- •Методы определения освещённости зданий и территорий
- •Введение
- •1. Общие положения освещённости
- •2. Естественное освещение
- •2.1. Общие положения, методика расчёта
- •2.2. Пример расчёта естественного освещения помещения производственного здания
- •2.3. Предварительный расчёт площади световых проёмов
- •3. Искусственное освещение
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Примеры расчёта искусственного освещения
- •4. Требования, предъявляемые к естественному освещению гражданских зданий
- •5. Искусственное освещение помещений общественных, жилых и вспомогательных зданий
- •6. Требования к освещённости помещений промышленных зданий
- •7. Размеры окон промышленных зданий
- •Примеры условных обозначений:
- •Приложение 1
- •П риложение 2
- •Приложение 3
- •Литература
- •Методы определения освещённости зданий и территорий
3.2. Примеры расчёта искусственного освещения
Расчёт точечным методом.
В строящемся административном здании, в помещении с размерами 12 ×6 ×32м., было сделано временное освещение, состоящее из 8 светильников типа «астра» и установленными в них ЛН В220-15 ( ). hc – высота подвески.
Определить, какой мощности лампы требуется установить в светильнике, чтобы можно было производить штукатурные работы.
Решение:
По табл. 1 п. 31 (ГОСТ 12.1.046 – 85) находим . На схеме выбираем расчётную точку X1 у стены (рис. 12).
Рис. 12. Схема для расчёта освещения административного здания
Для нахождения условной освещённости точки от ЛН1 до ЛН8, определяем проекции расстояний от лампы до X1:
;
;
;
;
;
.
Расчётная высота до точки:
По графику условных изолюкс (рис. 13) определяем условную освещённость, создаваемую каждой лампой:
l 1=0.5лк; l2=2лк; l3= l4=13лк; l5=0лк; l6=0.7лк; l7= l8=2лк.
Рис. 13. График условных изолюкс
Тогда ∑ li=33.2лк. По формуле находим потребный световой поток лампы:
, (19)
где – нормируемая освещённость;
– коэффициент запаса (для ЛН =1,3; для ЛЛ =1,5);
- коэффициент дополнительной освещённости, создаваемой удалёнными светильниками и отражённым светом (от 1 до 1,2).
По ГОСТ 19190 – 84 находим, что у ламп общего назначения ближе всего стоит ЛН Г220 – 150, у которой световой поток 2000 лк отличается от требуемого на 12%, что < допускаемых 20%.
Для проведения штукатурных работ вместо рекомендованных ЛН В220 – 15, необходимо установить ЛН Г220 – 150.
Метод светового потока.
Спроектировать временное общее равномерное освещение для помещения размерами 12×6×3,2м в котором освещённость должна быть равной Eн=20лк.
Решение: так как будут применяться лампы ЛН, то k=1.3, принимаем z=1,15 (при освещении помещений светильниками, расположенными по вершинам квадратных полей) – коэффициент min освещённости.
Ориентировочно можно принять коэффициенты отражения потолка, стен и пола:
; ; .
Индекс помещения, или постоянная помещения:
где a и b – длина и ширина помещения;
h – расчётная высота;
H – высота помещения;
hc – высота от светильника до потолка;
hг – высота от освещаемой горизонтальной поверхности до пола.
А – освещаемая площадь
тогда по табл. 14 прил. 1 значение коэффициента использования светильников η=47%. Определяем потребный световой поток лампы по формуле:
(20)
Z – коэффициент минимальной освещённости. Приближённо при освещении помещения светильниками, расположенными по вершинам квадратных полей, принимают Z=1,15, при освещении линиями люминесцентных светильников Z=1,1; k – коэффициент запаса см. формулу 19; N – количество светильников.
Ближайшая лампа накаливания В220 – 15 имеет световой поток 105 лм. Следовательно, для обеспечения требуемой освещенности достаточно иметь в помещении 44 лампы, устанавливаемых в светильники типа «Астра».
Метод расчёта по мощности прожекторной установки.
Спроектировать общее равномерное освещение для строительной площадки размерами 300×200 м.
Решение: в соответствии с ГОСТ 12.1.064 – 85 ; (табл. 2).
Таблица 2
Коэффициент запаса
Осветительные приборы |
Коэффициент запаса при |
|
лампах накаливания |
газоразрядных источниках света |
|
Прожекторы и др. световые приборы с усилением силы света 5-кратным и более |
1,5 |
1,7 |
Светильники |
1,3 |
1,5 |
По таблице 20 прил. 1 для освещения строительной площадки выбираем прожектор ПЗС – 45 с лампой ДРЛ – 700, ; , тогда ориентировочное число прожекторов:
(21)
где – коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света, определяется по таблице 3;
– коэффициент запаса;
– мощность лампы Вт.
Принимаем шт.
Минимальная высота прожекторов равна:
При определении мест установки прожекторных мачт можно воспользоваться ГОСТ 12.1.064 – 85. Число прожекторов на одной мачте принимается 10 по длине и 9 по ширине, высота установки 30м. Угол наклона θ=150, коэффициент неравномерности:
Каждую прожекторную мачту устанавливаем посередине сторон площадки.
Таблица 3
Ориентировочные значения коэффициента m
Источник |
Тип прожектора |
Ширина освещаемой площади |
Значения при расчётной освещённости лк |
|
0,5…1,5 |
2…30 |
|||
ЛН
ГЛН ДРЛ
ДРИ
ДКсТ2000 |
ПЗС, ПСМ
ПКН, ИСУ ПЗС, ПСМ
ПЗС, ПСИ
ОУКсН (H=30м) |
75…150 175…30 75…125 75…250 275…350 75…150 175…350 150…175 200…350 |
0,9 0,5 0,5 0,25 0,30 0,30 0,16 0,75 0,50 |
0,3 0,25 0,25 0,13 0,15 0,1 0,06 0,50 0,40 |
Метод кривых равных значений относительной освещённости
Определить координаты точки X0, Y0 (рис. 14), горизонтальная освещённость которой, создаваемая прожектором ПЗС – 35 с лампой Г220 – 500, установленных на инвентарной стойке, на высоте м, .
Решение: Определяем оптимальный угол наклона прожектора к горизонтальной плоскости по формуле:
(22)
где , , Фл=8300лм.
При и , оптическая ось прожектора пересекает горизонтальную плоскость на расстоянии от стойки. Принимаем это расстояние за координату . Применяя формулы :
(23)
(24)
(25)
(26)
(27)
где - угол наклона оптической оси прожектора от горизонта; - расстояние от прожектора до условной плоскости, проходящей через расчётную точку перпендикулярно оси прожектора; и - соответственно освещённости в горизонтальной и вертикальной плоскостях; - относительная освещённость, наеденная по кривым равных значений относительной освещённости для заданных координат и .
определим вторую координату:
По известным и на графике (рис. 15) находим , тогда координата:
Очевидно, найденные координаты точки находятся на малой оси эллиптического светового пятна с изолюксой ЕГ =10 лк.
Рис. 14. Схема для расчёта освещённости, создаваемой прожектором
Р ис. 15. Изолюксы на условной плоскости. Прожектор ПЗС-45 с лампой Г220-1000
Определение мощности ламп.
На (рис. 16) показана часть помещения с равномерно расположенными светильниками. Глубокоизлучатель эмалированный. Напряжение сети 220 В; расчётная высота 6 м. Заданная минимальная освещённость Определить мощность ламп.
Рис. 16.
Выбираем контрольные точки и . Расстояние измеряем масштабной линейкой. Значение находим по графику прил. 2 (рис. 3). Результаты расчёта сводим в табл. 4, где n означает число светильников при данном .
Подставляем в формулу для точки и, считая , находим:
где - освещённость в точке от совокупного действия ближайших светильников; - коэффициент запаса; - коэффициент, учитывающий влияние удалённых светильников и отражённого света, принимается =1,1 [4]; - нормируемая освещённость; - требуемый световой поток.
Выбираем лампу 300 Вт, 4350 лм.
Таблица 4
Сводная таблица показателей
Точка |
|
|
|
|
A
Б |
4 2
2 2 |
6 13
4,5 9 |
1.8 0.15
3,0 0,7 |
7.2 0.3
6,0 1,4
|
Определение расстояния между светильниками.
По оси дороги шириной расположен ряд светильников СПО-200 на высоте 6,5 м. Задано Определить расстояние между светильниками при лампах 300Вт, 220в, 4350лм.
Выполним сначала расчёт по кривым относительной освещённости:
где - высота подвеса светильника.
Считая, что , находим . По кривым (рис. 17) такое значение имеет место при
,
откуда
Так как наихудшая точка лежит на краю дороги, то искомый пролёт: из (рис. 18).
Рис. 17. Кривые относительной освещённости
Рис. 18. Освещение наклонным светильником
Решим ту же задачу по графику (рис. 19). Необходимое значение:
При , по графику находим, непосредственно: . Разница на 0,5 м, при подобного рода расчётах, связанная с неточностью отсчётов по кривым, вполне закономерна.
Определение освещённости.
Светильники с зеркальными лампами 500Вт, 220в, 6400 лм установлены наклонно под углом , на высоте и расстоянии 6 м друг от друга (рис. 20). Определить освещённость в точке от двух ближайших светильников, считая .
Рис. 19. График для расчёта наружного освещения. Светильник СПО-200; .
Рис. 20.
Проводим условную горизонтальную плоскость , перпендикулярно осям светильников.
Обмером по масштабу находим h1=5.5м и р=3 м. Так как пролёт равен 6 м, то:
По графику прил. 2 (рис. 8) находим е=2,7 лк, 2е=5,4 лк.
Переходим к действительной горизонтальной плоскости, вводя отношение высот
,
откуда
Выбор числа и расположения ламп.
Цех большой длины, шириной 15м освещается светильниками ОДР с лампами ЛД 40вт, 2×1960 лм. Расчётная высота . Задано . Выбрать число и расположение ламп.
С огласно прил. 1 (табл. 17) рекомендуемое расстояние между рядами светильников 1,4 . Размещаем ряды, как указано на (рис. 21).
Считая, что у концов рядов рабочих мест нет,
Рис. 21.
(или что приняты меры против уменьшения освещённости у концов рядов), рассматриваем точку . Каждый, из трёх освещающих её рядов, может быть разделён на два полуряда. Длина каждого полуряда больше , а в этих случаях, если не очень велико, пользуясь линейными изолюксами, можно принимать . Для ближайших четырёх полурядов
,
и по графику прил. 2 (рис. 35) . Для каждой из двух половин удалённого ряда , и ; отсюда
Принимая , находим:
Необходимое расстояние между центрами смежных светильников ряда может быть найдено делением потока ламп в светильнике на расчётное значение F’; оно равно
При длине светильника 1,23м разрывы между светильниками должны быть
Другой путь определения числа светильников в ряду – найти потребный поток ламп ряда, умножив расчётное на длину ряда.
Определение освещённости.
С ветильник с двумя лампами ЛБ30,2×1740лм расположен как показано на (рис. 22); . Линейных изолюкс для этого светильника нет, но кривая силы света известна. Найти освещённость точки .
Дополнив светильник условным отрезком длиной 0,4 м, получаем полосу длиной 1,4м; ;
Рис. 22.
. Для дополненной линии:
Р ис. 23.
По графику рис. 23, считая что светильник не имеет решётки,
находим
и
Для фиктивной линии, освещённость из которой надо вычесть,
и по графику (рис. 23)
Для действительного светильника
Пусть по кривой . В нашем случае ; отсюда находим
Определение мощности ламп.
Светильники кососвет расположены, как показано в плане на (рис. 24,)
Рис. 24.
и подвешены на высоте 4,5м от пола. Определить мощность ламп (220в) для создания на уровне 1,5м в вертикальной плоскости освещённости , при
Выбираем, в качестве контрольной, точку . Для неё , а также:
то
Угол (этот угол может оцениваться глазомерно). По графику рис. 25
Рис. 25.
имеем Переход к вертикальной освещённости осуществляем коэффициентом , по номограмме Яковлева рис. 26. Окончательно
отсюда
С некоторым недостатком принимаем лампу 300вт.
Рис. 26. Номограмма для определения ψ
Определение дополнительной освещённости.
Определить, какую дополнительную освещённость за счёт отражённого света создают светильники ПВЛ – 1 с лампами ЛБ 2×40 , если в помещении площадью 12×6 м² при h=3.2 м установлено 16 светильников; =50%; =30%; =10%.
Индекс помещения
По прил. 1 (табл. 14) при этом индексе для помещения с данными коэффициентами отражения поверхностей находим и для «чёрного» помещения . Таким образом, коэффициент использования отражённых потоков равен
Суммарный поток ламп будет:
Дополнительная освещённость составляет: