Расчет электрического освещения

Для расчета электрического освещения широко используются методы коэффициента использования светового потока и удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока состоит в определении потока лампы, необходимого для создания нормированной освещенности* рабочей поверхности. Коэффициентом использования h светового потока называют отношение полезного светового потока F _пол, падающего на рабочую (расчетную) поверхность S, к суммарному световому потоку F _л всех ламп осветительной установки: h = F _пол/ F _л.

Пусть в помещении площадью S установлено N светильников и световой поток ламп в каждом из них равен F. При коэффициенте использования h полезный поток F _пол = NF h, распределяясь по площади помещения, создает на расчетной поверхности среднюю освещенность E _ср = NF h/ S. Если необходимо обеспечить определенную нормированную (минимальную) освещенность F _н с коэффициентом запаса K (учитывают старение и загрязнение светильников, стен и потолка), надо иметь в виду, что средняя освещенность всегда превышает нормированную. Отношение z = E _ср/ E _н является коэффициентом минимальной освещенности. Таким образом, расчетная средняя освещенность составит E _ср = E _н K _z. Сравнивая ее с предыдущим выражением для Е _ср, получаем расчетную формулу

F = E _н KS _z/ N h. (6.1)

При освещении лампами накаливания или ДРЛ до расчета выбирается число светильников и по формуле (6.1) определяется расчетный поток одной лампы (или ламп в светильнике), а по нему подбирается в каталогах или справочниках ближайшая стандартная лампа. Поток выбранной лампы может превышать расчетный не более чем на 20 %, но не может быть меньше чем на 10 %. Если расхождение больше, изменяют в ту или другую сторону число светильников.

При освещении рядами люминесцентных светильников до расчета намечается число рядов, а также тип и мощность ламп, что определяет поток F _л. Число светильников определяется по формуле, вытекающей из формулы (6.1):

N = E _н KS _z/ nF _лh, (6.2)

где n – число ламп в каждом светильнике.

Делением N на число рядов определяется число светильников в каждом ряду. При известной длине светильника определяют длину всех светильников ряда. Если эта длина близка к геометрической длине ряда, он получается сплошным. Если же она меньше длины ряда, светильники размещаются в длину с разрывами. Если, наконец, она больше длины ряда, увеличивается число рядов или же каждый ряд образуется из сдвоенных либо встроенных светильников.

Входящий в формулы (6.1) и (6.2) коэффициент использования h определяется по таблицам для соответствующего светильника в функции индекса помещения i и коэффициентов отражения потолка _п, стен _с и расчетной поверхности _р.

Индекс помещения вычисляется по формуле

i = S/h (A+Б), (6.3)

где А, Б – длина и ширина помещения; h – высота подвеса светильника над рабочей (расчетной) поверхностью.

Оценка r_п, r_с, r_р довольно сложна. Приближенно она производится с учетом многих факторов. Для производственных помещений с гладкими или кессонированными потолками обычно принимают r_п = 50 % и r_с = 30 %; для наиболее чистых цехов берут r_п = 70 % и r_с = 50 %. Коэффициент отражения расчетной поверхности или пола принимается чаще всего равным 10 %.

Коэффициент z с достаточным приближением можно принимать равным 1,15 при освещении лампами накаливания и ДРЛ, а при освещении рядами люминесцентных ламп – 1,1. Коэффициент запаса K принимается 1,3 для ламп накаливания и 1,5 – для газоразрядных ламп.

Метод удельной мощности. Под удельной мощностью w понимается отношение установленной мощности источников света Р _S к освещенной площади S, т.е. w =P _å /S.

Исходными данными для расчета электрического освещения методом удельной мощности являются: нормированная освещенность Е _н (по СНиП II-4 – 79 в зависимости от назначения помещения), тип светильников, высота их подвеса над рабочей поверхностью h, площадь помещения S, число светильников N, полученное после их размещения. Порядок расчета освещения по этому методу следующий. По вышеуказанным данным в специальных таблицах находят удельную мощность w. Умножением удельной мощности на площадь помещения (или рабочую площадь) определяют суммарную мощность ламп Р _S. Единичная мощность лампы равна суммарной мощности Р _S, деленной на число ламп (светильников) N.

Количество светильников определяют, произведя предварительную их расстановку внутри помещения. Размещать светильники следует по вершинам прямоугольников или треугольников (рис. 6.11). Для освещения относительно узких помещений (шириной 0,75 – 1,25 м) и коридоров применяют однорядное расположение светильников. Расстояние L между светильниками берется равным удвоенной высоте подвеса h над рабочей поверхностью (см. рис. 6.11, в) или менее, т.е. L £ 2 h. Расстояние крайних светильников от стен а принимают равным (0,3-0,5) L. Верхний предел 0,5× L выбирают при отсутствии рабочих мест у стен помещения.

Рис. 6.11. Размещение светильников общего освещения:

а – по вершинам прямоугольника; б – по вершинам треугольника; в – схема высоты подвеса;
1 – свес; 2 – рабочая поверхность; 3 – пол

Если число светильников N не определяется предварительным их размещением, оно вычисляется по отношению суммарной мощности Р _S к максимальной мощности лампы Р _л выбранного светильника. После этого производится размещение светильников в помещении.