Светотехнические расчеты

• Светотехнические расчеты
• Точечный метод расчета
• Метод коэффициента использования светового потока
• Метод удельной мощности

Светотехнические расчеты

Правильно спроектированная и выполненная осветительная установка должна обеспечивать надлежащие условия видения при минимальных затратах денежных средств и электрической энергии.

Освещение разделяется по видам: рабочее и аварийное.

Общее равномерное освещение применяется в помещениях:

· где выполняются относительно грубые работы, соответствующие V разряду норм и более грубые;

· в которых рабочие места не фиксированы или расположены с большой плотностью;

· в общественных, учебных, офисных зданиях.

Общее локализованное освещение используется при неравномерном постоянном расположении рабочих мест. Создается освещенность не одинаковая, зависит от расположения рабочих мест.

Местное освещение — обеспечивает требуемый уровень освещенности только в пределах рабочей поверхности.

Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещено.

Комбинированное освещение: общий и местный требуемый уровень освещенности — на рабочей поверхности, а по всей остальной площади — только общее равномерное освещение.

Система комбинированного освещения используется при неплотном и фиксированном расположении рабочих мест, и недоступности рабочих поверхностей для общего освещения из-за затенения их частями оборудования, если необходимо иметь высокий уровень освещенности, определенное или переменное направление светового потока.

Эффективность — правильное расположение светильников — самое выгодное значение относительного расстояния между ними, где l — расстояние между светильниками, h — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью.

Оптимальные значения и значения коэффициента неравномерности распределения освещения () следующие:

· светильники с лампами накаливания — ;

· светильники с люминесцентными лампами — .

При наличии рабочих мест вблизи стен расстояние от крайних рядов светильников до стен, в остальных случаях .

Методы расчета освещения:

1. Точечный метод

2. Метод коэффициента использования светового потока

3. Метод удельной мощности

Точечный метод расчета

Точечный метод расчета — позволяет определить световой поток ламп, необходимый для создания нормируемой освещенности () в любой точке произвольно расположенной плоскости при условии, что отраженный от стен и потолка световой поток не имеет большого значения.

Метод применяется при расчете локализованного, местного, наружного освещения, освещения негоризонтальных поверхностей.

Метод используется как для прямого расчета, так и для проверочного.

Сущность метода — требуемый световой поток осветительной установки определяют при условии, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность не должна быть меньше нормированной .

На плане предварительно намечают точки, где освещенность может оказаться наименьшей. В каждой точке вычисляют со световым потоком в 1000 лм. Точку с наименьшей освещенностью принимают в качестве расчетной.

Последовательность точечного метода расчета:

1. На плане помещения размещают светильники и на освещаемой поверхности намечают контрольные точки, освещенность которых может оказаться наименьшей.

2. Для каждой из намеченных точек определяют условную освещенность для лампы со световым потоком 1000 лм.

— условная сила света светильника с лампой 1000 лм в направлении освещаемой точки (определяется по кривым светораспределения светильников или по таблице), кд.

— угол между осью светильника и направлением светового луча.

Если расчетная точка освещена несколькими светильниками, то освещенность в этой точке определяется:

— условная сила света светильника в направлении освещаемой точки, определяется по кривой светораспределения.

— угол между осью светильника и направлением .

Кривая светораспределения силы света (КСС) — графики пространственных изолюкс — семейство кривых, являющихся геометрическим методом точек с одинаковой горизонтальной освещенностью в координатах h и d при разных соотношениях.

Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности светильника «Астра»

Определяем расчетный световой поток лампы

— определяется по СНиП;

— коэффициент запаса;

— коэффициент добавочной освещенности, учитывающий действие более далеких светильников и отражающую составляющую светового потока ().

Таблица 1 — Коэффициент запаса

3. По рассчитанному световому потоку Ф выбирают лампу соответствующей мощности.

Освещенность негоризонтальной поверхности (вертикальной, наклонной).

светотехнический расчет точечный метод

— кратчайшее расстояние от оси симметрии до линии пересечения наклонной или вертикальной плоскости со вспомогательной горизонтальной плоскостью, проведенной через расчетную точку А.

— угол наклона расчетной плоскости к горизонтальной плоскости.

Для вертикальной плоскости ,.

Метод коэффициента использования светового потока

Применяется при расчете общего равномерного освещения горизонтальной поверхности с учетом отраженных от стен и потолка световых потоков.

Метод коэффициента использования светового потока основывается на известном соотношении

— средняя освещенность, лк;

— световой поток, падающий на освещаемую поверхность, лм;

— площадь освещаемой поверхности, м².

Очевидно, что световой поток, достигающий освещаемую поверхность, будет значительно ниже суммы потока ламп данной осветительной установки за счет различных потерь.

Сущность метода — при известном числе и типе светильников, равномерно расположенных в помещении, характеризуемых известными коэффициентами отражения стен, потолка и рабочей поверхности, определяется коэффициент использования светового потока.

— световой поток, достигающий расчетной поверхности.

— суммарный световой поток источника света осветительной установки.

Коэффициент использования светового потока прямопропорционален КПД светильника и зависит от:

· характера светораспределения светильника: чем уже КСС, тем выше ;

· коэффициентов отражения потолка (), стен () и рабочей поверхности ();

· высоты h: чем меньше h, тем выше ;

· площади S: чем меньше S отличается от квадрата, тем выше .

Влияние формы помещения определяется индексом помещения

S — площадь помещения;

h — расчетная высота подвеса светильника;

A-B — длины сторон помещения.

Таблица 2 — Средние коэффициенты отражения от стен и потолка

Обычно расчет проводят по .

— по таблице 1 (1,3…2,0);

;

— зависит от соотношения и КСС (1,1…1,2);

— число светильников;

— по таблице справочника.

Таблица 3 — Коэффициент использования светового потока светильника с люминесцентной лампой

Таблица 4 — Коэффициент использования светового потока светильника с лампой накаливания

Последовательность расчета методом коэффициента использования светового потока:

1. В соответствии с типом и назначением помещения определить величину .

2. Выбрать тип светильников, определить их расположение и число в соответствии с габаритами помещения и высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью и с учетом отношения .

3. Определить коэффициенты отражения потолка (), стен (), рабочей поверхности () и индекс помещения (i).

4. По таблицам 3,4 определить коэффициент использования светового потока ().

5. Выбрать коэффициент запаса (по таблице 1) и коэффициент неравномерности распределения освещенности (- зависит от КСС и h).

6. Определить световой поток

.

7. Выбрать из каталога лампу, ближайшую по световому потоку Ф.

Световой поток должен быть не менее и не более. Если это условие не выполняется, то принимают ближайшую по световому потоку лампу и вычисляют число ламп

.

Далее изменяют расположение светильников в соответствии с принятым количеством ламп.

8. Определяют суммарную мощность осветительных установок.

Метод удельной мощности

Удельная мощность — отношение общей установленной мощности светильников к площади освещаемого помещения.

Это упрощенная форма расчета метода коэффициента использования.

Применяется для расчета общего равномерного освещения незагроможденных помещений, длина которых не более чем в 2,5 раза превышает ширину, строго для тех данных, для которых составлена таблица 5.

Величина требуемой удельной мощности для облегчения заданного уровня освещенности зависит от типа и мощности ламп, типа светильников и их размещения, от характеристики освещаемого помещения.

В таблице 5 приводятся удельные мощности в зависимости от уровня нормированного освещения, площади освещаемой поверхности и расчетной высоты подвеса светильника при наиболее вероятном сочетании коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности и при относительном расхождении между светильниками, близком к оптимальному.

Таблица составлена при,: Л.Н. =1,3; Л.Л. =1,5.

Таблица 5 — Значение удельной мощности () общего равномерного освещения

,

Последовательность расчета методом удельной мощности:

Так же как и по методу коэффициента использования светового потока определяют п. 1, 2, 3 (кроме индекса помещения).

4. По таблице 5 определить удельную мощность .

5. Определить расчетную мощность лампы .

6. Выбрать ближайшую стандартную лампу, если, то производят пересчет количества светильников

.