Расчет освещения методом коэффициента использования

Метод коэффициента использованиясветового потока целесообразно применять при расчёте общего освещения горизонтальных поверхностей с учётом отражённых от стен и потолка световых потоков. Метод нельзя применять при расчёте: а) локализованного освещения; б) освещения наклонных поверхностей; в) местного освещения.

Данный метод используется для расчета электрического освещения помещений, в которых предполагается размещение светильников со светодиодными и люминесцентными лампами, а так же лампами накаливания. Метод коэффициента использования сводится к определению электрической мощности лампы по величине потребного расчетного светового потока F.

Последовательность проведения расчета по данному методу состоит в следующем.

· В соответствии с характером работ и разрядом помещения определяют необходимую освещенность E, рекомендуемый источник света и тип светильника.

· Определяют расчетную высоту подвеса h (в метрах) из условия (см. рис. 2.5.1.1).

, (2.5.1.1)

где h_c - расстояние от потолка до светового центра светильника, м; (но не более 1,5 м.) Для светильников потолочного типа h_c = 0,1 м; встраиваемых в перекрытие h_c = 0; подвесных h_c = 0,2 (H - h_{раб. п.}) м; h_рп. = 0,8 ... 1 м - высота рабочей поверхности над полом, м; Н – высота помещения, м.

Рис. 2.5.1.1 Размещение светильников в помещении

Рассчитывают оптимальное расстояние между светильниками в ряду и между рядами L_а находят из условия:

l_c×h ≤L≤l_э×h,

где l_c и l_э – относительные светотехнические и энергетические наивыгоднейшие расстояния между светильниками.

Численные значения l_c и l_э зависят от типа кривой силы света и определяются по таблице 2.5.1.1.

Таблица 2.5.1.1. Рекомендуемые и допустимые значения l_c и l_э

Типовая кривая	lc	lэ
Концентрированная (К)	0,4 – 0,7	0,6 – 0,9
Глубокая (Г)	0,8 – 1,2	1,0 – 1,4
Косинусная (Д)	1,2 – 1,6	1,6 – 2,1
Полуширокая (Л)	1,4 – 2,0	1,8 – 2,3
Равномерная (М)	1,8 – 2,6	2,6 – 3,4

Светотехнические наивыгоднейшие расстояния l_c обеспечивают равномерную освещенность всей освещаемой поверхности. При увеличении l_c ухудшается освещенность рабочей поверхности, а установленная мощность установки уменьшается.

Расчет производится на основе рекомендаций, нормирующих отношение L/h = l из условия L = h ^. l. Расстояние от светильников до стен L_ст можно принять равным (0,24 ... 0,3) · L, если вдоль стен имеются рабочие места, и (0,4 ... 0,5) · L при их отсутствии.

Далее определяем число рядов и число светильников в ряду по следующим формулам:

число рядов:

(2.5.1.2)

число светильников в ряду:

(2.5.1.3)

Общее число светильников в помещении определяем по формуле:

(2.5.1.4)

Для того чтобы найти коэффициент использования светового потока η определим индекс помещения:

(2.5.1.5)

где А – длинна помещения, м;

В – ширина помещения, м;

S – Площадь помещения, м².

Согласно полученной величине индекса помещения и типу светильника определяем коэффициент использования светового потока η см. таблица П-5, таблица П-6.

Для светодиодных ламп следует выбирать коэффициент использования светового потока как для ламп накаливания т.к. эти коэффициенты максимально приближенные.

Для заданной (нормируемой) освещенности Е_min рассчитывают необходимый световой поток Ф одной светящейся линии или одной лампы:

(2.5.1.6)

где k – коэффициент запаса;

z – коэффициент неравномерности освещения;

S – освещаемая площадь, м²;

N – число светильников;

n – число ламп в светильнике.

η - коэффициент использования светового потока.

Коэффициент z вводят в формулу, чтобы получить освещенность, при которой ни в одной точке поверхности освещенность не была бы ниже нормируемой. Величина z = 1…1,15 при индивидуальной установке светильников и z = 1,1 при устройстве светящихся линий.

Коэффициент запаса k учитывает снижение освещенности в связи с загрязнением поверхности светильника, стен и потолка помещения и в связи со старением ламп. Для всех помещений за исключением горячего цеха принимается k = 1,5, для горячего цеха k = 1,8.

Световой поток, для многоламповых светильников принятый, к установке светильника определяют по упрощенной форме: F_св= n_л F_л,

После того как рассчитан световой поток одной лампы, выбирается из каталога ближайшая лампа по полученному световому потоку. Выбрав лампу нужно провести проверку по отклонению фактической освещенности от нормируемой:

(2.5.1.7)

При этом должно соблюдаться условие: -10 <ΔЕ< +20 %.

Если величина ΔЕ в пределах допустимого, то расчет освещения помещения выполнен правильно.

Далее определяется фактическое расстояние между рядами L_ф = В / n_в и сравнивается с предельно допустимым значением L_п (табл. П-3).

Удельная электрическую мощность светильников в помещении и мощность установки определяют по следующим формулам:

(2.5.1.8)

где Р_сп - потребная мощность одного светильника, Вт.

Результаты расчета сводятся в светотехническую ведомость (таблица 2.5.1.2).

Таблица 2.5.1.2.Светотехническая ведомость

Характеристика помещения

Еmin, лк

Вид освещения

Система освещения

Светильники

Лампы

№ по плану

Название помещения

Количество

Площадь, м2

Высота, м

Тип

Кол-во

Тип

Кол-во

На плане помещения, на котором может быть указано расположение технологических машин, производят вычерчивание плана электроосвещения, где показывают: вводы, групповые осветительные щиты, выключатели, светильники, шины питания групповых щитков от ввода, линии питания светильников.

Примечания:

1. При L_св > A или L_св > Б, в зависимости от принятой ориентации светильников в помещении, возможно несколько вариантов корректирования расчета: увеличение числа полос; применение светильников с большим количеством ламп или с лампами, имеющими больший световой поток; установка части светильников вдоль торцевых стен.

2. При L_св < A или L_св < Б устраивается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками или между группами светильников.

3. Фактическое количество светильников вовсе не обязательно принимать равным расчетному. В зависимости от соотношения L_св и A или L_св и В их число можно увеличить или уменьшить, чтобы при этом величина не выходила за установленные пределы.

Пример расчета освещения методом коэффициента использования

Рассчитать освещение торгового зала столовой. Размеры зала: длина A = 24 м; ширина В = 12 м; высота H = 3,6 м. Стены и потолок побелены.

Решение. Площадь зала S = A^.B = 24 ^. 12 = 288 м² более 50 м², поэтому расчет ведем по методу коэффициента использования.

Нормируемая освещенность помещения Е = 200 лк [7], высота плоскости нормирования освещенности h_раб.п = 0,8 м, рекомендуемый светильник типа ЛПО46-2х36-504 с лампой, аналогом ЛБ40. Используем светильники как потолочные (h_c = 0,1 м) и предусмотрим их установку в линию вдоль стороны А.

Конструктивно - светотехническая схема светильника III,Б, кривая силы света (КСС) косинусная (Д), длина светильника l_св = 1,252 м [4]. Согласно (табл. П-4) принимаем коэффициенты отражения потолка = 70%, стен = 50 %, расчетной рабочей поверхности = 30 %.

Расчетная высота помещения определится из условия (2.5.1.1)

h = 3,6 - 0,8 - 0,1 = 2,7м.

Рекомендуемое расстояние между линиями для светильника с косинусной КСС (табл. П-3)

Определим число светильников в ряду (2.5.1.2):

Определим число рядов (2.5.1.3):

Определим общее число светильников в помещении (2.5.1.4):

Определяем индекс помещения (2.5.1.5):

Определим световой поток одной лампы (3.6)

Ф = 200 1,5 1,1 ^. 288 / 18 ^. 0, 56 = 2651 лм,

по (табл. П–6), предварительно определив η - коэффициент использования светового потока.

Выбираем из каталога лампу с приближенным световым потоком к расчетному: SYLVANIA F36W 2600 Lm.

Отклонение фактической освещенности от нормируемой будет равной (2.5.1.7)

,

что в пределах допуска -10 ... +20 %.

Поскольку в пределах допустимого из этого следует, что расчет освещения зала выполнен правильно.

Удельная мощность светильников зала (2.5.1.8)

Р_уд= P / S = 2304 / 288 = 8 Вт/м².