 |
Цель занятия: освоить методику расчета установок наружного освещения.
|
|
|
|
Изучаемые вопросы:
- выбор высоты установки светильников;
- расчет по средней освещенности;
- расчет по наименьшей освещенности для круглосимметричных, некруглосимметричных и консольных светильников.
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.
- Волоцкой Н.В., Дадиомов М.С. и др. Освещение открытых пространств- Л.: Энергоиздат, 1981.
Краткое содержание
При проектировании осветительных установок наружного освещения производится выбор типа осветительных устройств, определяются варианты их размещения, и мощность источников излучения, обеспечивающих требуемые световые параметры.
При разработке проекта обычно выполняются следующие этапы:
- ознакомление с объектами;
- выбор нормируемой освещенности;
- выбор системы освещения;
- выбор источников света и осветительных приборов;
- разработка вариантов размещения осветительных приборов;
- расчет осветительной установки;
- разработка электротехнической части проекта;
- разработка технико-экономической части проекта и выбор окончательного варианта.
Высота установки светильников выбирается с учетом ограничения их слепящего действия.
Таблица 4.6 Рекомендуемая высота установки светильников наружного освещения с защитным углом менее 15°
| Светораспределение светильников | Световой поток лампы в светильниках, установленных на одной опоре, лм | Высота установки светильников, м | |
| с лампами накаливания | с газоразрядными лампами | ||
| широкое | менее 5000 5000-10000 10000-20000 20000-30000 30000-40000 более 40000 | - - - | 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 |
| полуширокое | менее 5000 5000-10000 10000-20000 20000-30000 30000-40000 более 40000 | 6,5 7,5 - - - | 7,5 11,5 |
|
|
|
Для светильников с защитным углом больше или равным 15° высота установки не менее 3,5 м (с любыми источниками света).
Для светильников с защитным углом ≥ 15° (или с рассеивателями из молочного стекла), высота установки не ограничивается, на площадках для прохода людей или обслуживания технологического оборудования. Венчающие светильники рассеянного света, со световым потоком источника до 6000 лм, устанавливаются на высоте не менее 3 м. При световом потоке источника более 6000 лм, на высоте не менее 4 м.
При использовании мощных ксеноновых ламп высота установки должна быть:
- для ламп мощностью 10 кВт, не менее 15 м;
- для ламп мощностью 20 кВт, не менее 25 м;
- для ламп мощностью 50 кВт, не менее 40 м.
В качестве исходных данных для расчета служат:
- нормируемые значения средней или минимальной освещенности;
- тип источника излучения и светильника;
- предварительная высота установки светильников.
В результате расчета определяется мощность источников излучения, расстояние между рядами и между светильниками в ряду.
При светотехнических расчетах используется два метода:
- метод коэффициента использования светового потока,
Еср = 
;
- точечный метод расчета,
Е = 
,
где Еср – средняя освещенность, лк;
Ф0 – световой поток всех ламп светильника, лм;
h - коэффициент использования установки;
S – площадь, м2;
к - коэффициент запаса;
h – высота установки светильников, м;
Ia - сила света в направлении к расчетной точке, кд
Расчет по методу коэффициента использования (расчет по средней освещенности) ведется по формуле:
Еср = 
,
где L – расстояние между опорами (длина пролета), м;
b – ширина освещаемой площади, м.
ФЛ – световой поток всех ламп установленных на опоре, лм.
Коэффициент использования находится по таблицам из соотношения b/ h (см. рис. 4.10).
|
|
|
Рисунок 4.10 Схемы размещения светильников на освещаемой полосе.
Коэффициент использования:
- для схемы а, h = 2×h1;
- для схемы б, h = h1 +h2;
- для схемы в, h = h1 - h2.
Количество светильников располагаемых по периметру больших площадей можно определить по формуле:
N = 
.
При равномерном распределении опор со светильниками, коэффициент использования определяется из соотношения b/ h = 5.
Пример 1.
Расположение светильников по схеме рис.4.10, а ширина дороги – 9 м, высота установки светильников - 8 м.
Светильники типа НСУ 27-500 с лампой накаливания мощностью 500 Вт, КПД – 75%, тип КСС – Д. ФЛ = 8300 лм.
Нормируемая освещенность Ен = 10 лк. Определить длину пролета между светильниками.
Решение:
1. Длина пролета, при заданной средней освещенности:
L = 
, [м].
2. Коэффициент использования находим по табл. 3-3 [3] при b1 / h= 0,56, h1 = 0,12. тогда, h = 2×h1 = 2× 0,12 = 0,24.
3. Длина пролета:
L = 
= 17 м
(коэффициент запаса для светильников с лампами накаливания можно принять равным - 1,3, с газоразрядными – 1,5)
Пример 2.
Светильники типа РКУ16-400-001, с лампами ДРЛ – 400 (ФЛ = 23000 лм), установлены на высоте 8 м вдоль дороги шириной 9 м, на расстоянии 3 м от нее (схема b, рис. 4.10).
Определить среднюю освещенность, при расстоянии между опорами 25 м.
Решение:
1. Для данной схемы:
b1 / h= (9+3) / 8 = 1,5;
по табл. 3-3 [3], h1 = 0,26;
b2 / h = 3/8 = 0,375, h2 = 0,116;
h = h1 - h2 = 0,26 - 0,116=0,145
2. Средняя освещенность:
Еср = 
9,88 лк
что, практически соответствует Ен примера 1 (не более 2%).
Пример 3.
Определить расстояние между опорами при условии: ширина дороги – 18 м; светильники типа СКЗР 2×250, с лампами типа ДНаТ 250 (Фсв = 2×25000 лм) установлены в два ряда; один ряд опор (левый) размещен на краю дороги, другой (правый) на расстоянии 4м от края полосы; высота установки светильников 8÷10 м; Ен = 15 лк.
Решение:
1. Находим коэффициенты использования светового потока:
- для левого ряда, при b1 / h= 18/8 = 2,25, h1 = 0,45; табл. 3-3 [3];
- для правого ряда,
(b1+ b2 ) / h = (18+4)/8 = 2,75
и b2 / h = 4/8 = 0,5; 
= 0,4; 
= 0,175;
h2 = h¢1 - h¢2 = 0,4 - 0,175 = 0,23
- общий коэффициент использования,
h = h1 +h2 = 0,45+ 0,23= 0,68
2. Определим длину пролета:
|
|
|
L = 
= 
= 84 м
Расчет освещения по точечному методу, для круглосимметричных светильников, производится с использованием кривых относительной освещенности.
Освещенность в конкретных точках определяется по формуле:
Е = 
[лк].
Из этой же формулы можно найти требуемый световой поток и мощность источника излучения.
Пример 4.
Проведем расчет точечным методом по исходным данным примера 1. Контрольную точку принимаем на краю полосы между светильниками.
Определить пролет между опорами.
Решение:
1. Из выше приведенной формулы определим 
, а затем e:
= 100 лк;
e = 
= 100/2 = 50 лк.
2. По кривым относительной освещенности рис. 3-2 [3], находим отношение d / h; (h / d) а затем d (см. рис. 4.11)
h / d = 0,93 (h = 8 м); d = 8,6 м.
Рисунок 4.11 Расположение точки минимальной освещенности.
3. Расстояние между опорами:
L = 
= 14,66 м;
Можно принять L = 14,5 м, что несколько меньше длины пролета рассчитанного по средней освещенности (пр. 1., L =17 м ).
Для некруглосимметричных светильников освещенность в требуемой точке определяется по трем параметрам х, у, h. Затем, по значениям 
и h = у/h, по графикам условных изолюкс, определяется относительная освещенность от нужных светильников.
Расположение точки А в указанных координатах приведено на рис. 4.12
Рисунок 4.12 Расположение (×) А в координатах х, у, h.
Пример 5.
Рассчитать расстояние между светильниками типа СКЗЛ 3×40, для создания освещенности 6 лк, на площадке шириной 9,0 м. Высота установки светильников – 6м,световой поток 1 лампы типа ЛБ равен 3200 лм.
Решение:
1. Определяем относительную суммарную освещенность:
лк
2. Относительная освещенность от одного светильника
e = = 11,25 лк.
3. По графику 3-5 [3], при e = 11,25 лк и отношении h = у/h = 9/6= 1,5, отношением х / h = 1,0, тогда х = 6,0 м.
Расстояние между светильниками
L= 2× x = 12,0 м
Пример 6.
Проведем расчет примера 5, для консольных светильников, того же типа с использованием таблиц (угол наклона - 15°).
Решение:
2. По таблице 3-4 [3], или 9-4 [2], согласно отношению b/h = 9/6= 1,5. (в табл. х / h),находим значения r3 = 3,05 и 
0,74
|
|
|
3. определяем суммарную относительную освещенность:
лк
тогда e = 68,6 / 2 = 34,3 лк.
4. Согласно графикам 9-4 [2] и 3-5 [3] такому значению e соответствует h = 0,5, однако по таблице 9-4[2] соотношение у/h будет равно 0,8, тогда у = 0,8 × 6= 4,8 м, а L= 2× у = 9,6 м. (можно принять 10 м).
Для закрепления материала необходимо выполнить расчет, одним- двумя способами, наружного освещения по индивидуальному заданию.
|
|
|
