система, обеспечивающая однозначность информации и достаточное число эвакуационных знаков безопасности, позволяющих людям эвакуироваться из места расположения в случае возникновения опасности вдоль установленных путей эвакуации; 
9 

 слепящая блескость: блескость, ухудшающая видимость объектов, но 
не обязательно вызывающая дискомфорт; 
 средняя освещенность, лк: освещенность, усредненная по заданной поверхности; 
 сетка для измерений и расчётов: упорядоченная совокупность точек 
расчётной поверхности, в которых рассчитывают или измеряют заданные световые величины (освещенность, яркость); 
 совмещенное освещение: действующее совместно естественное и искусственное освещение; 
 утилитарное наружное освещение: стационарное освещение, обеспечивающее безопасное и комфортное движение транспортных средств и пешеходов на дорогах, улицах, велосипедных дорожках и в пешеходных зонах парков и 
скверов в темное время суток; 
 фон: поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, 
на которой он рассматривается; 
 цветовая температура, К: температура излучателя Планка (черного 
тела), при которой его излучение имеет ту же цветность, что и излучение рассматриваемого объекта; 
 цветопередача: общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава ИС на зрительное восприятие цветных объектов, сознательно или 
бессознательно сравниваемое с восприятием тех же объектов, освещенных стандартным источником света; 
 эвакуационное освещение: вид аварийного освещения для эвакуации 
людей или завершения потенциально опасного процесса; 
 эвакуационный выход: выход, предназначенный для использования в 
аварийной ситуации. 
 
 
 
 
10