Как найти удельную мощность светового потока

Существуют различные методы расчета искусственного освещения, которые можно свести к трем основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.

Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений. 

Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.

Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света

где Фр — световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл — световой поток источника света; n — число источников света.

Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой — соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.

Метод удельной мощности применяется для предварительного определения мощности установленной осветительной установки или для ориентировочной оценки правильности выполненного расчета. Он базируется на средних значениях мощности, необходимой для создания требуемой освещенности при средних значениях коэффициента использования осветительной установки.

Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности

Удельная мощность — отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м2).

Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.

Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.

Мощность общей лампы определяют:

Р=w•S/N,

Где w — удельная мощность общего равномерного освещения,
S — площадь помещения,
N — число светильников.

Расчеты со светодиодными светильниками рекомендуется производить точечным методом, в европейской программе «Dialux».

Главное усовершенствование DIALux затрагивает UGR расчет.

UGR (Unified Glare Rating) — обобщенный показатель дискомфорта, коэффициент ослепления.

DIALux может вычислять следующие UGR результаты:

1. UGR таблицы для всех светильников с прямым освещением согласно стандарта CIE (Международной комиссии по освещению), CIBSE TM10 или NB.
2. Вывод результата «одним листом» и резюме «стандартной комнаты» (прямоугольная, без мебели, только один тип светильника) показывают четыре стандартных UGR значения для левой и нижней стен, при просмотре вдоль и поперек оси светильника. Результат сохраняет ручной расчет с помощью стандартной таблицы.
3. Вы можете разместить UGR наблюдателей на рабочих местах, чтобы получить значения UGR в зависимости от
   • a. позиции и направления взгляда
   • b. всех использованных светильников
   • c. позиции и поворота светильников
   • d. затенения и отражения
4. С помощью UGR расчетных поверхностей Вы получаете распределение значений UGR по площади. Расчет сопоставим с расчетом UGR наблюдателей. В результатах перечисляется информация о локальных проблемах ослепления на произвольных местах в комнате.

ООО «Аксиома Электрика»

1. Расчет и выбор мощности осветительных установок методом удельной мощности

Метод удельной мощности применяют для
расчета мощности осветительных установок
при общем равномерном освещении
горизонтальных поверхностей.

Под удельной мощностью понимают отношение
суммарной мощности источников света к
площади освещаемой поверхности. Этот
способ разработан на основе метода
коэффициента использования светового
потока, дает более простое решение
задачи, но и менее точное. В его основе
лежит формула

, (10)

где Р_л– мощность лампы, Вт;

Р_уд– удельная мощность, Вт/м²;

А – площадь помещения, м²;

N– число ламп в осветительной
установке.

Удельная мощность осветительной
установки служит функцией следующих
переменных:

• нормированной освещенности,

• коэффициента использования светового
  потока,

• типа источника света,

• типа и размещения светильников,

• размеров помещения,

• коэффициентов отражения его поверхностей.

В справочной литературе /6/ даны таблицы
удельных мощностей, составленные для
ламп накаливания при коэффициенте
запаса К=1,3
и для люминесцентных ламп приК=1,5.

При этом напряжение питания равно 220 В.
Если напряжение осветительной установки
127 В, то табличные значения удельной
мощности необходимо умножить на 0,86.

Удельная мощность прямо пропорциональна
коэффициенту запаса. Поэтому при
значениях этого коэффициента, отличных
от тех, для которых составлены таблицы,
табличные значения удельной мощности
должны быть пропорционально пересчитаны.

Для газоразрядных источников света
таблицы удельных мощностей составлены
только для одного значения освещенности
100 лк, поскольку между освещенностью и
удельной мощностью существует прямая
пропорциональная зависимость.

Метод удельной мощности по сравнению
с методом коэффициента использования
светового потока дает погрешность
расчета 20 %, что
допустимо при определении мощности
осветительной установки.

Последовательность расчета осветительной
установки методом удельной мощности:

• выбор источника света;

• выбор типа светильников;

• размещение светильников на плане
  помещения;

• определение нормированной освещенности;

• определение по справочным таблицам
  удельной мощности;

• определение мощности осветительной
  установки.

При необходимости по формуле (10)
рассчитывают мощность лампы, по справочным
таблицам подбирают ближайшую стандартную
лампу и по ее мощности окончательно
рассчитывают мощность всей осветительной
установки.

Пример расчета осветительной установки
методом удельной мощности.

Рассчитать методом удельной мощности
освещение помещения для кормления
поросят в возрасте 4…6 мес. размеры
помещения 20123
м³. В качестве источника света
взять лампу накаливания со светильником
типа ППД. Принять коэффициент запасаk=1,3.

Решение.

В светильнике типа ППД косинусное
светораспределение. Оптимальное
относительное расстояние между
светильниками =1,6
(таблица 12.1 /6/).

Примем высоту свеса светильников h_c=0,4
м. расчетная высота подвеса приh_p.л.=
0 составляет

h_p=3-0,4=2,6
м.

Оптимальное относительное расстояние
между светильниками

L’=2,61,6=4,16 м.

С отклонением от этого значения на 4 %
примем L=4 м, что существенно облегчит
выполнение установки.

Определяем число рядов светильников

n₁₂=12/4=3.

Определяем число светильников в ряду

n₂₀=20/4=5.

Определяем общее число светильников
в помещении

N=35=15.

Принимаем расстояние между светильниками
4 м и расстояние от светильников до стен
2 м.

Нормированная освещенность /6/ в помещении
Е_min=30 лк.

По таблице 5.9 /6/ для светильников ППД
находим удельную мощность Р_уд=6,1
Вт/м².

Расчетная электрическая мощность всей
осветительной установки

Р’=Р_удА=6,12012=1464
Вт.

Мощность одной лампы

Р_л=1464/15=97,6
Вт.

По приложению 5 /6/ выбираем ближайшую
стандартную лампу, например Б220-230-100,
мощность которой превышает расчетную
на F=(100-97,6)100/97,6=2,5
%, что меньше допустимого значения +20 %.

Определяем окончательно мощность всей
установки

Р=10015=1500 Вт.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Искусственное освещение – неотъемлемая часть архитектуры. Организация правильного освещения – трудоемкий процесс с массой нюансов, однако человек неискушенный воспринимает освещение, как должное. От правильного расчета освещенности помещения зависит здоровье людей, производительность труда, а порой даже жизни сотрудников, если речь идет о производственном помещении.

Недостаток освещения так же, как и его избыток, негативно сказывается в первую очередь на зрении человека, пребывающего в помещении. Сильное напряжение глаз приводит к скорой утомляемости и эмоциональной нестабильности.

Основная задача при планировании освещения в помещении – максимально приблизить искусственное освещения к тому, которое является максимально комфортным для человека, к естественному солнечному. Для этого существуют определенные нормы освещенности, регламентированные для каждого типа помещений в отдельности.

То, что мы привыкли воспринимать, как искусственное освещение, это продукт преобразования электрической энергии в конкретный вид электромагнитного излучения. Это преобразование происходит в осветительных электроустановках – люстрах, лампах, торшерах и так далее.

Существует несколько видов расчета освещенности помещения.

Метод расчета освещенности по коэффициенту использования светового потока

Метод коэффициента использования светового потока применяется, чтобы рассчитать равномерность освещения поверхностей расположенных в горизонтальных плоскостях, независимо от типа используемых светильников.

Метод светового потока позволяет вычислить коэффициент каждого отдельного помещения, опираясь на основные характеристики, а также на свойства светоотражения материалов отделки. Его используют для расчета внутреннего освещения.

Освещение помещения во многом регулируется поверхностями, исполняющими ограждающую функцию. Они отражают большой процент потока света. Отражающими поверхностями выступают стены, пол и потолок, а также объекты и оборудование внутри помещения. Чем выше коэффициент отражения ограничивающих поверхностей, тем больше внимания необходимо уделить учету этого аспекта освещения. Отраженные потоки могут сравниться по мощности с прямыми и, если это не было взято в расчет на этапе планирования, могут существенно нарушить общий световой фон помещения.

Рассчитывая коэффициент необходимо учитывать такие факторы:

Система освещения. При выборе конкретного варианта нужно учесть функциональное предназначение помещения и правильно рассчитать точность зрительных работ, выполняемых в нем. Существует три основные системы: общее, местное и комбинированное освещение.

Источник света. Выбор источника обуславливается параметрами строительства, состоянием воздушной среды, дизайнерскими и экономическими соображениями.

• Всем известные лампы накаливания – источник низкого качества. Они малоэкономичны, при этом показатели их светоотдачи варьируются от 7 до 26 лм/Вт. Спектр излучения этого типа ламп искаженный. Подробнее о технических характеристиках ламп накаливая тут.
• Более дорогим и эффективным источником являются люминесцентные лампы, показатели светопередачи которых достигают 75 лм/Вт, а срок службы 10000 часов. Этот вариант более сложен в эксплуатации и утилизации.
• Для больших помещений, высотой свыше 7 метров применяются лампы типа ДРЛ и металлогалогеновые лампы типа МГЛ.
• В последнее время стали популярны светодиодные лампы, которые имеют немало преимуществ среди аналогов. Однако пока они не распространены в виде высокой стоимости. О технических характеристиках светодиодов читайте тут.

Тип светильника. Существует множество вариантов светильников. Выбор конкретного зависит от светотехнических и экономических требований. Светильники отличаются показателями распределения света. Выделяют такие типы:

• Прямое распределение,
• Преимущественно прямое,
• Рассеянное,
• Отраженное,
• Преимущественно отраженное.

Также они отличаются по показателям кривой силы света. Среди вариантов:

• Концентрированный тип,
• Равномерный,
• Глубокий,
• Синусный,
• Косинусный,
• Широкий,
• Полу широкий.

Расчет необходимого светового потока каждой лампы отдельно и всех источников света в целом производится по формуле. Коэффициент использования светового потока формула:

где Еmin — норма минимальной освещенности;

k — коэффициент запаса;

S — площадь, которая будет освещена в м2;

Z — коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения);

N — общее число светильников;

n — число ламп в каждом светильнике;

h — коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Таблица – Расчетные значения светового потока наиболее распространенных источников света Фл

Тип лампы	ФЛ, лм	Тип лампы	ФЛ, лм	Тип лампы	ФЛ, лм
ЛДЦ 40-4	1995	ЛДЦ80-4	3380	ДРЛ 80	3200
ЛД 40-4	2225	ЛД 80-4	3865	ДРЛ 250	11000
ЛХБ 40-4	2470	ЛХБ 80-4	4220	ДРЛ 1000	50000
ЛТБ 40-4	2450	ЛТБ 80-4	4300	ДРИ 250	18700
ЛБ 40-4	2850	ЛБ 80-4	4960	ДРИ 400	32000
ЛХБЦ 40-1	2000			ДРИ 1000	90000

Целью расчета является определение необходимого численности светильников, которые могут обеспечить минимальный уровень нормированной освещенности.

Минусом данного метода можно считать сложность расчета и не лучший показатель точности.

Метод удельной мощности

Этот вариант расчета не самый точный, поэтому его используют при ориентировочных расчетах. Его преимуществом является простота. Расчет освещения методом удельной мощности ведется по этой формуле:

где р — показатель удельной мощности, Вт/м2;

S — площадь освещаемого помещения в м2;

n — количество ламп в осветительной установке.

Удельная мощность – это частное от деления общей мощности лампы на площадь помещения. Она также зависит от типа светильника, высоты его подвеса, свойств отражающих поверхностей и выбранной нормы освещения.

Н – высота помещения; hс – высота свеса (расстояние от перекрытия до светильника); hп – высота светильника над полом; hр – высота рабочей поверхности (расстояние от пола до рабочей поверхности); h – расчетная высота (расстояние от светильника до рабочей поверхности); Lа – расстояние между светильниками в ряду; Lв – расстояние между рядами светильников; l – расстояние от крайних светильников или их рядов до стены.

Существуют нормированные показатели удельной мощности разных ламп. Чем меньше площадь освещаемого помещения, тем больше значение удельной мощности каждой лампы.

Если выбранный тип светильника не отвечает стандартным требованиями мощности, его следует заменить на ближайшую по значению стандартную большую лампу. Для жилых и производственных помещений существуют разные нормы – от 3,5 до 12 Вт/м2 и от 3 до 10 Вт/м2 соответственно.

В интернете или литературе можно найти таблицы расчетов методом удельной мощности.

Точечный метод расчета освещения

Т очечный метод расчета искусственного освещения позволяет установить уровень освещенности каждой точки в помещении, независимо от расположения в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях.

Этот метод невероятно трудоемкий, однако результат стоит затраченных усилий. Он позволяет получить наиболее точные данные и зависит лишь от того, насколько добросовестно инженер выполнит все расчеты.

Расчет освещения точечным методом также используется для расчета неравномерного освещения: общего, местного, наружного, локализованного. Освещенность помещения, согласно расчету, должна в любой точке достигать значения нормы даже при условии, когда срок службы источника света подходит к концу.

За основу расчета берется основной закон светотехники. Формула произведения расчета зависит от светового прибора и характеристик объекта. В расчете используются специальные вспомогательные номограммы, графики и таблицы.

где I — сила света в направлении от источника к точке, кд;
cos а — косинус угла падения луча на плоскость;
R — расстояние между источником и точкой, м.

Прежде чем начать расчет необходимо вычертить схему размещения осветительных приборов в масштабе. Это позволит определить геометрические соотношения и углы падения света.

Представленные методы расчета освещенности помещений наиболее часто используются специалистами. Выбор конкретного метода должен быть обусловлен функциональным предназначением помещения, а также количеством средств, которые будут вложены в освещение.

Расчет освещенности помещения крайне важен для будущей эксплуатации здания.

Можно самостоятельно рассчитать освещение, однако если Вы не уверены в своих силах, стоит нанять специалиста. От правильности произведенных расчетов зависит очень многое.

Главное управление строительства разработало специальные нормативные правила, занесенные в специальную документацию под названием СНиП. При произведении расчетов необходимо опираться на этот документ.

Помните, что от правильного расчета освещенности и подбора осветительного оборудования будет зависеть здоровье, а иногда и жизни людей. Нужно крайне ответственно отнестись к этому процессу, несмотря на то, что качественное его исполнение может отнять достаточно значительный промежуток времени и большое количество сил. Помните, что здоровье человека превыше всего и оно явно стоит затраченных на это усилий.

7. Методы светотехнического расчета электрического освещения

Методы светотехнического расчета электрического освещения

Для расчета электрического освещения помещений применяются несколько методов: метод коэффициента использования светового потока, метод удельной мощности, точечный метод и другие.

Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

Метод удельной мощности применяется для расчета освещения вспомогательных помещений.

Точечный метод служит для расчета освещения как угодно расположенных поверхностей и при любом распределении освещенности.

Метод коэффициента использования светового потока

Помещения, в которых предусматривается общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей, освещение рассчитывают методом коэффициента использования светового потока.

По этому методу расчетную освещенность на горизонтальной поверхности определяют с учетом светового потока, падающего от светильников непосредственно на расчетную поверхность и отраженного от стен, потолка и самой поверхности.

Рекомендуемые материалы

Метод коэффициента использования применим для расчета освещения помещений светильниками с лампами накаливания и газоразрядными.

Коэффициентом использования светового потока осветительной установки называется отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении

,

где    – световой поток, падающий от светильников непосредственно на освещаемую поверхность, лм;

 – отраженный световой поток, лм;

 – световой поток ламп, лм;

 – результирующий световой поток, лм; n – количество ламп в освещаемом помещении.

При расчете по методу коэффициента использования световой поток ламп, необходимый для создания заданной минимальной освещенности  определяется по формуле

,                                                  (7.1)

где    Е – заданная минимальная нормируемая освещенность, лк;

k – коэффициент запаса ( принимается 1,3…2,0);

S – площадь помещения, м²;

z – отношение  (неравномерность освещения принимается 1,15 – для ламп накаливания и ДРЛ; 1,1 – для люминесцентных ламп);

n – число светильников (как правило, намечается до расчета);

h – коэффициент использования, о.е. (для некоторых типов светильников можно определить по таблицам [5]).

Коэффициент использования определяется в зависимости от значений индекса помещения i и коэффициентов отражения потолка, стен, рабочей поверхности – , , .

Индекс помещения можно вычислить по выражению:

,                                                     (7.2)

где    А и В – длина и ширина помещения, м;

h – расчетная высота подвеса светильников над освещаемой поверхностью, м.

Приблизительные значения коэффициентов отражения можно определить по следующим рекомендациям:

– побеленный потолок и стены – 80…70 %;

– побеленный потолок, стены окрашены в светлые тона – 50 %;

– бетонный потолок, стены оклеены светлыми обоями, бетонные стены – 30 %;

– стены и потолки в помещениях оштукатуренные, темные обои – 10 %.

Определить количество и мощность ламп можно двумя способами:

после расчета общего светового потока ламп, требуемого для создания нормированной освещенности в помещении, можно определить количество ламп, как отношение общего светового потока к световому потоку одной лампы, мощность которой выбрана предварительно

                   ,                                                    (7.3)

где  – световой поток лампы, лм.

ПРИМЕР 1

Выполнить расчет электрического освещения производственного помещения методом коэффициента использования светового потока. Разместить светильники на плане помещения.

Исходные данные: Размеры помещения: длина – ; ширина – ; высота – . Нормируемая освещенность , коэффициент запаса . Коэффициенты отражения: потолка, стен, расчетной поверхности соответственно ; ; . Светильники с лампами накаливания типа НСП17.

РЕШЕНИЕ:

Рис. 7.1. Размещение светильников на плане помещения

Определим индекс помещения

.

По таблице 5.2 [5] определим коэффициент использования по заданным коэффициентам отражения потолка, стен, расчетной поверхности и индексу помещения для светильника с лампами накаливания типа НСП – .

.

Лампа накаливания типа Б215-225-200 обладает световым потоком равным 3150 лм.

Определим количество ламп

;

Распределим светильники на плане помещения (рис. 7.1).

Метод расчета освещения по удельной мощности

Метод удельной мощности   широко применяют в проектной практике, и позволяет без выполнения светотехнических расчетов определять мощность всех ламп общего равномерного освещения, требуемого по нормам  в данном помещении.

В основу расчета по удельной мощности положен метод коэффициента использования светового потока.

Из светотехники известно, что световая отдача лампы (лм/Вт) определяется по выражению

,                                                 (7.4)

где .

Отсюда

.                                (7.5)

Решив это уравнение относительно  и разделив обе части уравнения на площадь S, получим

.                                             (7.6)

Из этого выражения видно, что удельная мощность является функцией переменных величин, входящих в формулу расчета по методу коэффициента использования. На основании светотехнических расчетов, выполненных этим методом, составлены таблицы удельной мощности при равномерном размещении стандартных светильников общего освещения.

Удельной мощностью  называется отношение суммарной мощности всех ламп, установленных в данном помещении, к площади освещаемой поверхности (пола), :

         .                                             (7.7)

Метод расчета  заключается в определении удельной мощности .

ПРИМЕР 2

Выполнить расчет освещения по удельной мощности. Определить, мощность и количество ламп в складском помещении, а также суммарную мощность осветительной установки.

Исходные данные: Нормируемая освещенность ; коэффициенты отражения потолка , стен , расчетной поверхности ; светильники с лампами накаливания типа НСП17; размеры помещения , , .

РЕШЕНИЕ:

Вычислим площадь помещения

;

.

По табл. 5.29 [5] при высоте помещения – 6 м и площади 288 м², а также нормируемой освещенности 50 лк определим удельную мощность  для светильника НСП17 составит .

;

.

Установленная мощность всех ламп определяется как произведение удельной мощности на площадь всего помещения

.                                            (7.8)

После того как определена мощность всех ламп, можно определить мощность одной лампы, намечая предварительно количество ламп, или определить количество ламп, намечая конкретную стандартную мощность ламп:

  или  .                       (7.9)

Расчет освещения точечным методом

Точечный метод в отличие от метода коэффициента использования позволяет определить освещенность любой точки на рабочей поверхности, как угодно расположенной в пространстве, например, горизонтально, вертикально или наклонно. Расчет освещения точечным методом производят тогда, когда невозможно применить метод коэффициента использования, например расчеты локализованного освещения, освещения наклонных или вертикальных поверхностей. Точечный метод также часто применяют в качестве проверочного расчета, когда необходимо оценить фактическое распределение освещенности на освещаемой поверхности. Однако точечный метод имеет существенный недостаток: не учитывает освещенность, создаваемую световым потоком, отраженным от стен и потолков, вследствие чего освещенность получается несколько заниженной. Поэтому точеный метод можно применять для расчета освещения помещений, в которых, отраженный световой поток составляет незначительную долю по сравнению со световым потоком, падающим непосредственно на освещаемую поверхность, например производственных помещений с низкими коэффициентами стен и потолков, местного освещения, наружного освещения.

Определение горизонтальной освещенности. Горизонтальная поверхность Q освещается светильником общего освещения с точечным источником света (лампа накаливания или ДРЛ)  (рис. 7.2).

Рис. 7.2. К расчету точечным методом

Точка А, в которой необходимо определить освещенность находится на расстоянии l от источника света. Для определения освещенности в точке А применим соотношение между освещенностью и силой света:

.                                  (7.10)

Из рисунка 7.2 выразим расстояние l через высоту подвеса светильника над расчетной поверхностью h:

.

Отсюда горизонтальная освещенность в точке А

.                                   (7.11)

Расчет по определению освещенности в заданной точке горизонтальной поверхности производят в следующем порядке.

1. Определяется тангенс угла, образованного вертикалью и лучом света, падающим в заданную точку:

,                                               (7.12)

где d – расстояние от проекции оси светильника на плоскость до заданной точки, значение d измеряются по плану, м.

2. После определения тангенса угла a определяется угол a и .

3. По кривым силы света выбранного типа светильника с условной лампой  определяется по углу a силу света .

Кривые силы света стандартных светильников с условной лампой в 1000 лм приводятся в светотехнических справочниках.

4. По формуле (7.11) вычисляется условная горизонтальная освещенность . (для лампы в 1000 лм).

5. Условная освещенность пересчитывается с учетом светового потока лампы, установленной в светильнике:

,                                     (7.13)

где  – световой поток лампы, лм.   

Если рассматриваемая точка А на поверхности Q освещается несколькими светильниками общего освещения, то учитываются и освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

,

где  – освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

Расчетная формула для определения фактической освещенности (лк) в точке А от нескольких однотипных светильников общего освещения с лампами одинаковой мощности примет вид 

.                                      (7.14)

Расчет освещения таким методом неудобен, так как требуется определить значения освещенности от каждого светильника и суммировать их.

Для упрощения этого метода в проектной практике применяют наиболее распространенный способ расчета по пространственным кривым равной освещенности (изолюксы). Эти кривые построены для различных типов стандартных светильников с условной лампой в 1000 лм в прямоугольной системе координат в зависимости от расчетной высоты подвеса светильника h и расстояния d проекции светильника на горизонтальную поверхность до заданной (контрольной) точки.

Расчет производится в следующем порядке:

1. По кривым рис.6.1-6.14 [5] для выбранного типа светильника в зависимости от расчетной высоты его подвеса h и расстояния d, определенного по плану, для каждого значения находят ближайшую кривую, на которой указана условная освещенность. Если точка, заданная координатами h и d, не попадает на кривую, то значение освещенности определяется посредством интерполирования между двумя ближайшими кривыми.

2. Найденные по кривым условные освещенности от  ближайших светильников для расчетной точки суммируются:

.

3. Если установленные светильники однотипны с лапами накаливания одинаковой мощности, значение светового потока одной лампы  при заданной освещенности E_u определяют как

         ,                               (7.15)

где m – коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность в заданной точке от удаленных светильников, не учтенных при определении условной освещенности, и от отражения стен, потолка и расчетной (рабочей) поверхности помещения. Значение m в зависимости от коэффициентов отражения поверхностей помещения принимают в пределах 1…1,2.

ПРИМЕР 3

Определить освещенность в контрольной точке А (рис. 7.3).

Исходные данные. Для освещения помещения применены 6 светильников с типа НСП17 с лампами накаливания мощностью 200 Вт. Расчет производился методом коэффициента использования светового потока при нормируемой освещенности 200 лк.

РЕШЕНИЕ:

Определим расстояние (в метрах) проекции d каждого светильника до точки А. По кривым равной освещенности (изолюксам)
(рис. 7.3) для светильника типа НСП17 выбираем значения условных освещенностей и записываем в таблицу 7.1).

Таблица 7.1

Значения  условных освещенностей

Рис. 7.3. Размещение контрольной точки

Суммируем найденные по кривым условные освещенности от светильников 1…6 для расчетной точки  А

.

Определяем действительную расчетную освещенность в точке А:

.

Принимаем .

,

т. е. расчетная освещенность намного меньше нормируемой освещенности 200 лк.

Точечный метод расчета освещения люминесцентными лампами

Как правило, светильники с люминесцентными лампами располагают рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами. Светильники собирают либо в сплошную линию, либо с небольшими разрывами. Если отношение расстояния между светильниками в ряду к расчетной высоте их подвеса не превышает 0,5, т. е. , то можно считать, что световой поток распределяется на освещаемой поверхности вдоль ряда равномерно и его можно рассматривать как светящуюся линию.

Для расчета освещения от светящейся линии в практике широко распространен метод расчета с помощью кривых равных значений относительной освещенности (линейных изолюкс). По этим кривым, построенным для наиболее распространенных стандартных светильников, определяют горизонтальную освещенность е при расположении ламп над освещаемой поверхностью на высоте  и световым потоком в 1000 лм, приходящимся на 1 м светящейся линии (плотность светового потока ).

На рисунках 6.37-6.56 [5] приведены линейные изолюксы для некоторых распространенных светильников с люминесцентными лампами.

Для определения относительной освещенности в точке А (рис. 7.4) по линейным изолюксам следует определить относительные размеры:

  и  ,

где р расстояние от точки А до перпендикуляра, опущенного на расчетную плоскость из конца светящейся линии.

Если заданная точка не лежит против конца ряда светильников, то его делят на две части или дополняют условным отрезком, после чего относительные освещенности суммируют или вычитают (рис. 7.4, а, б).

При общем равномерном освещении в концах ряда освещенность имеет наименьшую величину. Если вблизи стен в конце ряда светильников не производятся работы, то некоторым уменьшением освещенности по сравнению с нормируемой можно пренебречь. Если заданная точка освещается несколькими рядами, то значение е суммируются для всех рядов .

a)                                                                               б)

Рис. 7.4. Схема к расчету относительной освещенности

Необходимую плотность светового потока, , определяется по формуле

.

Полный световой поток ламп ряда (лм) будет .

Пример 4. Освещение помещения производственного участка, имеющего размеры  м, выполняется светильниками типа ПВЛМ 2´40 Вт. Светильники подвешены на высоте 4 м над освещаемой поверхностью. Светильники располагаются в два ряда (рис. 7.5). Нормируемая освещенность .

Рис. 7.5. Размещение светильников с люминесцентными лампами

Решение:

Точка А освещается четырьмя полурядами, обозначенными цифрами от 1 до 4.

Из рисунка [5] определяем относительные величины  и  для каждого отрезка ряда светильников, а по кривым линейных изолюкс для светильника с люминесцентными лампами определяем значения относительной освещенности и заносим в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

Относительные величины , , е

.

Необходимую плотность светового потока  определим с учетом коэффициента , учитывающего отражение поверхностей помещения

.

Бесплатная лекция: “Цена и ценовая политика” также доступна.

Полный световой поток  ламп в ряду

.

Световой поток двух ламп в одном светильнике

.

Количество светильников в ряду

.

Удельная мощность w (в ваттах на квадратный метр), т. е. частное от деления суммарной мощности ламп на площадь помещения, является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений, для самоконтроля расчетов (при наличии достаточного опыта) и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования.
На всех стадиях разрешается взамен полного светотехнического расчета определять мощность или число ламп по таблицам удельной мощности (хотя в ответственных случаях рекомендуются более точные формы расчета), но только для общего равномерного освещения при отсутствии требующих учета затенений и в пределах тех «паспортных данных», для которых составлены таблицы (см. ниже).
Не следует рассчитывать по таблицам удельной мощности освещение таких помещений, как гардеробы и санузлы, по существу являющееся локализованным.

К «паспортным данным» таблиц удельной мощности и к учитываемым ими параметрам при лампах накаливания относятся:

тип светильников;

освещенность;

коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности);

коэффициенты отражения поверхностей помещения (для светильников прямого света таблицы рассчитаны для и для них, только для них, допускается при более светлых поверхностях уменьшать, а при более темных — увеличивать значения w на 10%);

значения расчетной высоты;

площадь помещения.

В таблицах учтен коэффициент z; световая отдача ламп принята для мощности, соответствующей заданным условиям и значениям L:h, если же заданные условия предопределяют выбор наибольшей для данного светильника мощности — для ламп этой мощности.
Для люминесцентных ламп сохраняет силу все вышесказанное, но со следующими отличиями:
таблицы приводятся только для освещенности 100 лк, так как в данном случае имеет место прямая пропорциональность между E и w;
в качестве одного из паспортных данных принят тип и мощность лампы и соответствующая ему световая отдача.
Таблицы удельной мощности для ламп типа ДРЛ составлены также для освещенности 100 лк (с пропорциональным пересчетом при других освещенностях), так как световая отдача всех употребительных типоразмеров этих ламп одинакова.
При составлении таблиц удельной мощности не учитывается форма помещения, и i определяется по формуле



достаточно точной при .
При пользовании таблицами для удлиненных помещений следует определять значение w для условной площади и распространять это значение на всю площадь помещения.
Порядок пользования таблицами при лампах накаливания и лампах типа ДРЛ следующий:

• выбираются все решения по освещению помещения, включая число светильников N;
• по соответствующей таблице находится удельная мощность w;
• определяется единичная мощность лампы по формуле

• выбирается ближайшая стандартная лампа.

При люминесцентных лампах:

• выбираются все решения по освещению помещений, включая число рядов светильников n и спектральный тип лампы;
• по соответствующей таблице находятся значения удельной мощности w для ламп данной мощности или нескольких возможных к применению мощностей;
• для тех же ламп определяется необходимое число светильников в ряду делением wS на мощность одного светильника и осуществляется компоновка ряда, как рассмотрено выше.

Значения удельной мощности для одного из типов светильников приведены в табл. 5-21.

Таблица 5-21 Удельная мощность общего равномерного освещения. Светильник У15

Пример 1. Необходимо произвести расчет по удельной мощности для того же задания, что и в примере 2 раздела.
По табл. (пример 5-21) находим w = 9,8_Вт/м2, но так как в таблице учтен k=1,3, а задано k=1,5, пропорциональным пересчетом получаем w=11,3 Вт/м2. Отсюда

Графики Гурова и Прохорова (рис. 5-1 для примера) являются простейшим и более точным, чем таблицы удельной мощности, способом определения необходимого числа светильников с люминесцентными лампами в функции площади помещения при задании всех прочих параметров установки. Большое разнообразие последних делает возможным составление графиков только для наиболее распространенных случаев.
Для вспомогательных помещений площадью до 10м2 при установке в них одного светильника с лампой накаливания допускается определять мощность последней по табл. 5-50.
Для лестничных клеток размером 6 X 3 м2 светильники должны устанавливаться над каждой площадкой.
При лампах накаливания и при освещенности 10 лк принимается мощность 60 Вт, а при 30 лк — мощность 150-200 Вт.
При люминесцентных лампах и при освещенности 75 лк над каждой площадкой рекомендуется устанавливать 2 лампы по 40 Вт.

Рис. 5-1. График для определения числа светильников с лампами ЛБ-40.

Таблица 5-50 Определение мощности лампы для малых помещений при установке в помещении одного светильника

	Мощность лампы, Вт, при освещенности, лк, равной
10	20	30	50
2 4 6 8 10	25 40 40 60 60	60 60 100 100 100	60 100 100 150 150	100 150 150 200 200
Таблица рассчитана для помещений, имеющих при h=2,5…3 м.

Светильник ШОД 2X40; h=1,5…2 м;

Пример 2. Определить мощность люминесцентных ламп и число светильников для освещения гаража с площадью пола а X b = 200 X 15 = 300 . Высота подвеса ламп над полом , напряжение сети U = 220 В, наименьшее значение освещенности Е = 50 Лк.

Решение:
Для расчета примем метод удельной мощности. В первую очередь следует расположить светильники по плану помещения и определить их число. Для люминесцентных ламп отношение (отношение расстояния между светильниками к высоте подвеса) колеблется в пределах от 0,8 до 2. Принимаем расстояние между светильниками L = 4 м. Размещая их на плане помещения (рис. 103), можно видеть, что суммарное число светильников n = 20. Светильники выбираем типа ОДР-2 с рассеивающим отражателем, направляющим весь световой поток вниз. Эти светильники можно применять при высоте помещения 2,5—3 м. В каждом из них размещены по две лампы мощностью до 30 Вт каждая.

Так как работа в гараже не требует точного различения окраски предметов, то принимаем лампы типа БС, спектр которых близок к спектру естественного освещения.
По таблицам удельной мощности (аналогичной таб. 5-21 для светильника У15) для этих ламп находим, что при освещенности 50 Лк удельная мощность равна .
Отсюда суммарная (установленная) мощность

Мощность одного светильника

Таким образом, принимаем две лампы мощностью по 30 Вт каждая.
Для сравнения выполним расчет, пользуясь методом коэффициента использования. Световой поток одной лампы определяют по формуле

Здесь:
— средняя освещенность;
S — площадь освещаемого помещения;
— коэффициент запаса, обеспечивающий при эксплуатации достаточную освещенность в случае загрязнения светильника, потолка и стен помещения;
n — число светильников;
— коэффициент использования, для нахождения которого по таблицам (см. информацию здесь) требуется определить так называемый показатель помещения:

где а и b — ширина и длина освещаемого помещения;
— высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.
В данной задаче показатель помещения

Для определения коэффициента по таблицам, кроме показателя помещения φ = 3, учитываем коэффициенты отражения потолка (бетонный потолок, побеленный) и стен (бетонные стены с окнами). Таким путем находим при светильнике типа ОДР-2.
Обычное значение коэффициента запаса для производственного помещения без выделения дыма или пыли .
При наименьшей освещенности ее среднее значение определяем по формуле

где поправочный коэффициент z = 0,9 при
Подставив найденные значения, получим

Наиболее удобно взять две лампы типа БС (белого света) мощностью по 30 Вm и напряжением 220 В каждая, дающие вместе световой поток 1400 X 2 = 2800 лм. Таким образом, в результате применения обоих методов расчета получились практически одинаковые результаты.