Методи розрахунку штучного освітлення

Для розрахунку штучного освітлення використовують в основному три методи: метод коефіцієнта використання світлового потоку; питомої потужності; точковий.

1. Метод використання світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі. Сумарний світловий потік освітлювальної установки FS визначають за формулою

, лм ,

де – нормована освітленість, лк;

– площа освітлювального приміщення, м2;

– коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості внаслідок за­бруднення та старіння ламп (для ЛР - ; для ГРЛ - );

– коефіцієнт нерівномірності освітлення ( );

– коефіцієнт використання світлового потоку, який залежить від показни­ка приміщення, коефіцієнта відбивання світла від стелі, стін, робочої поверхні та типу світильника. Коефіцієнт використання світлового потоку вказує, яка частина світлового потоку (корисна) падає на робочу поверхню. Для світильників з лампами розжарювання г = 0,1...0,71, з газорозрядними г = 0,2...0,97

Показник приміщення враховує висоту втановлення світильника над робочим місцем Нр, довжину та ширину приміщення а і b і знаходиться за формулою

,

де а , b – відповідно довжина і ширина приміщення, м;

– висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.

За показником приміщення і коефіцієнтами відбивання світла від стелі , стін , робочої поверхні та типом світильника за світлотехнічними таблицями знаходимо коефіцієнт використання світлового потоку .

Підрахувавши ,знаходимо необхідну кількість ламп за формулою

,

де - світловий потік однієї лампи , який вибираємо за табличними даними. Після того розраховуємо необхідну кількість світильників за формулою

,

де n1 – кількість ламп в світильнику.

2. Точковий метод. В цьому методі початково приймається , що світловий потік лампи у кожному світильнику рівний 1000 лм. Освітленість , яка створюється в такому випадку називається умовною і позначається е. Величина е залежить від світлорозподілу світильника та геометричних розмірів d та h .

Де h – перпендикуляр від джерела світла (т.S) до освітлювальної поверхні:

d – відстань від перетину перпендикуляра освітлювальною поверхнею (т.В) до контрольної точки (т.А).

Для визначення е слугують просторові ізолюкси умовної горизонтальної освітленості. За даними значеннями d та h на ізолюксах для відповідного типу світильника знаходять значення е шляхом інтерполяції між значеннями , що належать найближчим ізолюксам.

Нехай сумарна дія „найближчих” світильників створює в контрольній точці умовну освітленість Sе; дію більш віддалених світильників та відбиту складову освітленості наближено врахуємо коефіцієнтом m . Тоді для того , щоб отримати в цій точці нормовану освітленість Е при заданому коефіцієнті запасу Кз , лампи в кожному світильнику повинні мати світловий потік рівний :

.

По цьому світловому потоку і обирається за таблицями найнижча стандартна лампа. Необхідно мати на увазі, що фактичний світловий потік стандартної лампи не повинен відрізнятись від розрахункового більше ніж на 10% чи 20%. Якщо вибрати лампу з таким допуском неможливо , то необхідно змінити розміщення світильників.

Формулу можна використовувати також для визначення освітленості заданої точки (Е А) при відомому світловому потоці лампи Фл.

3. Метод питомої потужності вважають найбільш простим, однак і найменш точним, тому його застосовують лише при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожної лампи , для створення в приміщені нормованої освітленості.

,

або де ( )

де – питома потужність, Вт/м2;

S – площа приміщення, м2;

N – число ламп в освітлювальній установці.

Лекція 3