Характеристика світильників:

Світильник – це світловий прилад, що складається із джерела світла (лампи) та освітлювальної арматури. Освітлювальна арматура перерозпо­діляє світловий потік лампи в просторі або перетворює його властивості (змінює спектральний склад випромінювання), захищає очі працівника від засліплювальної дії ламп. Окрім того, вона захищає джерело світла від впливу навколишнього пожежо- та вибухонебезпечного, хімічно активного середовища, механіч­них ушкоджень, пилу, бруду, атмосферних опадів.

Світильники відрізняються світлотехнічними та конструктивними характери­стиками. Основними світлотехнічними характеристиками світильників є: світ­лорозподілення, крива сили світла, коефіцієнт корисної дії та захисний кут.

За світлорозподіленням, що визначається відношенням потоку, випро­мінюваного світильником в нижню півсферу до повного світлового потоку ( ), світильники поділяються на 5 класів: прямого світла ( ); переважно прямого світла ( ); розсіяного світла ( ); переважно відбитого світла ( ); відбитого світла ( ).

Криві сили світла (КСС) світильників можуть мати різну форму в прос­торі навколо світлового приладу: концентровану (К); глибоку (Г); косинусну (Д); півшироку (Л); широку (Ш); рівномірну (М); синусну (С).

Коефіцієнт корисної дії (ККД) світильника визначається відношенням світлового потоку світильника до світлового потоку встановленої в ньому лампи ( = F_CB /F_Л). Освітлювальна арматура поглинає частину світлового потоку, що випромінюється джере­лом світла, однак завдяки раціональному перерозподілу світла в необхідному напрямку збільшується освітленість на робочих поверхнях.

Захисний кут світильника  – кут утворений горизонталлю, що проходить через нитку розжарювання лампи та лінією, яка з’єднує нитку з протилежним краєм освітлювальної арматури. Захисний кут визначає ступінь захисту очей від впливу яскравих частин джерела світла, тому його величину враховують з поміж інших чинників при визначені місця та висоти розташування освітлювальних приладів.

Залежно від конструктивного виконання розрізняють світильники:

- відкриті (лампа не відокремлена від зовнішнього середовища);

- захищені (лампа відокремлена оболонкою, що не перешкоджає вільному надходженню повітря);

- закриті (оболонка захищає від проникнення всередину великих частинок пилу, металу);

- пилонепроникні;

- вологозахищені;

- вибухобезпечні та підвищеної надійності проти вибуху;

- спеціального призначення (для робіт під водою).

За призначенням світильники можуть бути загального та місцевого освітлення.

3.Методи розрахунку штучного освітлення:

Для розрахунку штучного освітлення використовують в основному три методи: метод коефіцієнта використання світлового потоку; питомої потужності; точковий.

3.1. Метод питомої потужності вважають найбільш простим, однак і найменш точним, тому його застосовують лише при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожної лампи , для створення в приміщені нормованої освітленості.

,

або де ( )

де – питома потужність, Вт/м²;

S – площа приміщення, м²;

N – число ламп в освітлювальній установці.

3.2. Точковий метод. В цьому методі початково приймається , що світловий потік лампи у кожному світильнику рівний 1000 лм. Освітленість , яка створюється в такому випадку називається умовною і позначається е. Величина е залежить від світлорозподілу світильника та геометричних розмірів d та h.

Де h – перпендикуляр від джерела світла (т.S) до освітлювальної поверхні:

d – відстань від перетину перпендикуляра освітлювальною поверхнею (т.В) до контрольної точки (т.А).

Для визначення е слугують просторові ізолюкси умовної горизонтальної освітленості. За даними значеннями d та h на ізолюксах для відповідного типу світильника знаходять значення е шляхом інтерполяції між значеннями , що належать найближчим ізолюксам.

Нехай сумарна дія „найближчих” світильників створює в контрольній точці умовну освітленість е; дію більш віддалених світильників та відбиту складову освітленості наближено врахуємо коефіцієнтом  . Тоді для того , щоб отримати в цій точці нормовану освітленість Е при заданому коефіцієнті запасу К_{з ,} лампи в кожному світильнику повинні мати світловий потік рівний :

По цьому світловому потоку і обирається за таблицями найнижча стандартна лампа. Необхідно мати на увазі, що фактичний світловий потік стандартної лампи не повинен відрізнятись від розрахункового більше ніж на 10% чи 20%. Якщо вибрати лампу з таким допуском неможливо , то необхідно змінити розміщення світильників.

Формулу можна використовувати також для визначення освітленості заданої точки (Е _А) при відомому світловому потоці лампи Ф_л..

3.3. Метод використання світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі.

Сумарний світловий потік освітлювальної установки F_ визначають за формулою

х100, лм

де – нормована освітленість, лк;

– площа підлоги освітлюваного приміщення, м²;

– коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості внаслідок за­бруднення та старіння ламп (для ЛР - ; для ГРЛ - );

– коефіцієнт нерівномірності освітлення ( );

– коефіцієнт використання світлового потоку, який залежить від показни­ка приміщення, коефіцієнта відбивання світла від стелі, стін, робочої поверхні та типу світильника. Коефіцієнт використання світлового потоку вказує, яка частина світлового потоку (корисна) падає на робочу поверхню. Для світильників з лампами розжарювання г = 0,1...0,71, з газорозрядними г = 0,2...0,97

Показник приміщення враховує висоту встановлення світильника над робочим місцем Н_р, довжину та ширину приміщення а і b і знаходиться за формулою:

,

де а , b – відповідно довжина і ширина приміщення, м;

– висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м.

За показником приміщення і коефіцієнтами відбивання світла від стелі , стін , робочої поверхні та типом світильника за світлотехнічними таблицями знаходимо коефіцієнт використання світлового потоку .

Підрахувавши ,знаходимо необхідну кількість ламп за формулою

,

де - світловий потік однієї лампи , який вибираємо за табличними даними. Після того розраховуємо необхідну кількість світильників за формулою

,

де n₁ – кількість ламп в світильнику.

Таблиця 4 Норми освітленості робочого місця

Характеристика зорової роботи	Найменший або еквівален-тний розмір об’єкту розрізнення, мм	Розряд зорової роботи	Підрозряд зорової роботи	Контраст об’єкту з фоном	Характерис- тика фону	Штучне освітлення					Природнє освітлення		Сумісне освітленняние
						Освітленість, люкс			Поєднання нормованих величин показника осліплення і коефіцієнта пульсанії		КПО, еН, %
						при системі комбінованого освітлення		при системі загального освітлення			при верхньому і комбінованому освітленні	при боко-вому освітленні	при верхньому і комбінованому освітленні	при боко-вому освітленні
						всього	в т. Ч. Від загального		Р	Кп, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Найвищої точності	Менее 0,15	I	а	Малий	Темний	5000 4500	500 500	— —	20 10	10 10
			б	Малий Середній	Середній Темний	4000 3500	400 400	1250 1000	20 10	10 10	—	—	6,0	2,0
			в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний	2500 2000	300 200	750 600	20 10	10 10
			г	Середній Великий «	Світлий « Середній	1500 1250	200 200	400 300	20 10	10 10
Дуже високої точності	От 0,15 до 0,30	II	а	Малий	Темний	4000 3500	400 400	— —	20 10	10 10
			б	Малий Середній	Середній Темний	3000 2500	300 300	750 600	20 10	10 10
			в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний	2000 1500	200 200	500 400	20 10	10 10	—	—	4,2	1,5
			г	Середній Великий «	Світлий Світлий Середній	1000 750	200 200	300 200	20 10	10 10
Високої точності	От 0,30 до 0,50	III	а	Малий	Темний	2000 1500	200 200	500 400	40 20	15 15
			б	Малий Середній	Середній Темний	1000 750	200 200	300 200	40 20	15 15
			в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний	750 600	200 200	300 200	40 20	15 15	—	—	3,0	1,2
			г	Середній Великий «	Світлий « Середній	400	200	200	40	15
Середньої точності	Св. 0,5 до 1,0	IV	а	Малий	Темний	750	200	300	40	20
			б	Малий Середній	Середній Темний	500	200	200	40	20	4	1,5	2,4	0,9
			в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний	400	200	200	40	20
			г	Середній Великий «	Світлий « Середній	—	—	200	40	20
Малої точності	Св. 1 до 5	V	а	Малий	Темний	400	200	300	40	20
			б	Малий Середній	Середній Темний	—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
			в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний	—	—	200	40	20
			г	Середній Великий «	Світлий « Середній	—	—	200	40	20
Груба (дуже малої точності)	Более 5	VI		Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Робота із світними матеріалами і виробами в гарячих цехах	Більше0,5	VII		Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
Загальний нагляд за ходом виробничого процесу: постійний		VIII	а	Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	200	40	20	3	1	1,8	0,6
періодичний при постійному перебуванні людей в приміщенні			б	Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	75	—	—	1	0,3	0,7	0,2
періодичний при періодичному перебуванні людей в приміщенні			в	Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	50	—	—	0,7	0,2	0,5	0,2
Загальний нагляд за інженерними комунікаціями			г	Незалежно від характеристик фону і контрасту об’єкта з фоном		—	—	20	—	—	0,3	0,1	0,2	0,1

Розрахувати необхідну кількість світильників методом використання світлового потоку за наступних вихідних даних:

Варіант	Розряд зорової роботи	Розміри приміщення	Контраст об'єкта з фоном	Вид приміщення	Тип ламп
8	ІІІв	12х6х3	Малий	Механічний цех	Газорозрядні