Расчет освещения

Искусственное освещение. Основным методом расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверх­ности является метод светового потока (коэффициента исполь­зования). Необходимый световой поток Ф_л (лм) от одной лампы накаливания илигруппы ламп светильника при люминесцент­ных лампах рассчитывают по формуле

(4.1)

где Е_н — нормированная минимально-допустимая освещенность (лк), которая определяется нормативом (см. табл. 4.2); S — пло­щадь освещаемого помещения (м²); z — коэффициент неравно­мерности освещения, который зависит от типа ламп (для ламп накаливания и дуговых ртутных ламп — 1,15, для люминесцент­ных ламп — 1,1); к — коэффициент запаса, учитывающий запы-ление светильников и снижение светоотдачи в процессе экс­плуатации, зависящий от вида технологического процесса, вы­полняемого в помещении и рекомендуемый в нормативах СНиП 23—05—95 (обычно к= 1,3...1,8); /V_c — число светильни­ков в помещении; у — коэффициент затенения, который вво­дится в расчет только при наличии крупногабаритного оборудо­вания, затеняющего рабочее пространство; г| — коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю об­щего светового потока, приходящуюся на расчетную плоскость, и зависящий от типа светильника, коэффициента отражения потолка р_п и стен р_с, высоты подвеса светильников, размеров помещения, определяемых индексом i помещения. Индекс помещения определяется по формуле

где А и В — длина и ширина помещения, м; Н_с — высота подве­са светильников над рабочей поверхностью.

Коэффициент использования светового потока ламп ц опре­деляют по таблицам, приводимым в СНиП 23—05—95 в зависи­мости от типа светильника, р_п, р_с и индекса i. Некоторые значе­ния л представлены в табл. 1 Приложения 4.

По полученному в результате расчета по формуле (4.1) свето­вому потоку по ГОСТ 2239-79* и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют ее необходимую мощность. Световые и электрические параметры некоторых наи­более широко используемых ламп приведены в табл. 2, 3 Прило­жения 4. Умножив электрическую мощность лампы на количест­во светильников N_c, можно определить электрическую мощность всего освещения помещения.

При выборе типа лампы допускается отклонение от расчет­ного светового потока лампы Ф_л до —10 % и +20 %. Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают другую схему расположе­ния светильников, их тип и повторяют расчет.

Расчет освещения от светильников с люминесцентными лам­пами целесообразно выполнять, предварительно задавшись ти­пом, электрической мощностью и величиной светового потока ламп. С использованием этих данных необходимое число све­тильников определяют по формуле

где N_p — число принятых рядов светильников.

Для проверочного расчета общего локализованного и комби­нированного освещения, освещения наклонных и вертикальных поверхностей и для проверки расчета равномерного общего ос-

А Рис. 4.22. Схема расчета точечным методом

вещения горизонтальных поверхностей, когда отраженным све­товым потоком можно пренебречь, применяют точечный метод. В основу точечного метода положена формула (расчетная схема изображена на рис. 4.22):

где /_а — сила света в направлении от источника света к расчет­ной точке А рабочей поверхности, кд (определяется по светотех­ническим характеристикам источника света и светильника); Я — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м; у — угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.

При необходимости расчета освещенности в точке, создавае­мой несколькими светильниками, подсчитывают освещенность от каждого из них, а затем полученные значения складывают. Должно выполняться условие £_н < Е_ъ

Естественное освещение. Целью расчета естественного осве­щения является аналитическое определение значения КЕО. Это необходимо для правильной расстановки оборудования, опреде­ления положения рабочих мест. Расчет производят также для оп­ределения достаточности размеров оконных проемов для обеспе­чения минимально допустимого значения КЕО. Для расчета ес­тественной освещенности могут применяться аналитические методы, но на практике определение значения КЕО в расчетной точке помещения осуществляют с использованием графиков и номограмм.

При использовании графических зависимостей расчет КЕО при боковом освещении осуществляют в следующей последова­тельности:

1) определяют непосредственным измерением или по строи­тельным чертежам площадь S_c (м²) световых проемов, площадь S_n (м²) освещаемой части пола помещения и находят их отноше­ние S_c/ S_n;

2) определяют глубину И_п (м) помещения от световых про­емов до расчетной точки, высоту h₀ (м) верхней грани световых проемов (окон) над уровнем рабочей поверхности и находят их отношение h_n / h_a;

3) с использованием графика, изображенного на рис. 4.23, по значениям отношения S_c / S_n и h_n / h₀ находят значение КЕО.

Для определения размеров оконных проемов, обеспечиваю­щих требуемое по условиям трудовой деятельности значение КЕО, можно использовать график, изображенный на рис. 4.24. По графику на пересечении вычисленного значения h_n / h₀ (точ­ка А) и необходимой величины КЕО (точка Б) определяют тре­буемое значение S_c / S_n (точка В), выраженное в процентах. Да­лее вычисляют требуемую площадь световых проемов S.

Графики, приведенные на рис. 4.23, 4.24, построены для окон с двумя слоями листового оконного стекла в спаренных металлических открывающихся переплетах. Если проектом пре­дусмотрены другие типы заполнителей световых проемов, то найденное по трафику рис. 4.23 значение КЕО необходимо ум­ножить на поправочный коэффициент Кп, значения которого для наиболее распространенных заполнителей световых проемов представлены в табл. 4.4.

Таблица 4.4. Значения поправочного коэффициента к„

 

Тип остекления	Кп
Однослойное остекление в стальных одинарных глухих переплетах	1,26
То же в открывающихся переплетах	1,05
Один слой оконного стекла в деревянных открывающихся переплетах	1,05
Два слоя оконного стекла в стальных открывающихся переплетах	0,75
Пустотелые стеклянные блоки	0,70

Для определения значения КЕО может также применяться графический метод А. М. Данилюка, пригодный при легкой сплошной освещенности, т. е. при диффузном распространении

2,0 2,5 3,0 3,5 h_n/h₀

Рис. 4.24. Определение КЕО по глубине помещения и высоте световых проемов

светового потока. Метод сводится к тому, что полусферу небо­свода разбивают на 10 000 участков равной световой активности и подсчитывают, какое число этих участков видно из расчетной точки помещения через световой проем, т. е. графически опре-

деляют, какая часть светового потока от всей небесной полусфе­ры непосредственно попадает в расчетную точку.

Число видимых через световой проем участков небосклона находят при помощи двух графиков (рис. 4.25), представляющих собой пучок проекций лучей, соединяющих центр полусферы небосвода с участками равной световой активности по высоте (график I) и по ширине (график II) светового проема.

График I

Рис. 4.25. Схема для расчета естественного освещения по методу А. М. Данилюка

Для расчета по методу А. М. Данилюка на листе бумаги вы­полняют разрезы помещения — поперечный разрез и в плане — в масштабе, соответствующем масштабу графиков. Затем накла­дывают график I на поперечный разрез так, чтобы основание графика совпадало со следом расчетной плоскости рабочей по­верхности, а полюс графика с расчетной точкой М, и определя­ют число л, лучей, проходящих через контур светового проема. График II накладывают на план помещения так, чтобы его осно­вание было параллельно плоскости расположения светового проема и было расположено от нее на расстоянии, равном рас­стоянию от расчетной точки до середины светового проема по высоте на поперечном разрезе. При этом полюс графика должен находиться на пересечении его основания с горизонтальной линией, проведенной на плане помещения через расчетную точку. Подсчитывают число п₂ лучей, проходящих через контур свето­вого проема по ширине. Значение КЕО в расчетной точке (в %) помещения определяют как