Содержание
- Светотехнические расчеты
- Точечный метод расчета
- Метод коэффициента использования светового потока
- Метод удельной мощности
Светотехнические расчеты
Правильно спроектированная и выполненная осветительная установка должна обеспечивать надлежащие условия видения при минимальных затратах денежных средств и электрической энергии.
Освещение разделяется по видам: рабочее и аварийное.
Общее равномерное освещение применяется в помещениях:
· где выполняются относительно грубые работы, соответствующие V разряду норм и более грубые;
· в которых рабочие места не фиксированы или расположены с большой плотностью;
· в общественных, учебных, офисных зданиях.
Общее локализованное освещение используется при неравномерном постоянном расположении рабочих мест. Создается освещенность не одинаковая, зависит от расположения рабочих мест.
Местное освещение – обеспечивает требуемый уровень освещенности только в пределах рабочей поверхности.
Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещено.
Комбинированное освещение: общий и местный требуемый уровень освещенности – на рабочей поверхности, а по всей остальной площади – только общее равномерное освещение.
Система комбинированного освещения используется при неплотном и фиксированном расположении рабочих мест, и недоступности рабочих поверхностей для общего освещения из-за затенения их частями оборудования, если необходимо иметь высокий уровень освещенности, определенное или переменное направление светового потока.
Эффективность – правильное расположение светильников – самое выгодное значение относительного расстояния между ними , где l – расстояние между светильниками, h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.
Оптимальные значения и значения коэффициента неравномерности распределения освещения () следующие:
· светильники с лампами накаливания – ;
· светильники с люминесцентными лампами – .
При наличии рабочих мест вблизи стен расстояние от крайних рядов светильников до стен , в остальных случаях .
Методы расчета освещения:
1. Точечный метод
2. Метод коэффициента использования светового потока
3. Метод удельной мощности
Точечный метод расчета
Точечный метод расчета – позволяет определить световой поток ламп, необходимый для создания нормируемой освещенности () в любой точке произвольно расположенной плоскости при условии, что отраженный от стен и потолка световой поток не имеет большого значения.
Метод применяется при расчете локализованного, местного, наружного освещения, освещения негоризонтальных поверхностей.
Метод используется как для прямого расчета, так и для проверочного.
Сущность метода – требуемый световой поток осветительной установки определяют при условии, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность не должна быть меньше нормированной .
На плане предварительно намечают точки, где освещенность может оказаться наименьшей. В каждой точке вычисляют со световым потоком в 1000 лм. Точку с наименьшей освещенностью принимают в качестве расчетной.
Последовательность точечного метода расчета:
1. На плане помещения размещают светильники и на освещаемой поверхности намечают контрольные точки, освещенность которых может оказаться наименьшей.
2. Для каждой из намеченных точек определяют условную освещенность для лампы со световым потоком 1000 лм.
– условная сила света светильника с лампой 1000 лм в направлении освещаемой точки (определяется по кривым светораспределения светильников или по таблице), кд.
– угол между осью светильника и направлением светового луча.
Если расчетная точка освещена несколькими светильниками, то освещенность в этой точке определяется:
– условная сила света светильника в направлении освещаемой точки, определяется по кривой светораспределения.
– угол между осью светильника и направлением .
Кривая светораспределения силы света (КСС) – графики пространственных изолюкс – семейство кривых, являющихся геометрическим методом точек с одинаковой горизонтальной освещенностью в координатах h и d при разных соотношениях.
Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности светильника “Астра”
Определяем расчетный световой поток лампы
– определяется по СНиП;
– коэффициент запаса;
– коэффициент добавочной освещенности, учитывающий действие более далеких светильников и отражающую составляющую светового потока ().
Таблица 1 – Коэффициент запаса
№п/п |
Наименование помещения |
Расчетное число чисток светильника |
|||
Л.Л. |
Л.Н. |
||||
1 |
Территория предприятия |
1,5 |
1,3 |
3 раза/год |
|
2 |
Мастерские, животноводческие помещения, цеха |
1,8 |
1,5 |
3 раза/месяц |
|
3 |
Общественные помещения, офисы |
1,5 |
1,3 |
2 раза/месяц |
|
4 |
Склады, мельницы, кузницы |
2,0 |
1,7 |
4 раза/месяц |
3. По рассчитанному световому потоку Ф выбирают лампу соответствующей мощности.
Освещенность негоризонтальной поверхности (вертикальной, наклонной).
светотехнический расчет точечный метод
– кратчайшее расстояние от оси симметрии до линии пересечения наклонной или вертикальной плоскости со вспомогательной горизонтальной плоскостью, проведенной через расчетную точку А.
– угол наклона расчетной плоскости к горизонтальной плоскости.
Для вертикальной плоскости ,.
Метод коэффициента использования светового потока
Применяется при расчете общего равномерного освещения горизонтальной поверхности с учетом отраженных от стен и потолка световых потоков.
Метод коэффициента использования светового потока основывается на известном соотношении
– средняя освещенность, лк;
– световой поток, падающий на освещаемую поверхность, лм;
– площадь освещаемой поверхности, м2.
Очевидно, что световой поток, достигающий освещаемую поверхность, будет значительно ниже суммы потока ламп данной осветительной установки за счет различных потерь.
Сущность метода – при известном числе и типе светильников, равномерно расположенных в помещении, характеризуемых известными коэффициентами отражения стен, потолка и рабочей поверхности, определяется коэффициент использования светового потока.
– световой поток, достигающий расчетной поверхности.
– суммарный световой поток источника света осветительной установки.
Коэффициент использования светового потока прямопропорционален КПД светильника и зависит от:
· характера светораспределения светильника: чем уже КСС, тем выше ;
· коэффициентов отражения потолка (), стен () и рабочей поверхности ();
· высоты h: чем меньше h, тем выше ;
· площади S: чем меньше S отличается от квадрата, тем выше .
Влияние формы помещения определяется индексом помещения
S – площадь помещения;
h – расчетная высота подвеса светильника;
A–B – длины сторон помещения.
Таблица 2 – Средние коэффициенты отражения от стен и потолка
Характер отражаемой поверхности |
% |
|
1. Побеленный потолок, побеленные стены с окнами, закрытыми светлыми шторами |
70 |
|
2. Побеленные стены при не завешенных окнах, побеленный потолок в сырых помещениях, чистый бетонный, светлый деревянный потолок |
50 |
|
3. Бетонный потолок в грязных помещениях, деревянный потолок, бетонные стены с окнами, стены со светлыми обоями |
30 |
|
4. Стены, потолок в помещении с большим количеством пыли, сплошное остекление без штор, стены из красного кирпича неоштукатуренные, стены с темными обоями |
10 |
Обычно расчет проводят по .
– по таблице 1 (1,3…2,0);
;
– зависит от соотношения и КСС (1,1…1,2);
– число светильников;
– по таблице справочника.
Таблица 3 – Коэффициент использования светового потока светильника с люминесцентной лампой
Параметры, от которых зависит |
Тип светильника |
||||||||||
Л. Л.2×40 или 2×80 |
1×40 или 1×80 |
||||||||||
Коэффициент отражения |
|||||||||||
, % |
70 |
70 |
50 |
30 |
0 |
70 |
70 |
50 |
30 |
0 |
|
, % |
50 |
50 |
30 |
10 |
0 |
50 |
50 |
30 |
10 |
0 |
|
, % |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
30 |
10 |
10 |
10 |
0 |
|
Индекс помещения, i |
Коэффициент использования светового потока , % |
||||||||||
0,5 |
28 |
27 |
20 |
13 |
11 |
27 |
26 |
17 |
12 |
11 |
|
0,7 |
38 |
36 |
27 |
20 |
17 |
36 |
34 |
25 |
20 |
17 |
|
1,0 |
51 |
47 |
37 |
29 |
25 |
47 |
43 |
34 |
28 |
25 |
|
1,5 |
63 |
57 |
47 |
38 |
33 |
58 |
52 |
44 |
36 |
33 |
|
2,0 |
70 |
63 |
53 |
44 |
38 |
64 |
58 |
49 |
42 |
38 |
|
2,5 |
76 |
68 |
57 |
49 |
42 |
69 |
63 |
53 |
47 |
41 |
|
3,0 |
80 |
71 |
60 |
52 |
44 |
73 |
65 |
56 |
50 |
44 |
|
3,5 |
82 |
73 |
62 |
54 |
46 |
75 |
67 |
58 |
52 |
46 |
|
4,0 |
85 |
75 |
64 |
56 |
48 |
78 |
69 |
60 |
54 |
47 |
|
5,0 |
90 |
79 |
69 |
61 |
52 |
82 |
72 |
64 |
58 |
51 |
|
Потолок нижней полусферы ,% |
66 |
66 |
|||||||||
Потолок верхней полусферы , % |
19 |
19 |
Таблица 4 – Коэффициент использования светового потока светильника с лампой накаливания
Индекс помещения, i |
Астра |
ППД-160 ППД-200 |
ППР, МСР01, ПСП09 |
|||||||||||||
0,5 |
24 |
22 |
20 |
17 |
16 |
25 |
24 |
20 |
17 |
16 |
19 |
18 |
12 |
9 |
6 |
|
0,7 |
42 |
39 |
34 |
30 |
29 |
39 |
36 |
30 |
26 |
25 |
29 |
27 |
19 |
15 |
12 |
|
1,0 |
51 |
49 |
43 |
39 |
37 |
47 |
44 |
39 |
36 |
34 |
37 |
35 |
26 |
20 |
16 |
|
1,5 |
60 |
55 |
50 |
46 |
44 |
55 |
51 |
45 |
42 |
40 |
46 |
42 |
32 |
25 |
20 |
|
2,0 |
66 |
60 |
55 |
51 |
49 |
61 |
55 |
51 |
47 |
46 |
52 |
47 |
37 |
29 |
23 |
|
2,5 |
70 |
64 |
59 |
55 |
53 |
65 |
58 |
54 |
51 |
49 |
56 |
50 |
40 |
32 |
25 |
|
3,0 |
73 |
66 |
62 |
58 |
56 |
68 |
61 |
56 |
54 |
52 |
60 |
53 |
43 |
35 |
27 |
|
3,5 |
76 |
68 |
64 |
61 |
59 |
70 |
63 |
58 |
56 |
54 |
62 |
55 |
45 |
36 |
28 |
|
4,0 |
78 |
70 |
66 |
62 |
60 |
72 |
64 |
60 |
57 |
56 |
64 |
57 |
47 |
38 |
30 |
|
5,0 |
81 |
73 |
69 |
64 |
62 |
74 |
65 |
62 |
58 |
57 |
67 |
59 |
49 |
40 |
32 |
|
, % |
75 |
68 |
47 |
Последовательность расчета методом коэффициента использования светового потока:
1. В соответствии с типом и назначением помещения определить величину .
2. Выбрать тип светильников, определить их расположение и число в соответствии с габаритами помещения и высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью и с учетом отношения .
3. Определить коэффициенты отражения потолка (), стен (), рабочей поверхности () и индекс помещения (i).
4. По таблицам 3,4 определить коэффициент использования светового потока ().
5. Выбрать коэффициент запаса ( по таблице 1) и коэффициент неравномерности распределения освещенности ( – зависит от КСС и h).
6. Определить световой поток
.
7. Выбрать из каталога лампу, ближайшую по световому потоку Ф.
Световой поток должен быть не менее и не более . Если это условие не выполняется, то принимают ближайшую по световому потоку лампу и вычисляют число ламп
.
Далее изменяют расположение светильников в соответствии с принятым количеством ламп.
8. Определяют суммарную мощность осветительных установок.
Метод удельной мощности
Удельная мощность – отношение общей установленной мощности светильников к площади освещаемого помещения.
Это упрощенная форма расчета метода коэффициента использования.
Применяется для расчета общего равномерного освещения незагроможденных помещений, длина которых не более чем в 2,5 раза превышает ширину, строго для тех данных, для которых составлена таблица 5.
Величина требуемой удельной мощности для облегчения заданного уровня освещенности зависит от типа и мощности ламп, типа светильников и их размещения, от характеристики освещаемого помещения.
В таблице 5 приводятся удельные мощности в зависимости от уровня нормированного освещения, площади освещаемой поверхности и расчетной высоты подвеса светильника при наиболее вероятном сочетании коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности и при относительном расхождении между светильниками , близком к оптимальному.
Таблица составлена при , : Л.Н. =1,3; Л.Л. =1,5.
Таблица 5 – Значение удельной мощности () общего равномерного освещения
h, м |
S, м2 |
E, лк |
|||||||
5 |
10 |
20 |
30 |
50 |
75 |
100 |
|||
2-3 |
10-15 |
2,8 |
5,2 |
9,2 |
12 |
19,3 |
26,5 |
34 |
|
15-25 |
2,4 |
4,3 |
7,7 |
10,2 |
16,3 |
23,5 |
29 |
||
25-50 |
2,0 |
3,5 |
6,4 |
8,6 |
13,8 |
19,5 |
24,5 |
||
50-150 |
1,8 |
3,0 |
5,3 |
7,2 |
11,4 |
16,3 |
21 |
||
150-300 |
1,6 |
2,7 |
4,7 |
6,4 |
10,2 |
13,6 |
18,5 |
||
>300 |
1,5 |
2,6 |
4,6 |
6,1 |
17,5 |
||||
3-4 |
10-15 |
3,4 |
5,9 |
10,3 |
14,7 |
22,5 |
31,0 |
40,0 |
|
15-20 |
3,3 |
5,2 |
8,9 |
12,5 |
19,7 |
26,5 |
35,0 |
||
25-50 |
2,7 |
4,4 |
7,7 |
10,6 |
17,3 |
24,0 |
30,0 |
||
50-150 |
2,2 |
3,7 |
6,4 |
8,9 |
14,5 |
20,5 |
25,0 |
||
150-300 |
1,9 |
3,2 |
5,5 |
7,6 |
12,0 |
17,0 |
21,5 |
||
>300 |
1,6 |
2,7 |
4,7 |
6,6 |
10,2 |
14,0 |
18,0 |
||
!!! |
1,4 |
2,3 |
4,2 |
6,0 |
9,4 |
12,7 |
16,5 |
, ,
Последовательность расчета методом удельной мощности:
Так же как и по методу коэффициента использования светового потока определяют п.1, 2, 3 (кроме индекса помещения).
4. По таблице 5 определить удельную мощность .
5. Определить расчетную мощность лампы .
6. Выбрать ближайшую стандартную лампу, если , то производят пересчет количества светильников
.