Цель занятия: освоить методику расчета качественных характеристик освещения.

Изучаемые вопросы:

- цилиндрическая освещенность;

- коэффициент пульсации;

- показатель дискомфорта;

- показатель ослепленности.

Рекомендуемая литература:

- Справочная книга по светотехнике./Под ред. Ю.Б. Айзенберга.- М.: Энергоатомиздат, 1983.

- Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. Л.: Энергия, 1976.

- Кравченко А.А.Современные расчеты электрического освещения. Уч. пособие. Астана: КАТУ им. С.Сейфуллина, 2003.

- Бабко А.Н. Электромеханика и электротехническое оборудование: Учебное пособие. - Астана: Каз АТУ, 2009.

Краткое содержание

При расчете электрического освещения, для некоторых типов помещений, СНиП нормируют качественные характеристики: цилиндрическую освещенность; показатель дискомфорта; коэффициент пульсации; показатель ослепленности. Цилиндрическая освещенность нормируется: для читальных залов, выставочных помещений и залов, крупных конференц-залов и залов заседаний; в киноаудиториях, в концертных залах, в зрительных залах театров и клубов, в некоторых торговых помещениях.

Расчет цилиндрической освещенности рассмотрен ранее в [4], здесь же напомним основные положения.

Цилиндрическую освещенность Е_Ц, можно представить как среднюю освещенность боковой поверхности вертикального цилиндра, при стремлении его поверхности к нулю.

Цилиндрическая освещенность является одной из интегральных характеристик светового поля.

Если требуется найти цилиндрическую освещенность от одного светильника, то достаточно, вертикальную освещенность поделить на π.

Для практических расчетов приняты следующие допущения [1,2]:

- поверхности помещения принимаются диффузными и равнояркими по всей площади;

- все светильники представляются в виде равнояркой поверхности, каждый элемент которой имеет такое же светораспределение как и светильники;

- светораспределение светильников апроксимируется выражением вида:

 

,

 

где I₀ - сила света в вертикальном направлении;

I_α - сила света под углом α к точке;

m - показатель степени, находится по формуле:

m = -1,

 

(Ф_н - поток светильника в нижней полусфере, для светильников прямого света 1000 ´ КПД).

Для практических расчетов используются специальные графики, построенные в координатах (Е_Г: Е_Ц) и i [2].

Пример 1.

Рассчитать освещение торгового зала магазина тканей с размерами (15 ´ 10) м и высотой 4 м. К установке приняты светильники типа ЛПО 01-2´ 40, КПД в нижней полусфере - 0,62.

Световой поток лампы ЛБ- 40 равен 3200 лм, соответственно, Ф_С = 6400 лм.

Нормируемая Е_Ц = 100 лк, r_С = 0,5; r_Р = 0,1.

Определить горизонтальную освещенность, для обеспечения нормируемой освещенности Е_Ц.

 

Решение:

1. Определим показатель степени:

 

m = = 2,19» 2

 

2. Сила света для светильников с КСС типа Д-2, приближено определится по выражению:

 

I₀ = Ф · η /4π = 6400· 0,62 /4· 3,14 = 315 кд

 

3. Находим индекс помещения:

 

i = = 1,5

4. по рис. 8-3 [2] либо рис. 9.30 [1] находим отношение Е_Г: Е_Ц = 2,8, откуда Е_Г = 2,8 · Е_Ц = 280 лк.

Таким образом, для обеспечения требуемой Е_Ц = 100 лк, необходимо чтобы горизонтальная освещенность была не менее 280 лк. (проверим по СНиП, Е = 300 лк).

При использовании графиков, надо иметь в виду, что кривые построены для разных коэффициентов отражения (для всех графиков):

1- для r_С = 0,3 и r_Р = 0,1;

2- для r_С = 0,3 и r_Р = 0,3;

3- для r_С = 0,5 и r_Р = 0,1;

4- для r_С = 0,5 и r_Р = 0,3.

Пульсация светового потока, газоразрядных источников света, обусловлена частотой питающий сети (например, при f = 50 Гц, частота пульсации будет 100 Гц) и химическим составом люминофоров. Значения коэффициентов пульсации регламентируется СНиП.

Коэффициенты пульсации потока источника и освещенности определяются выражениями:

К_пн = ; К_п = .

 

Значения К_пн приведены в [1; 2; 3]. Уменьшить значение К_п можно за счет следующих мероприятий:

- включение источников света по специальным схемам (часть ламп включается с опережающим током, а часть - с отстающим);

- присоединение соседних светильников к разным фазам сети;

- установка в одной точке двух (трех) светильников, включенных на разные фазы сетей (ДРЛ, ДРИ);

- применение многоламповых светильников, с включением ламп, на разные фазы сети.

Порядок расчета коэффициента пульсации освещенности:

- выбирается контрольная точка (рекомендуется- под вторым светильником крайнего ряда);

- находится освещенность в контрольной точке, от светильников разных фаз сети (Е_А; Е_В; Е_С);

- максимальная освещенность принимается за 100%, от фазы А (Е_А), остальные определяются в процентном отношении к Е_А;

- по таблицам 9 или 10 [3] находится значение коэффициента пульсации, для условного источника света;

- определяется значение коэффициента пульсации освещенности в контрольной точке:

 

К_П = К_Т ·К_ПИ /100.

 

Пример 2.

Исходные данные принять по примеру 1. Освещенность в контрольной точке от ламп разных фаз составляет 300,150,75 лк.

Решение:

Принимаем: Е_А = 100% (300 лк), тогда Е_В = 50%; Е_С = 25%.

По таблице 10 [3] находим К_Т= 42,5 %; по таблице 8 [3], для ламп типа ЛБ, определяем: К_ПИ = 34%.

Коэффициент пульсации освещенности будет равен:

 

К_П = 42,5 ·34/100 =14,45 %.

 

Проверим соответствие рассчитанного К_П и нормируемого К_ПН (СНиП), для данного помещения К_ПН = 15%, что больше расчетного, т.е. условие выполняется.

Показатель дискомфорта так же регламентируется. В [1,2] приводятся условия, при которых обеспечиваются нормированные значения показателя дискомфорта (М).

 

 

При необходимости, показатель М можно найти по формуле:

 

М = М_Т · m,

 

М_Т - основное значение показателя, табл. 8-7 [2] или табл. 9.28 [1];

m - поправочный коэффициент,

 

(m = 0,5 );

 

Ф_Н - реальный поток в нижней полусфере, клм;

σ - площадь выходного отверстия светильника, м²)

Коэффициент m можно определить и по формуле примера 1.

Пример 3.

Исходные данные принять по примеру 1. Для данного помещения, показатель дискомфорта равен 40.

Решение:

Определим поправочный коэффициент:

 

m = 0,5 = 0,5 = 2,17» 2. (см. пример 1, m =2)

 

Для светильников ЛПО 01 А =1246 мм, В =166 мм, тогда σ = 1,246 ´ 0,166» 0,21 м².

По табл. 8-7 [2], при В: h = 10 / 2,5 = 4, А: h = 15/2,5 = 6, m = 2 (h - высота над горизонтальной линией зрения наблюдателя, расположенной на 1,5 м от пола, h = 4 -1,5 = 2,5), находим М_Т = 16 (при r = 70; 50; 10),

тогда, М = 16 · 2 = 32, что меньше нормируемого значения.

Рассмотренные качественные показатели - цилиндрическая освещенность, коэффициент пульсации и показатель дискомфорта нормируются для общественных помещений, жилых и вспомогательных зданий.

Для общепроизводственных помещений нормируются коэффициент пульсации и показатель ослепленности.

Показатель ослепленности ОУ определяется выражением [1]:

 

Р = ,

 

k - коэффициент, зависящий от яркости и спектрального состава лампы:

k = (3lgL - 8,54)·α - для светильников с L <10⁶ к д /м²;

k = 9,46 · α - для светильников с L >10⁶ к д /м²;

L - яркость светильника;

α = 1 для Л.Н.; α = 1,1 для МГЛ; α = 1,6 для ДРЛ; α = 1,4 для Л.Л. типа ЛБ, ЛХБ, ЛТБ, и ЛЕ; α = 1,7 для Л.Л. типа ЛД и ЛДЦ;

I_γi - сила света i -го светильника в направлении к глазу наблюдателя, кд;

- угол действия i -го блеского источника, град;

l_i - расстояние от i -го источника до наблюдателя, м;

n - число светильников;

L_РП - яркость рабочей поверхности, к д /м²;

При расчете показателя ослепленности используются таблицы [1].

Пример 4.

Оценить ОУ слесарно-механического цеха с точки зрения слепящего действия. Освещение цеха выполнено светильниками ПВЛМ 2´80, линиями с отношением l / h=1,5 (h = 4, 5 м), нормируемый показатель ослепленности, р = 20; разряд работ II б.

Решение:

1. По табл. 9.22[1] определяем группу данных светильников: группа 2; КСС-Д; защитный угол 15°.

2. По таблице 9.26 [1] для светильников 2 гр. С лампами ЛБ 80, h = 4,5 и р = 20, находится знак «+», который означает, что при h > 4 м возможно любое соотношение l/h. Таким образом, ОУ удовлетворяет требованиям.

 

⇐ Предыдущая19202122232425262728Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: