Алгоритм расчета искусственного освещения

1. Задаются параметры помещения.

2. Определяется характер зрительной работы (объект различения, фон, контраст и т.п.).

3. Выбирается система освещения (общая или комбинированная).

4. Выбирается тип лампы, исходя из экономической или производственной необходимости; вид светильника.

5. Определение нормированной минимальной освещенности Е_норм для выполнения заданной зрительной работы.

6. Расчет необходимого светового потока Ф_расч ³ .

7. Уточненный выбор светильников, их расположение и количества ламп по Ф_расч.

8. Расчет фактической освещенности от выбранного светильника.

 

Расчет общего равномерного искусственного освещения горизон­тальной рабочей поверхности выполняется методомкоэффициента использования светового поток а. Световой поток (лм) одной лампы или группы люминисцентных ламп одного светильника

Ф_Л = ,

где E_н – нормируемая минимальная освещенность по СНиП 23-05-95, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м²;

z – коэффициент нерав­номерности освещения является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от соотношений D/H_p, с увеличением которого сверх рекомендуемых значений резко возрастает (см. табл.4 прил.1);

k_з – коэффициент запаса, зависящий от вида технологического процесса и типа применяемых источников света, (обычно k_з = 1,3 - 1,8), запыленности воздуха рабочей зоны и количества чисток в году (табл. 3 СНиП 23–05–95);

п – число светильников в по­мещении;

η_И – коэффициент использования светового потока.

Коэффициент использования светового потока, давший название методу расчета, определяют по справочнику Кнорринга Г.В. зависимости от типа светильника, отражательной способности стен и потолка, размеров помещения, определяемых индексом помещения

i=АВ/[Н_Р (А+В)],

где i — индекс помещения;

А, В — длина и ширина помещения в плане,м;

Н_Р — высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239-79* и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10...20 %.

Если Ф_л отличается от стандартного более чем на 10–20 %, то корректируется число светильников п.

Для поверочного расчета местного освещения, а также для расчета освещенности конкретной точки наклонной поверхности при общем локализованном освещении применяют точечный метод. В основу точечного метода положено уравнение

Е_А = J₀ cosα / r ²,

где Е_А – освещенность горизонтальной поверхности в расчетной точке А, лк;

J₀ – сила света в направлении от источника к расчетной точке А, определяется по кривой распределения светового потока выбирае­мого светильника и источника света;

α – угол между нормалью к поверхности, которой принадлежит точка, и направлением вектора силы света в точку А;

r – расстояние от светильника до точки А, м.

Учитывая, что r = Н/cosa и вводя коэффициент запаса k_з, получим

Е_А = J₀ cos ³α / (Н² k_з).

Критерием правильности расчета служит нера­венство Е_А ≥ Е_н.

Пример 1. Освещение конторского помещения площадью S =12·20 м²

и высотой Н = 4,0 м запроектировано светильни­ками «Люцетта». Светильники размещены по углам квадрата со стороной 4,0 м. Высота подвеса светильников Н_Р = 2,5 м. Коэффи­циенты отражения потолка ρ_П = 0,7; стен ρ_С = 0,5; расчетной плоскости ρ_Р = 0,3 (см. табл.5, прил.1). Рассчитать мощность источников света и сум­марную установленную мощность, если нормированная освещен­ность Е_Н = 75 лк. Напряжение сети U = 220 В, коэффициент запаса k = 1,3.

Найдем индекс помещения:

i = АB /Н_Р(А + B) = 12-20 / 2.5(12+20) = 3,0

Пользуясь табл. 5-3–8 прил.2, определяем коэффициент использования осветительной установки со светильниками «Лю­цетта» для найденного индекса помещения и заданных коэффициен­тов отражения:

η_И = 0,7.

При заданном размещении светильников в рассматриваемом помещении их общее количество составляет 15 (три ряда по пять светильников).

Коэффициент z для заданного светильника равен 1,2 (табл. 4, прил.1). При этом световой поток каждого источника света, необ­ходимый для обеспечения заданного уровня нормированной осве­щенности, определится из уравнения:

Ф_Л ³ ³ = 2 670лм.

Пользуясь табл. 2, прил.1, определяем необходимую мощность источ­ника света для заданного напряжения сети. Ближайший по световому потоку источник имеет мощность 200 Вт; его световой поток Ф_Л = 2800 лм, что несколько больше потребного. Определим факти­ческую освещенность:

E_Ф = E_ФН · Ф_Лстанд / Ф_Лрасч = 75·2800/2670 = 80 лк.

В заключение определим общую установленную мощность и удельную мощность осветительной установки:

Р_общ = пР_л = 15 · 200 = 3 000 Вт;

Р = Р_общ / S_Р = 3000/12 · 20 =12,5 Вт/м^2.

2.3. Расчет искусственной освещенности методом удельной мощности. Стремясь к дальнейшему упрощению расчета освети­тельных установок, Г. М. Кнорринг провел анализ факто­ров, влияющих на коэффициент использования освети­тельной установки, и составил таблицы удельной мощности при равномерном размещении стандартных светильников общего освещения.

Значения удельной мощности приводятся в табл. 6, прил.1 в зависимости от уровня нормированной освещенности Ен, площади помещения S, высоты подвеса светильников Нр. Каждая таблица соответствует конкретному типу светиль­ника и определенному сочетанию коэффициентов отраже­ния потолка, стен и расчетной плоскости.

Знание удельной мощности позволяет выполнить весьма приближенный краткий расчет необходимого количества светильников заданной мощности.

Пример 2. Пусть требуется определить количество светильников мощностью 2х40 Вт для полос, расположенных на высоте Н_р =3,5 м, для производственного помещения для сборки радиоаппаратуры площадью S = 120 м², если нормальное освещение должно быть Е_н = 200 лк, напряжение сети 220 В.

По табл. 3 СниП 23–05–95 определяем значение k_з: k_з = 1,3.

Пользуясь табл.6 прил.1 определяем значение удельной мощности для напряжения 220 В и k_з = 1,5:

р_табл = 11,6 Вт/ м².

Введем поправку на определенный по СНиПу коэффициент запаса k_з = 1,3:

р = 11,6 =10,05 Вт/ м².

Мощность осветительной установки определяется как

Р = р S = 10,05 · 120 =1206 Вт.

Определим число светильников

n_св = =15 шт.

 

После освоения методики расчет может быть выполнен на ПК IBM совместимым по программе, содержащей расширенные данные о типах светильников и нормированных значениях Е_min.

Программа расчета имеется на каф. БЖДиООС.

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Белов С.В. и др. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов. М.: Высш. щк. 1999 г.

2. Епанишников М.М. Электрическое освещение / Учеб. пособие для студентов. М.: Энергия, 1973 г

3. Фролов А.В., Новиков С.И. Практикум по охране труда. Новочеркасск, 1992 г.

4. Справочная книга для проектирования электрического освещения/ под ред. Кнорринга Г.М. М.: Энергоиздат, 1983 г.

5. СНиП 23-05-95 Строительные нормы и правила РФ. “Естественное и искусственное освещение“

6. Правил устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1984

 

 

 

 

Приложение 1

Таблица 1

Извлечение из СНиП 23-05-95, таблица 1

Характеристика зрительной работы

Наимень­ший или эквивалентный размер объекта различения, мм

Разряд зрительной работы

Подразряд зрительной работы

Контраст объекта с фоном

Характе­ристика фона

Искусственное освещение

Естественное освещение

Совмещенное освещение

Освещенность, дк

Сочетание норми­руемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации

КЕО, %

при системе комбинированного освещения

при системе общего освещения

при верхнем или комбинированном освещении

при боковом освещении

при верхнем или комбинированном освещении

при боковом освещении

всего

в том числе от общего,

ρ

кп,, %

б

Наивысшей точ­ности

Менее 0.15

а

Малый

Темный

5000 4500

– –

1 10

–

–

6,0

2,0

б

Малый Средний

Средний Темный

4000 3500

1250 1000.

в

Малый Среднмй Болывой

Светлый Средний Темный

2500 2000

г

Средний Большой

Светлый Средний

1500 1250

 

Таблица 2

Световые и электрические характеристики ламп накаливания

общего назначения напряжением 220 В

Тип лампы	Номинальные величины	Предельные величины
Мощность, Вт	Световой поток, лм	Мощность, Вт	Световой поток, лм
	В 220-25
	В 220-235-25
	Б 220-40			42,5
	Б 220-235-10			42,5
	БК 220-40			42,5
	Б 220-60			63,5
	Б 220-235-60			63,5
	БК 220-60			63,5
	Б 220-100
	Б 220-235-100'			106.
	БК 220-100
	Б 220-150
	Г 220-150
	Б 220-235-150
	Б 220-200
	Г 220-200
	Б 220-235-200
	Г 220-300
	Г 220-235-300
	Г 220-500
	Г 220-235-500
	Г 220-750
	Г 220-1000			1 041
	Г 220-1500

 

Таблица 3

Основные характеристикизеркальных ламп концентрированного

и среднего светораспределения

Тип пампы	На­пряже­ние, В	Мощ­ность Вт	Осевая сила света, кд	Размеры, мм	Средняя продолжи­тельность горения, ч
Диаметр	Полная длина
Лампы с концентрированным светораспределенисм
НЗК 220-75
НЗК 220-100
НЗК 220-150
НЗК 220-200
ЗН7			3600*
ЗН8			6 400
Лампы со средним сеепюраспредвлением
НЗС 220-60
НЗС 220-75						1 000
НЗС 220-100						1 000

- Для ламп типа ЗН указан номинальный световой поток в люменах.

 

 

Таблица 4

Значения коэффициента z для некоторых стандартных светильников

 

Тип светильника	Относительное расстояние между светиль­никами D*/HР
0,8	1,2	1,1	2,0
Универсалы без затенителя	1,2	1,15	1.25	1.5
Глубоко излучатель эмали­рованный	1,15	1,1	1,2	1,4
Люцетта	1,0	1,0	1,2	1,2

* D – расстояние между соседними светильниками или рядами люминисцентных светильников (если по длине и ширине помещения расстояния различны, то они обозначаются D _а и D _b), D _а: D _b ≤ 1,5.

H_Р – высота подвеса светильника над освещаемой рабочей поверхностью,

H_Р = H – h_с – h_Р ,

где H – высота помещения;

h_с – расстояние светильника от перекрытия (“свес”);

h_Р – высота рабочей поверхности над полом.

Для светильников, не указанных в таблице, при рас­положении их, близком к наивыгоднейшему, коэффициент z следует принимать равным 1,1-1,2.

При D /H_Р ≤ 0,5 H_Р (не превышающем рекомендуемых) можно принимать z = 1,15 для ламп накаливания и ДРП и z = 1,1 для люминисцентных ламп в виде светящихся линий. Для отраженного освещения можно считать z = 1,0; при расчете на среднюю освещенность z не учитывать.

 

 

Таблица 5

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: