Способи оцінки та розрахунку штучного освітлення

Розрахунок штучного освітлення в приміщеннях можна проводити наступними чотирма методами: точковим, ват (за таблицями питомої потужності), графічним і методом коефіцієнта використання світлового потоку.

Точковий метод застосовується для розрахунку освітлювальної установки при локалізованому розміщенні світильників. Цим методом можна визначити освітлення похилих площин, а також перевірити розрахунок рівномірного загального освітлення (без урахування відбитого світлового потоку).

Метод-ват (за таблицями питомої потужності) є найбільш простим, але і найменш точним з усіх методів розрахунку освітлення, тому застосовується для орієнтовних розрахунків. Цей метод дає можливість визначити потужність кожної лампи (Вт) для забезпечення в приміщенні нормованої освітленості:

де Pл - потужність однієї лампи, Вт; Р - питома потужність, Вт / м 2; S - площа приміщення, м 2; N - кількість ламп в освітлювальній установці.

Питома потужність залежить від величини нормативної освітленості, площі і висоти приміщення, типу і розміщення світильника і коефіцієнта запасу. Її значення наводяться в таблицях і можуть змінюватися у великих межах, наприклад при освітленості до 200 лк - від 8 до 28 Вт / м 2.

Графічний метод проф. А. А. Труханова дає найбільшу точність при розрахунку освітлювальних установок з направленим світлом. Розрахунок за цим методом ведеться по номограммам.

Метод коефіцієнта використання світлового потоку найбільш застосуємо для розрахунку загального рівномірного освітлення приміщень в умовах експлуатації промислових підприємств. При розрахунку цим методом враховується як пряме світло від світильника, так і світло, відбите від стін і стелі:

Вибирають спосіб розміщення світильників, який може бути симетричним або локалізованим. При симетричному розміщенні світильники розташовуються як уздовж, так і поперек приміщення на однаковій відстані, по кутах прямокутника або в шаховому порядку (рис. 40, а, б). Симетричне розміщення світильників забезпечує однакове освітлення обладнання, верстатів, робочих місць і проходів, але вимагає великої витрати електроенергії. При локалізованому розташуванні світильники розміщують з урахуванням місцезнаходження верстатів, машин, обладнання, місць контролю і робочих місць. Таке розташування світильників, що скорочує витрати електроенергії, застосовують в цехах з несиметричним розміщенням обладнання.

Мал. Схеми розташування світильників у виробничих приміщеннях:

а - в плані; б - в розрізі над освітлюваної поверхнею по висоті підвіски

Далі визначають ставлення відстані між світильниками L до висоти їх підвісу hс. Залежно від типу світильника це відношення L / Hc при розташуванні світильників прямокутником може бути прийнято рівним 1,4-2,0, а при шаховому розташуванні -1,7-2,5.

Висота розташування світильника над освітлюваної поверхнею

де Н - загальна висота приміщення, м; hc - висота від стелі до нижньої частини світильника, м; hр - висота від підлоги до освітлюваної поверхні, м.

Щоб зменшити здатність засліплювати дію світильників загального освітлення, висоту підвісу їх над рівнем підлоги встановлюють не менше 2,5-4 м при лампах потужністю до 200 Вт і не менше 3-6 м при лампах більшої потужності.

Потрібне число світильників (ламп) n = S / L2 (при La = Lb).

На наступному етапі розрахунку визначають показник приміщення

де а, б - відповідно довжина і ширина приміщення, м.

По знайденому показником приміщення i і коефіцієнтів відбиття стелі та стін визначають за таблицями коефіцієнт використання світлового потоку # 951; освітлювальної установки. Під коефіцієнтом використання світлового потоку # 951; приймають відношення світлового потоку, що падає на розрахункову поверхню до світлового потоку джерел світла. Його величина залежить від ККД і кривої розподілу сили світла світильника, висоти його підвісу hс, показника приміщення i, коефіцієнта відображення стелі # 961; п і стін # 961; ст.

Залежно від джерела світла, освітлення може бути природним. штучним ісовмещённим.

Природне освітлення - це освітлення приміщення денним сонячним світлом (прямим або відбитим), що проникає через світлові прорізи. Воно забезпечує більш рівномірне освітлення робочих приміщень. Природне освітлення характеризується тим, що створювана освітленість змінюється в дуже широких межах залежно від пори року, дня, метеоумов. Мінливість природного світла, який може різко змінюватися протягом короткого проміжку часу, викликає необхідність унормувати природне освітлення. Тому в якості нормованої величини для природного освітлення прийнята відносна величина - коефіцієнт природної освітленості (КПО), що дорівнює відношенню освітленості в даній точці всередині приміщення ЕВ до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості ЄП, створюваної світлом повністю відкритого небосхилу:

КПО оцінює розміри віконних прорізів, вид засклення і палітурок, їх забруднення, тобто здатність системи природного освітлення пропускати світло.

З плином часу через забруднення і запилення скління, ефективність природного освітлення знижується (до 25%). Тому необхідно 2 рази на рік очищати скла, 1 раз на рік білити стіни і стелі.

Приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати, як правило, природне освітлення. Воно буває наступних видів:

1. Бічне. Світло надходить в приміщення через світлові прорізи вікон в зовнішніх стінах.

2. Верхнє. Світло надходить через світлові ліхтарі (світильники) і засклені прорізи і покриття, а так само через отвори в місцях перепадів висот суміжних прольотів будівель.

3. Комбіноване. Світло надходить в робоче приміщення через вікна, верхні ліхтарі (світильники) або отвори.

Штучне освітлення . Передбачено для освітлення робочих поверхонь в темний час доби або при недостатньому природному освітленні. Штучне освітлення може бути:

1. Загальна. Створює рівномірний висвітлення всього виробничого приміщення за рахунок рівномірного розташування світильників над поверхнею освітлюється простору з лампами однакової потужності.

2. Місцеве. Створює освітлення окремих робочих місць. Застосування лише одного місцевого освітлення в виробничих і службових приміщеннях не допускається.

3. Комбіноване. Складається в одночасному використанні загального і місцевого штучного освітлення. В якості освітлення може використовуватися природний і штучне світло.

За функціональним призначенням штучне освітлення поділяється на робоче, аварійне, евакуаційне та охоронне (ГОСТ 12.1.046-85 Норми освітлення будівельних майданчиків).

1. Робоче освітлення передбачається для всіх приміщень, ділянок, відкритих просторів, призначених для роботи, проходу людей і руху транспорту.

2. Аварійне освітлення. Передбачено, коли вимикання робочого освітлення може призвести до пожежі, вибуху, до отруєння людей, тривалого порушення технологічного процесу. Найменша освітленість, створювана аварійним освітленням повинна складати 5% освітленості робочого освітлення, але не менше 2 лк усередині будівель і не менше 1 лк на території організації.

3. Евакуаційне освітлення. Призначено для безпечної евакуації людей. Дане освітлення повинно забезпечувати на підлозі основних проходів (або на землі) і на щаблях сходів освітленість в 0,5 лк в приміщеннях і 0,2 лк на відкритій території.

4. Охоронне освітлення. Встановлюється уздовж кордонів територій, що охороняються в нічний час. Повинно забезпечувати освітленість в 0,5 лк на рівні землі.

При необхідності частина світильників того чи іншого виду освітлення може застосовуватися длядежурного освітлення.

Завданням розрахунку штучного освітлення є визначення необхідної потужності електричної освітлювальної установки для створення у виробничому приміщенні заданої освітленості. Порядок розрахунку освітлювальної установки:

1. Вибрати тип джерела світла (в основному для загального освітлення рекомендується люмінесцентні лампи, для місцевого освітлення - лампи розжарювання).

2. Визначити систему освітлення (загальна, місцева, комбінована).

3. Вибрати тип світильників з урахуванням характеристики світлорозподілу, умов середовища і т.п.

4. Розподілити світильники і визначити їх кількість.

5. Визначити норму освітленості на робочому місці.

Відстань L між світильниками або рядами визначається за формулою:

hp- висота світильника над розрахунковою поверхнею (на висоті 0,8 м від рівня підлоги),

# 955; - відносне відстань між світильниками, визначається в залежності від характеру світлорозподілу світильника і типу лампи.

При розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь зазвичай прінімаетсяметод коефіцієнта використання світлового потоку.

Кількість світильників визначається за формулою:

Е - необхідна освітленість за нормами (лк),

S - освітлювана площа (м2),

К - коефіцієнт запасу (1,15. 1,8),

Z - коефіцієнт нерівномірності (1,1. 1,2),

N - кількість ламп світильника,

Ф - світловий потік однієї лампи (лм),

# 919; - коефіцієнт використання освітлювальної установки (0,2 ... 0,7).

Більш простим є метод питомої потужності. Визначається потужність світильників.

W - сумарна потужність світильників,

S - площа приміщення.

Світильник - це джерело світла в освітлювальної арматури.

1. Прямого світла.

2. розсіяного світла.

3. відбитого світла.