Точечный метод расчета искусственного освещения

Точечный метод расчета позволяет определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности в любой точке произвольно расположенной плоскости при любом расположении светильников, если отраженный от стен и потолка световой поток не имеет большого значения. Этот метод используют при расчете:

- общего локализованного освещения, которое наиболее целесообразно в цехах с крупногабаритным оборудованием – сборочных, прессовых, мартеновских, прокатных и т. п.;

- местного освещения;

- освещенности негоризонтальных поверхностей;

- наружного освещения.

Сущность метода состоит в том, что требуемый световой поток осветительной установки определяют исходя из условий, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность должна быть не меньше нормированной. На плане помещения с указанным расположением светильников намечают контрольные точки, освещенность в которых может оказаться наименьшей. В каждой из этих точек вычисляют освещенность.

Ввиду того, что световой поток светильников еще не известен, вычисляют не истинную освещенность, а условную, т. е. освещенность, которая была бы создана в этих точках, если бы в светильниках выбранного типа находились лампы с условным световым потоком 1000 лм. Ту из точек, освещенность в которой окажется наименьшей, принимают в качестве расчетной. Задача дальнейшего расчета – определение светового потока светильников, при котором освещенность в расчетной точке будет не ниже нормированной. Для расчета необходимы следующие данные:

- наименование и назначение освещаемого помещения (площадки);

- схема освещаемого помещения (площадки) с указанием расположения светильников, расчетных точек и расстояний (рис. 4); тип светильников; напряжение в сети U_c, В; высота подвески светильников h_св, м.

Рисунок 4. – Схема к расчету искусственной освещенности точечным методом:

h_св – высота подвеса светильников С; h₁ – высота расположения светильника над условной горизонтальной поверхностью; r – расстояние от светильника до расчетной точки РТ; d –расстояние по горизонтали от проекции оси светильника до расчетной точки; L₁ – расстояние от проекции оси светильника до расчетной оси освещаемого объекта; L₂ –расстояние от проекции оси светильника до расчетной точки; L_св – расстояние между светильниками

Расчет наружного освещенияцелесообразно выполнять в такой последовательности.

В зависимости от вида выполняемых работ определить нормативную освещенность Е_н. При выборе значения нормативной освещенности для открытых площадок можно руководствоваться следующими данными:

- при аварийном освещении поверхностей Е_н должна быть не менее 5 % освещенности, создаваемой системой рабочего освещения;

- при проведении строительно-монтажных работ по всей территории Е_н = 2 Лк;

- при охранном освещении площадок предприятий Е_н = 0,5 Лк на уровне земли или на плоскости ограждений;

- при эвакуационном освещении внутри зданий Е_н = 0,5 Лк, а на открытых территориях Е_н = 0,2 Лк;

Из таблицы 2 выбрать коэффициент запаса К_з, учитывающий выделение пыли и снижение светового потока ламп в процессе их эксплуатации.

Определить коэффициент добавочной освещенности μ, учитывающий действие удаленных светильников и отраженного света. При отсутствии удаленных источников света и внутренней отделке помещений темных цветов μ = 1; при эмалированных светильниках прямого света μ = 1,1-1,2; в других случаях μ = 1,05...1,1. При использовании светильников преимущественно прямого света, коэффициентах отражения потолка ρ_пт > 0,5 и стен ρ_ст > 0,5 возможно μ = 1,3...1,6.

Рассчитать суммарную относительную освещенность в наиболее удаленной от светильников точке (в расчетной точке), Лк:

, (3.1)

где F_л –световой поток, лм, лампы, принятый по таблице 4 приложения.

Вычислить относительную освещенность от одного светильника, Лк:

, (3.2)

где п_св.у – число светильников, учитываемых при определении суммарной относительной освещенности.

По относительной освещенности от одного светильника Е_о определить отношение γ₁ = L₂/h_св для выбранного типа светильника (табл. 8 приложения). Исходя из значения γ₁ рассчитать расстояние от проекции оси светильника до расчетной точки, м (см. рис. 4):

. (3.3)

Определить расстояние между светильниками, м:

, (3.4)

где L₁ – расстояние от проекции оси светильника до расчетной оси освещаемого объекта.

Если необходимо рассчитать освещение наклонной плоскости, то через расчетную точку РТ (рис. 5), лежащую на этой плоскости, следует провести вспомогательную горизонтальную плоскость. Связь между значениями освещенности в этой точке соответственно в горизонтальной Е_г и наклонной Е_н плоскостях выражается соотношением

, (3.5)

где ;

θ – угол наклона плоскости к горизонтали, град;

l – наименьшее расстояние на плане от проекции светильника до наклонной плоскости (рис. 5).

Рисунок 5. – К расчету освещенности наклонной поверхности

Расчет общего локализованного освещенияв помещениях выполняют с использованием графиков пространственных изолюкс (рис. 6). На таких графиках, построенных для различных светильников, оснащенных лампой со световым потоком 1000 лм, нанесены линии условной освещенности е.

а б

Рисунок. 6. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности:

а – для светильников типа «Универсаль» и «Астра»; б–для светильников типа «Глубокоизлучатель»

Расчет выполняют следующим образом.

Зная h_св и L₂ (см. рис. 4), определяют условную освещенность е по графику для выбранного типа светильника.

Вычисляют суммарную условную освещенность от всех учитываемых светильников, Лк:

, (3.6)

где е₁, е₂,..., е_n –условная освещенность соответственно от первого, второго и п-го учитываемых светильников.

На основе известных значений Е_н, К₃ и μ находят расчетный световой поток лампы одного светильника, Лм:

. (3.7)

Из таблицы 4 приложения выбирают лампу с близким по значению световым потоком F_л (обычно выбирают лампу с большим световым потоком).

Определяют фактическую освещенность, которая будет создана при выбранных лампах, Лк:

. (3.8)

Фактическая освещенность должна превышать нормативную не более чем на 20 %. Допускается эксплуатация системы освещения при Е_ф < Е_н на 0...10 %.