Коэффициент использования светового потока
РАСЧЕТ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ
Основные положения
1.1. Для заданных характеристик зрительной работы и рабочего помещения определить необходимую минимальную величину освещённости рабочего места, создаваемую системой общего освещения или системой общего освещения в комбинированной системе освещения по действующим строительным нормам и правилам СНиП 23-05-95 [1], и провести методом светового потока (коэффициента использования) расчёт общего равномерного освещения для горизонтальной рабочей поверхности.
1.2. Выбрать тип источника света и тип светильников с учётом характеристики помещения и светораспределения светильников.
1.3. Распределить светильники и определить их количество (схему распределения светильников привести в отчёте).
1.4. Расчёт довести до определения электрической мощности системы общего освещения.
Нормы освещенности выбираются по таблице 1.
Методика расчета
2.1. Определить разряд и подразряд зрительной работы, учитывая заданные по варианту характеристики зрительной работы, наименьший размер объекта различения, характеристику фона и контраста объекта различения с фоном (табл. 1.) [1].
2.2. Определить нормируемый уровень минимального освещения на рабочем месте, используя табл. 1 [1].
Если в вашем варианте в системе местного освещения используются лампы накаливания, то определите нормируемый уровень минимального освещения, учитывая требования [1]:
«Освещённость при использовании ламп накаливания следует снижать по шкале освещённости: а) на одну ступень при системе комбинированного освещения, если нормируемая освещённость составляет 750 лк и более…», используя при этом данные [1]:
«Нормируемые значения освещённости в люксах, отличающиеся на одну ступень, следует принимать по шкале: 0,2; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10; 20; 30; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 1000; 1250; 1500; 2000; 2500; 3000; 3500; 4000; 4500; 5000».
2.3. Выбрать тип светильников общего освещения с учётом характеристик светораспределения.
В помещениях вычислительных центров рекомендуется использовать светильники с металлической экранирующей решёткой и непрозрачными боковинами типа ЛСО; с отражённым и рассеянным светораспределением — типа УСП и типа ЛПО.
При выборе типа светильника можно ограничиться светильниками, приведёнными на рисунке 1 [2].
Таблица 1
Нормы проектирования искусственного освещения
(фрагмент из СНиП 23-05-95*/2010; остальное – смотреть в отдельном файле)
| Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Разряд зрительной работы | Подразряд зрительной работы | Контраст объекта с фоном | Характеристика фона | Искусственное освещение | |
| Освещённость, лк | |||||||
| Комбинированное | Общее | ||||||
| Наивысшей точности | Менее 0,15 | I | а | Малый | Тёмный | ||
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | |||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | |||||
| г | Средний Большой Большой | Светлый Светлый Средний | |||||
| Очень высокой точности | 0,15–0,3 | II | а | Малый | Тёмный | ||
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | |||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | |||||
| г | Средний Большой Большой | Светлый Светлый Средний | |||||
| Высокой точности | 0,3–0,5 | III | а | Малый | Тёмный | ||
| б | Малый Средний | Средний Тёмный | |||||
| в | Малый Средний Большой | Светлый Средний Тёмный | |||||
| г | Средний Большой Большой | Светлый Светлый Средний |
2.5. Распределить светильники и определить их количество [2].
2.5.1. Для ламп накаливания и ДРЛ. Обеспечение равномерного освещения для горизонтальной рабочей поверхности достигается при определённых отношениях расстояния между центрами светильников L к высоте подвеса светильников над рабочей поверхностью Hр
— для светильников типа ЛСО, УСП, ЛПО — L/Hр = 1,3 … 1,4;
— для «Глубокоизлучателя» типа УПМ-15 — L/Hр = 1,5;
— для «Молочного шара» и для взрывозащищённого светильника типа ВЗГ с отражателем — L/Hр = 2.
Светильники с лампами накаливания (ЛН) и дуговыми ртутными с люминофором (ДРЛ) рекомендуется располагать в шахматном порядке.
Количество светильников с лампами ЛН и ДРЛ определяется по формуле:
,
где S — площадь помещения, м2.
2.5.2. Для люминесцентных ламп. Длину светильников lсв принимать равной длине лампы (lл) плюс 50 – 100 мм (lл - выбирают из таблицы)
Светильники с люминесцентными лампами для получения равномерной горизонтальной освещённости рекомендуется располагать сплошными рядами, параллельными стенам с окнами или длинным сторонам помещения. Расстояние между центрами светильников в ряду L принимают с учётом рекомендаций:
.
Расстояние между параллельными рядами светильников C определяют в соответствии с рекомендациями:
.
Количество светильников с ЛЛ определяется по формуле:
.
 |
2.6. В отчёте привести рисунок со схемой распределения светильников.
1 — «Универсаль»; 2 — «Глубокоизлучатель»; 3 — «Люцетта»;
4 — «Молочный шар»; 5 — типа ВЗГ; 6 — типа ОД; 7 — типа ПВЛ
Рисунок 1 – Примеры типов некоторых светильников
2.7. Для расчёта общего равномерного освещения горизонтальной рабочей поверхности основным методом является метод светового потока (коэффициент использования), учитывающий световой поток, отражённый от потолка и стен [2].
Световой поток одной лампы (для ЛН и ДРЛ) или световой поток группы ламп (для светильника с ЛЛ) рассчитывают по формуле:
,
где Eн — нормированная минимальная освещённость, лк;
Z — коэффициент минимальной освещённости, равный отношениюEср/Eмин, для ЛН и ДРЛ Z = 1,15; для ЛЛ Z = 1,1;
K — коэффициент запаса (см. табл. 2 - с учетом варианта) [2];
η — коэффициент использования светового потока ламп.
Коэффициент использования светового потока ламп (η ) зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения от потолка ρп и стен ρс, высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью Hр и показателя помещения.
Таблица 2
Коэффициент запаса K
| № п/п | Характеристика объекта | Коэффициент запаса | Срок чистки светильников, не реже одного раза | |
| при люминесцентных лампах | при лампах накаливания | |||
| Помещения с большими выделениями пыли, дыма или копоти | 1,7 | в 1 мес. | ||
| Помещения со средними выделениями пыли, дыма или копоти | 1,8 | 1,6 | в 3 мес. | |
| Помещения с малыми выделениями пыли, дыма или копоти | 1,5 | 1,3 | в 6 мес. |
Значение коэффициента использования светового потока определяют по табл. 3 [2], при этом для светильников типа ЛОУ, ЛСП, ЛСО, ЛПО и УСП брать те же коэффициенты использования, что и для светильников типа ПВЛ.
Показатель помещения:
,
где A и B — соответственно длина и ширина помещения, м.
2.9. В конце расчета необходимо: по полученному расчетному значению светового потока подобрать ЛН, ДРЛ или группу ЛЛ.
Для этого необходимо использовать выписки из ГОСТ 6825-74, ГОСТ 16354-77 и ГОСТ 2239-79 (табл. 4–6).
Для светильника с ЛЛ надо учитывать, что в таком светильнике количество ламп n = 2 или n = 4 [2].
Расчет будет выполнен верно, когда отклонение светового потока выбранной по таблице лампы (FлТ) от расчётного значения потока (FлР) будет в пределах: от 0 % и до +20 % {т.е. FлТ = (1-1,2) FлР}.
Если это условие не выполняется, то корректируют схему расположения светильников и уточняют расчет.
Например:
1 - выбирается другой тип ламп и проводится новый расчет;
2 - изменяется количество выбранных ламп и проводится уточнение расчета.
2.10. Определить потребляемую мощность светильной установки:
,
где P — потребляемая мощность, Вт;
p — мощность одной лампы, Вт;
n — количество ламп в светильнике для ЛЛ (n = 2 или 4).
Таблица 3
Коэффициент использования светового потока
| Светильник | «Глубокоизлучатель» | «Универсаль» без затенителя | «Люцетта» | ВЗГ-200 с отражателем | ОД | ПВЛ | ||||||||||||
| ρп, % | ||||||||||||||||||
| ρс, % | ||||||||||||||||||
| i | Коэффициент использования η | |||||||||||||||||
| 0,5 | ||||||||||||||||||
| 0,6 | ||||||||||||||||||
| 0,7 | ||||||||||||||||||
| 0,8 | ||||||||||||||||||
| 0,9 | ||||||||||||||||||
| 1,1 | ||||||||||||||||||
| 1,25 | ||||||||||||||||||
| 1,5 | ||||||||||||||||||
| 1,75 | ||||||||||||||||||
| 2,25 | ||||||||||||||||||
| 3,5 | ||||||||||||||||||
Таблица 4
Люминесцентные лампы низкого давления (ГОСТ 6825-74*)
| Тип и мощность лампы | Длина, мм | Световой поток, лм | Тип и мощность лампы | Длина, мм | Световой поток, лм |
| ЛДЦ 20 | ЛДЦ 40 | ||||
| ЛД 20 | ЛД 40 | ||||
| ЛХБ 20 | ЛХБ 40 | ||||
| ЛБ 20 | ЛТБ 40 | ||||
| ЛТБ 20 | ЛБ 40 | ||||
| ЛДЦ 30 | ЛДЦ 65 | ||||
| ЛД 30 | ЛДЦ 80 | ||||
| ЛХБ 30 | ЛД 65 | ||||
| ЛТБ 30 | ЛД 80 | ||||
| ЛБ 30 | ЛБ 80 |
Примечание. Буквенные обозначения указывают тип лампы: Л — люминесцентная, Д — дневного света, ХБ — холодного белого, ТБ — тёплого белого, Ц — улучшенной цветопередачи.
Таблица 5
Типы и основные характеристики ламп ДРЛ (ГОСТ 16354-77*)
| Тип лампы | Мощность, Вт | Световой поток, лм | Минимальная высота подвеса над рабочим местом, м |
| ДРЛ-250 | 3,5 | ||
| ДРЛ-400 | |||
| ДРЛ-700 | |||
| ДРЛ-1000 |
Примечание. ДРЛ — дуговая ртутная с люминофором.
Таблица 6
Типы и основные характеристики ламп накаливания (ГОСТ 2239-79)
| Тип лампы | Напряжение, В | Мощность, Вт | Световой поток, лм |
| Г 220-300 | |||
| Г 220-500 | |||
| Г 220-750 | |||
| Г 220-1000 | |||
| Г 220-1500 |
Примечание. Г — газонаполненная.