 |
Тема 12. Расчет установок наружного освещения
|
|
|
|
Рассматриваемые вопросы:
- общие положения;
- выбор высоты установки светильников и прожекторов;
- расчеты при освещении светильниками;
- прожекторное освещение.
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.
- Освещение открытых пространств/ Н.В. Волоцкой, М.С. Дадиомов и др.- Л.: Энергоатомиздат, 1981.
Краткое содержание
Основное назначение установок наружного освещения, обеспечение безопасности движения транспорта и пешеходов в темное время суток.
Освещение открытых пространств выполняется установками систем общего равномерного и локализованного освещения.
При этом необходимо внимательно подходить к выбору источников света, светильников и прожекторов (с учетом их светотехнических характеристик).
При проектировании осветительных установок выбирается тип устройства, определяется вариант их оптимального размещения и мощность источников излучения, обеспечивающих требуемые световые параметры.
При этом, отношение максимальной освещенности к средней (Еmax / Eср) или яркостей (Lmax / Lср) покрытий дорог, дорог и площадей не должно быть более [1]:
- 3:1, при нормируемой средней освещенности более 6 лк (средней яркости более 0,6 кд/м2);
- 5:1, при нормируемой средней освещенности 4÷6 лк (средней яркости менее 0,6 кд/м2);
- 10:1, при нормируемой средней освещенности менее 4 лк.
Для наружного освещения (улицы, дороги, площади, транспортные развязки, мосты) могут использоваться следующие системы [1]:
- обычная, осветительные приборы (ОП) устанавливаются на высоте 6÷15 м;
|
|
|
- промежуточная, ОП монтируются на опорах высотой около 20 м;
- на высоких опорах, ОП монтируются на высоте 30÷50 м;
- продольно-подвесная, ОП монтируются на тросах, вдоль улиц или дорог, над резервной зоной или разделительной полосой;
- настенная, ОП монтируется на крышах или стенах зданий;
- парапетная, ОП монтируются в виде светящей линии, на высоте 1 м от поверхности земли, в перилах или ограждениях.
При проектировании наружного освещения разрабатывается светотехническая, электротехническая и технико-экономическая части проекта.
При выборе высоты установки ОП необходимо обеспечить ограничение их слепящего действия [3]:
- для светильников с защитным углом менее 15°, в зависимости от источников света, светового потока, класса светораспределения (табл. 3.1, [3]) высота установки светильников варьируется от 6,5 м до 13 м;
- для светильников с защитным углом более 15° - не менее 3,5 м, при любых источников света.
Для светильников с защитным углом более 15°, с рассеивателями из молочного стекла, высота подвеса не ограничивается (площадки для обслуживания технологического оборудования или прохода персонала).
Венчающие светильники рассеянного света допускается устанавливать на высоте:
- не менее 3 м от уровня земли, при световом потоке источника излучения не более 6000 лм;
- не менее 4 м от уровня земли, при световом потоке источника света более 6000 лм.
При использовании наклонно установленных светильников и прожекторов, отношение их осевой силы света к квадрату высоты, не должно превышать значений (в зависимости от уровня освещенности):
С = Imax / h2 = 100÷3500.
Исходя из этих соображений, высоту установки прожекторов можно определить по формуле:
h = 
; h = m 
,
где
m = 1/ 
.
В [3] приведена допустимая высота установки прожекторов и светильников прожекторного типа.
При использовании ксеноновых ламп (имеется УФ- излучение) высота установки должна быть:
|
|
|
- 15 м, для ламп мощностью 10 кВт;
- 25 м, для ламп мощностью 20 кВт;
- 40 м, для ламп мощностью 50 кВт.
При освещении светильниками используются два метода: метод коэффициента использования (метод светового потока); точечный метод расчета.
В основу методов положены формулы, соответственно:
Еср = 
; Е = 
;
где Еср - средняя освещенность, лк;
S - площадь, м2;
Ф - световой поток всех источников света, лм;
η - коэффициент использования установки;
k - коэффициент запаса;
h - высота установки светильников, м;
Iα - сила света в направлении α к расчетной точке;
E - освещенность в расчетной точке, лк.
В формуле метода коэффициента использования площадь:
S = L·b,
где L - расстояние между опорами, а и b - ширина освещаемой площади.
Тогда, расстояние между опорами:
L = 
[м],
Фл - световой поток всех источников излучения установленных на опоре.
Коэффициент использования зависит от схемы размещения светильников, находится по таблицам, исходя из соотношения b / H.
При освещении больших площадей, светильники располагаются по периметру (равномерно) и их количество находится по формуле:
N = 
,
коэффициент η находится из соотношения:
b / H = 5.
Для круглосимметричных светильников, расчет освещенности точечным методом проводится с использованием формулы:
Е = 
[лк],
где µ - коэффициент, учитывающий добавочную освещенность от удаленных светильников
Соотношение между условной и относительной освещенностью определяется выражением:
е = ε / h.
Для некруглосимметричных светильников, расчет производится с использованием графиков изолюкс. Но освещенность в точке определяется не двумя координатами h и d, как для круглосимметричных светильников, а тремя параметрами х, у, h (принято, что оптическая ось светильника совпадает с направлением координаты х).
Для консольных светильников, расчет проводится с использованием изолюкс и таблиц.
Суммарную относительную освещенность можно найти по формуле:
.
Расчет прожекторного освещения сводится к определению:
- числа прожекторов;
- мест установки прожекторных мачт;
- высоты установки прожекторов;
- углов наклона прожекторов в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
|
|
|
Для предварительного определения мощности и числа прожекторов используется метод удельной мощности:
ω = Рл·N / S [Вт/м2].
Требуемое количество прожекторов можно найти расчетом по методу коэффициента использования:
N = 
,
где ηп - КПД прожектора (доля единиц);
η - коэффициент использования светового потока прожектора.
Данная формула упрощается, если принять, что:
ηп ·η ·Z= C и Ен·k=Ер;
N = 
.
Удельную мощность можно найти используя табличные значения коэффициента m (m = 1/ηп·η·Z·Н, где Н- световая отдача):
ω = m ·EP;
тогда количество прожекторов: N = 
.
Еще один из методов расчетов, компоновка по способу изолюкс.
На освещаемой территории намечаются места установки прожекторов, затем с помощью специальных шаблонов изолюкс, на плане территории, производится их размещение (с учетом высоты установки h и угла наклона (θ).
Шаблоны изолюкс выбираются из соображений, что освещенность соответствующая такой кривой должна быть равна ЕК /2.
Существуют и другие методы расчета, (например, разработанные Сапожниковым Р.А. и Кноррингом Г.М.) основанные на использовании кривых изолюкс и таблиц [1,2,3].
|
|
|
