 |
Тема 11. Методы расчета электрического освещения
|
|
|
|
Рассматриваемые вопросы:
- общие положения;
- метод коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности;
- точечный метод расчета;
- расчет светящих линий.
Рекомендуемая литература:
- Справочная книга по светотехнике /Под редакцией Ю.Б. Айзенберга.- М.: Энергоатомиздат, 1995.
- Справочная книга для проектирования электрического освещения
/ Под редакцией Г.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976.
- Кравченко А.А. Современные расчеты электрического освещения. Учебное пособие. - Астана. КАТУ, 2003.
Краткое содержание
Для расчета искусственного освещения существует много способов и форм, которые можно разделить на две группы. Одна из них относится к точечным методам расчета, а другая к расчету по методу коэффициента использования светового потока.
При выборе форм и методов расчета необходимо выяснить возможность их правильного применения.
Точечный метод расчета рекомендуется использовать при значительной неравномерности освещения, при наличии крупных затеняющих объектов, для аварийного, местного и наружного освещения (т.е. при нормируемой минимальной освещенности) кроме этого, точечный метод применяется для расчета наклонных и вертикальных плоскостей.
Метод коэффициента использования светового потока рекомендуется для расчета освещенности горизонтальных плоскостей, при нормируемой средней освещенности (т.е., для расчета общего равномерного освещения, при отсутствии крупных затеняющих объектов).
Учитывая, что обычно нормируется минимальная освещенность, в расчетные формулы, вводится коэффициент минимальной освещенности - Z.
При расчете общего равномерного освещения светильники обычно располагаются на расстояниях близких к оптимальным.
|
|
|
Для обеспечения этого условия, необходимо определить оптимальное относительное расстояние между светильниками (или между рядами светильников) λ и расчетную высоту h.
Тогда, расстояние между светильниками определяется по формуле:
L = λ 
, 
[м]
Значения λ [1,2,3] приведены в таблице (3.8.1.)
Таблица 3.8.1 Рекомендуемые значения λ
| Тип кривой силы света (КСС) | Значения λ | |
| светильники с газоразрядными лампами | светильники с лампами накаливания | |
| Глубокая (Г) | 1,0 | 1,1 |
| Косинусная (Д) | 1,4 | 1.6 |
| Концентрированная (К) | 0,6 | 0,6 |
| Полуширокая (Л) | 1,6 | 1,8 |
| Равномерная (М) | 1,7 | 1,9 |
Размещение светильников в плане приведено на рисунке 3.8.2
Рисунок 3.8.2 Размещение светильников в разрезе помещения:
Н - высота помещения; hc - расстояние от потолка (свес); hp - высота рабочей поверхности; hп - высота светильников над полом; h - расчетная высота.
После размещения светильников на плане помещения можно приступить к расчетам.
Рассмотрим метод коэффициента использования светового потока. При прямом методе расчета определяется световой поток:
Ф = 
[лм],
где Е - нормируемая освещенность, лк;
k - коэффициент запаса;
Z - коэффициент минимальной освещенности;
S - площадь помещения, м2;
N - количество светильников;
η - коэффициент использования светового потока.
После определения светового потока, подбирается ближайший стандартный источник излучения и производится проверка на отклонение светового потока (или освещенности) от расчетного (нормируемой), которое должно находиться в пределах + 20%, - 10%.
При расчете люминесцентного освещения (многоламповые светильники) подбирается число ламп исходя из их суммарного потока.
Если к установке приняты светильники с известной мощностью ламп (известен и световой поток), то решается вопрос относительно количества светильников, а затем их размещения на плане (с соблюдением расстояний -10 % ÷ 20% от оптимального).
|
|
|
Расчет люминесцентного освещения, с одноламповыми и двухламповыми светильниками, выполняется по выше приведенной формуле, но вместо количества светильников (N) принимается число рядов (n). Тогда, поток ряда:
Фр = 
[лм].
Далее, производится компоновка ряда (определяется количество светильников в ряду, расстояние и т.д.)
Количество светильников в ряду:
Np = Фр /Фсв,
где Фсв - поток светильника, лм.
Коэффициент запаса выбирается исходя из условий среды (содержания в воздухе пыли, дыма, копоти и др.) [1,2]. Например, для помещений с нормальной средой, общественных и жилых зданий:
- при люминесцентных лампах, k = 1,5;
- при лампах накаливания, k = 1,3.
Коэффициент минимальной освещенности, при оптимальном расстоянии между светильниками, для КСС типа Д и М находится в пределах 1,15 ÷ 1,2 [1,2,3]. Для ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДНаТ коэффициент Z = 1,15.
Коэффициент использования светового потока находится по таблицам или определяется расчетом [1,2,3].
При наличии таблиц удельной мощности, можно использовать упрощенную форму метода коэффициента использования - метод удельной мощности.
Расчетная формула имеет вид:
Р = 
[ Вт],
где 
- удельная мощность, Вт/м2.
Точечный метод расчета.
Данный метод имеет четыре вида:
- расчет для круглосимметричных точечных излучателей;
- расчет для некруглосимметричных точечных излучателей;
- расчет светящих линий;
- расчет светящих поверхностей.
При расчете используются пространственные изолюксы, для определения условной горизонтальной освещенности, и кривые относительной освещенности [1,2].
Суть метода состоит в том, что на плане намечаются контрольные точки, поток лампы в светильнике принимается равным 1000 лм, а создаваемая освещенность в контрольных точках, считается условной, e.
Если изолюксы, для данного светильника, отсутствует, то условную освещенность можно найти через силу света (тоже условную, Iα = 100 кд), по условным изолюксам:
e = e100 
.
Световой поток, необходимый для создания нормируемой освещенности Е, в контрольный точке, находится по формуле:
Ф = 
[лм],
где µ - коэффициент дополнительной освещенности (учитывает отраженную составляющую и действие удаленных светильников).
|
|
|
Если используется относительная освещенность, то поток лампы:
Ф = 
[лм],
где 
- суммарная относительная освещенность в точке, лк.
Для расчета некруглосимметричных точечных излучателей используется выше приведенная формула (следует иметь в виду, что при построении изолюкс кроме условного потока в 1000 лм, принята высота h = 1 м).
Метод светящих линий применяется: если длина сплошного участка или отдельных излучателей превышает половину расчетной высоты; при длине ряда более половины расчетной высоты, с разрывами между светильниками меньше половины расчетной высоты.
По таблицам или графикам определяется относительная освещенность (
, при 
= 1000 лм/м и h = 1 м).
Плотность потока, находится делением суммарного потока ламп линии на ее длину: 
[лм/м],
если линия с разрывами λ, а сплошная линия l, то
L = l+ λ.
Освещенность в контрольных точках определяется против конца линий:
- если точки находятся в пределах линии, то линия разделяется на отдельные участки (относительно точки);
- если контрольная точка находится за пределами линии, то линия дополняется отрезком до точки, а освещенность от этого отрезка затем вычитается.
Для определения относительной освещенности (чаще всего) используют графики линейных изолюкс, построенные в координатах:
:h; 
= L:h
(P и L находятся обмером по масштабному плану).
Необходимая линейная плотность светового потока определяется по формуле:
[лм/м].
Далее, находится общий световой поток линий,
Фл = 
[лм]
и производится компоновка ряда.
При отсутствии линейных изолюкс, относительную освещенность можно найти по таблицам [2].
|
|
|
