Короткий аналіз методів розрахунку штучного освітлення
Узагальнено розглянемо сутність основних методів розрахунку штучного освітлення, а саме метод питомої потужності, графічний метод, точковий метод, а також метод коефіцієнта використання світлового потоку.
2.1. Метод питомої потужності.
Метод питомої потужності найбільш простий, проте він відносно не точний. Таким методом приблизно попередньо встановлюють встановлену потужність освітлювальної установки.
Орієнтовний розрахунок здійснюється таким чином. Зазначимо, що освітлювальна установка – це сукупність освітлювальної арматури з лампою. Установки для освітлення близько розміщених предметів називають світильниками, для освітлення віддалених предметів – прожекторами.
Спочатку визначають значення індексу приміщення(i), який враховує довжину A та ширину B приміщення в плані, а також висоту hп підвісу світильника над робочою поверхнею, тобто над робочими столами:
i = A × B / (A + B) × hп (2)
Наприклад, для приміщення з персональними комп’ютерами (ПК), яке має розміри A = 10 м, B = 4,5 м та висота підвісу світильника, рівною hп = 2,5 м, маємо i = 10 × 4,5 / (10 + 4,5) × 2,5 » 1,24.
Відповідно до ДСанПіН 3.3.2.007-98 [2], приміщення з персональними комп’ютерами (ПК) повинні мати природне і штучне освітлення.
Значення освітленості на поверхні робочого столу в зоні розміщення документів має бути в межах 300 – 500 лк. Якщо ці значення освітленості неможливо забезпечити системою загального освітлення, допускається використовувати місцеве освітлення.
Скориставшись середнім значенням освітленості Ес = (500 + 300) / 2 = 400 (лк) і табличним індексом приміщення iт, який близький до розрахункового (i » iт = 1,25), за табл. 1 знаходимо максимально допустиму питому встановлену потужність Rдоп.= 25 Вт/м2.
Знайдену в табл. 1 питому потужність перемножують на площу приміщення та отримують загальну необхідну потужність: RS = Rдоп. × S = Rдоп. × (A × B ) = 25 Вт/м2 × ( 10 × 4,5) м2 = 1125 Вт.
Далі поділивши загальну потужність на кількість ламп, одержують потужність однієї лампи. І, навпаки, поділивши загальну потужність на потужність однієї лампи – одержують їх кількість.
Вважаючи, що потужність ламп є нормованою (таблиці 2; 3; 4; 5; 6), визначимо кількість ламп
N = RS / Rн , (3)
Таблиця 1
Зв’язок питомої установленої потужності загального штучного освітлення та нормованої освітленості на робочій поверхні
| Освітленість Е на робочій поверхні, лк | Індекс приміщення (і) | Максимально допустима питома встановлена потужність Rдоп., Вт/м2, не більше |
| 0,6 | ||
| 0,8 | ||
| 1,25 | ||
| 2,0 | ||
| 3 і більше | ||
| 0,6 | ||
| 0,8 | ||
| 1,25 | ||
| 2,0 | ||
| 3 і більше | ||
| 0,6 | ||
| 0,8 | ||
| 1,25 | ||
| 2,0 | ||
| 3 і більше | ||
| 0,6 – 1,25 | ||
| 1,25 – 3,0 | ||
| Більше 3 | ||
| 0,6 – 1,25 | ||
| 1,25 – 3,0 | ||
| Більше 3 | ||
| 0,6 – 1,25 | ||
| 1,25 – 3,0 | ||
| Більше 3 |
Світловий потік ламп розжарювання загального призначення при напрузі 220 В наведений в табл. 2, де В – вакуумна лампа, Г – газорозрядна лампа, Б – біспіральна лампа, БК – вакуумна лампа, В – біспіральна криптонова лампа.
Таблиця 2
Світловий потік ламп розжарювання загального призначення, які мають потужність P і випромінюють світловий потік Ф
| Тип лампи розжарювання | P, Вт | Ф, лм | Тип лампи розжарювання | P, Вт | Ф, лм |
| В 215-225-15 | Б 215-225-150 | ||||
| В 215-225-25 | Г 215-225-200 | ||||
| Б 215-225-40 | Б 215-225-200 | ||||
| БК 215-225-40 | Г 215-225-300 | ||||
| Б 215-225-60 | Г 215-225-500 | ||||
| БК 215-225-60 | Г 215-225-750 | ||||
| Б 215-225-100 | Г 215-225-1000 | ||||
| БК 215-225-100 | Г 215-225-1500 | ||||
| Г 215-225-150 |
Порівняно з лампами розжарювання, термін служби енергозберігаючої лампи LUXEL майже в 12 раз більше, а електроенергії споживають на 80 % менше.
Однакові світловіддачі ламп розжарювання та енергозберігаючих (люмінесцентних) ламп відповідають табл. 3.
Таблиця 3
Однакові світловіддачі ламп
| Джерело світла | Електрична потужність джерела світла, Вт | ||||||||||
| Лампа розжарювання | |||||||||||
| Енергозберігаюча (люмінесцентна) лампа |
Номінальний світловий потік люмінесцентних ламп визначають за табл. 4.
Таблиця 4
Номінальний світловий потік люмінесцентних ламп
| Номінальна потужність лампи, Вт | Вид люмінесцентної лампи та номінальний світловий потік, лм | ||||
| ЛДЦ | ЛД | ЛХБ | ЛТБ | ЛБ | |
Лампи високого тиску, зокрема натрієві лампи високого тиску (ДНаТ), виготовлені з додаванням йодидів металів і мають високу світлову віддачу. Технічні параметри ламп високого тиску наведені в табл. 5.
Таблиця 5