Тема 3: Производственное освещение. Расчет искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока
Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего освещения горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком, и дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной (чаще всего нормированной) освещенности.
Основное уравнение метода:
(3.1)
где F – световой поток лампы, лм;
EН – минимальная нормируемая освещенность (определяется по СниП 23-05-95(2003) «Естественное и искусственное освещение»);
S – площадь помещения, м2;
К – коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности вследствие старения ламп, запыления и загрязнения светильников (К=1,2…1,5);
Z – отношение средней освещенности к минимальной (для люминесцентных ламп принимается Z = 1,1);
N – число светильников, шт.;
n – число ламп в светильнике;
h – коэффициент использования светового потока (в процентах %), т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от величины индекса помещения i, коэффициентов отражения потолка и стен rП и rС, (см. таблицу 3.2).
Индекс помещения i определяется по выражению:
, (3.2)
где a и b – основные размеры (длина и ширина) помещения, м.
hп – расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м,определяется по формуле:
, (3.3)
где H – геометрическая высота помещения, м;
hс – свес светильника, м;
hp – высота рабочей поверхности, м (рисунок 3.1)
Рис. 3.1 Пояснение к расчету высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью
Порядок выполнения задания. Задание носит проектный характер. Для расчета задаются числом светильников N:
, (3.4)
где S – площадь помещения, м2;
L – расстояние между опорами светильников, м (L = 1,75·hп);
M – расстояние между параллельными рядами светильников, м (M 0,6·hп);
hп – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м,определяется по формуле (3.3).
Затем из таблицы нормативов по СниП 23-05-95 (2003) определяют значение требуемой освещенности (Приложение В табл. В.1 в зависимости от разряда и подразряда зрительной работы (столбец №9). Затем по формуле (3.1) подсчитывают требуемый световой поток лампы. После этого по таблице 3.3 подбирают ближайшую стандартную лампу, обеспечивающую рассчитанный световой поток.
Значения коэффициента использования светового потока (h, %) определяют по таблице 3.2 и находят на пересечении соответствующих строк (значения индекса помещения i, рассчитанного по выражению (3.2)) и столбцов (коэффициенты отражения rп, rс (заданы в условиях задачи).
После выбора лампы необходимо найти F – величину отклонения рассчитанного значения светового потока лампы от ее фактического светового потока:
(3.5)
где Fф – фактический световой поток лампы, лм (см. табл. 3.3);
Fр – рассчитанный световой поток лампы, лм.
На практике допускаются отклонения светового потока выбранной лампы от расчетного до –10% и +20%. Если величина отклонения не попадает в допустимый диапазон, значит необходимо задаться другим числом светильников N и повторить расчет.
Сделать вывод по расчету!
Задание для самостоятельной работы
Задача 3.1
Произвести расчет искусственного общего (люминесцентного) освещения методом коэффициента использования светового потока в помещении, где проводятся работы, соответствующие разряду Xзрительных работ. Размеры помещения: длина a м, ширина b м, высота подвеса светильника hп м, коэффициенты отражения стен и потолка rс и rп соответственно равны 50% и 70%. Принять коэффициент запаса К=1,3, коэффициент неравномерности Z=1,1. Число ламп в светильнике n равно 2.
Данные для расчета приведены в таблице 3.1. Нормируемые значения показателей освещения приведены в таблице В.1 Приложения В.
Таблица 3.1
Данные для расчета искусственного освещения по вариантам
| № вар. | Разряд зрительной работы Х | Длина помещения a | Ширина помещения b | Высота подвеса светильника hп |
| I – наивысшей точности (Iв) | 2,15 | |||
| II – очень высокой точности (IIв) | ||||
| IV – средней точности (IVа) | ||||
| V – малой точности (Vб) | 3,5 | |||
| VI – очень малой точности | 3,5 | |||
| III – высокой точности (IIIг) | ||||
| I – наивысшей точности (Iв) | ||||
| I – наивысшей точности (Iв) | ||||
| VI – очень малой точности | ||||
| IV – средней точности (IVа) | 5,5 | |||
| II – очень высокой точности (IIв) | ||||
| III – высокой точности (IIIг) | ||||
| V – малой точности (Vб) | ||||
| IV – средней точности (IVа) | ||||
| I – наивысшей точности (Iв) | ||||
| III – высокой точности (IIIг) | ||||
| VI – очень малой точности | ||||
| IV – средней точности (IVа) | ||||
| III – высокой точности (IIIг) | 5,5 | |||
| II – очень высокой точности (IIв) | 3,15 | |||
| III – высокой точности (IIIг) | 7,5 | 2,5 | ||
| VI – очень малой точности | 9,5 | 3,15 | ||
| V – малой точности (Vб) | 5,5 | |||
| IV – средней точности (IVа) | ||||
| III – высокой точности (IIIг) | 2,5 | |||
| I – наивысшей точности (Iв) | 5,5 | |||
| V – малой точности (Vб) | 8,5 | 4,5 | ||
| IV – средней точности (IVа) | ||||
| III – высокой точности (IIIг) | 4,5 | |||
| II – очень высокой точности (IIв) | 3,5 |
Таблица 3.2
Значения коэффициента использования светового потока
для светильника ЛСПО1-2Х150-13
Таблица 3.3
Характеристики люминесцентных ламп
| Тип лампы | Световой поток, лм | Световая отдача, лм/Вт |
| ЛДЦ20 | 41,0 | |
| ЛД20 | 46,0 | |
| ЛБ20 | 59,0 | |
| ЛДЦ30 | 48,2 | |
| ЛД30 | 54,5 | |
| ЛБ30 | 70,0 | |
| ЛДЦ40 | 52,5 | |
| ЛД40 | 58,5 | |
| ЛБ40 | 78,0 | |
| ЛДЦ80 | 46,8 | |
| ЛД80 | 50,8 | |
| ЛБ80 | 65,3 |