12.5.3. Расчет по методу удельной мощности (Метод Ватта)

Расчет начинается с выбора типа светильников, мощности ламп, напряжения сети питания, согласно методике, изложенной в пунктах 12.4.1-12.4.5.

1) При расчете освещения по методу Ватта определяют необходимую мощность осветительной установки при условии создания нормированной освещенности по формуле:

W = (E_min·S·k)/E_cp, (12.22)

где:

W - электрическая мощность установки, Вт;

Е . - нормируемая минимальная мощность (табл. П.1, приложения), лк;

S - площадь поверхности пола в помещении, м²;

к - коэффициент запаса (табл. П2, приложения);

Е_ср - средняя горизонтальная освещенность при расходе 1 Вт/м² (табл. 12.13), лк.

2) Необходимое количество ламп выбранной мощности определяется по формуле:

N = W/W_л, (12.23)

где:

N - необходимое количество ламп, шт.;

W_л - электрическая мощность одной лампы, Вт;

W - электрическая мощность установки, Вт.

3) После определения числа светильников N составляют схему размещения их симметрично потолку помещения согласно методике, изложенной в пункте 4.5. Количество ламп N округляют до целого числа.

Так как точных данных для характеристики освещенности в зависимости от удельной мощности люминисцентных ламп еще нет, при их использовании можно применять следующие ориентировочные данные: освещенность в 100 Лк соответствует удельной мощности 10 Вт/м², а в очень больших помещениях оно несколько меньше. Порядка 7 Вт/м².

12.6. Примеры расчета

12.6.1. Естественное освещение

Пример 1

Рассчитать естественную освещенность в аппаратном зале телеграфа. Определить необходимую площадь световых проемов (остекления) S_o, число окон n, размещение окон и размеры окон.

Дано: Аппаратный зал телеграфа расположен на 3 этаже городского узла связи (ГУС) г. Новочеркасска. На противоположной стороне улицы на расстоянии L = 10 м находится 5-этажное здание, высота карниза которого Н₂ = 20 м. Высота расположения подоконника аппаратного зала телеграфа (над уровнем земли) Н₁ = 10 м, высота h = 5 м. Потолок побелен, стены окрашены светло-голубой краской, пол деревянный покрашен коричневой краской. Предусмотреть использование деревянных, сдвоенных переплетов (оконных рам). А = 20 м, В = 10 м.

Естественное освещение необходимо проектировать боковым, односторонним.

Решение: Необходимая площадь окон, для создания нормированной естественной освещенности в аппаратном зале телеграфа, определяется по формуле (12.9):

S_o=(S_п·e_min·η_о·k)/(100·τ_о·τ₁),

где:

S_л - площадь пола в аппаратном зале телеграфа, S_л = А·В = 20·10 = 200 м²;

е_min- минимальный (нормированный) коэффициент естественной освещенности, зависит от характера работы и определяется из таблицы 12.1 или П1 (приложения). Работу в аппаратном зале телеграфа следует отнести к работам 3 разряда, то есть к точным работам, так как телеграфисткам необходимо различать элементы букв. Из табл. 12.1 или П1 (приложения) следует, что для таких помещений e_min = 1,5 (при боковом освещении). Поправочный коэффициент равен 1, так как проектируемый объект находится между 45° и 60° северной широты.

Итак, е_min = 1,5.

η_о - коэффициент световой характеристики окна, находится из таблицы 3.2. Предварительно необходимо определить параметры окна h_r Для этого зададимся высотой окна h_o = 3,5 м, его размещением по отношению к уровню рабочей поверхности h_раб (см. рис. 12.6.а). Под параметром h₁ понимают возвышение верхнего края окна над горизонтальной рабочей плоскостью.

На рис. 12.6.а видно, что:

h₁ = h + h¹ – h_раб

h_раб = 1,5 м.

Значение h¹ определим из рис. 12.6.а - h¹ = 1 м,

тогда h₁ = 3,5 + 1,0 - 1,5 = 3 м.

Необходимо определить еще два параметра: отношение длины помещения А к его ширине и отношение ширины помещения В к его возвышению верхнего края окна над горизонтальной рабочей поверхностью h₁:

А/В = 20000/10000 = 2,

В/ h₁ = 10000/3000 = 3,3

Теперь из таблицы 12.2 определяем, что η_о= 18.

k - коэффициент, учитывающий затенение окна противостоящими зданиями, определяется из таблицы 12.4. Предварительно определим отношение расстояния между рассматриваемым и противостоящим зданием L, к высоте Н расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна.

Расстояние L = 10 м, а Н = Н₂ – Н₁ = 10 м.

Тогда L/H = 1 и коэффициент k = 1,4.

τ_о - коэффициент светопропускания находим по таблице 12.5. Для окон со сдвоенными деревянными рамами в помещениях категорий Б помещения (без больших выделений пыли) в вертикальном расположении остекления τ_о = 0,4.

Коэффициент η, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении, определяется по таблице 12.6 (для окон со сдвоенными деревянными рамами в помещениях категорий). Величина r₁ зависит от средневзвешенного коэффициента отражения света от ограждающих поверхностей помещения ρ_ср, который определяется по формуле (12.11):

ρ_ср = (ρ_п·S_п + ρ_ст·S_ст + ρ_пт·S_пт)/(S_п + S_ст + S_пт),

где:

ρ_п, ρ_ст, ρ_пт - коэффициенты отражения от пола, стен и потолка, определяется по таблице 12.8;

S_п, S_ст, S_пт - площади пола, стен и потолка, соответственно.

Из таблицы 12.8 находим:

ρ_п = 0,1; ρ_ст = 0,5; ρ_пт =0,7.

Площади пола, стен и потолка равны:

S_cт = (А + В)·2·h=300м²;

S_п =S_пт =A·B = 20·10 = 200 м².

Таким образом:

ρ_ср = (0,1·200 + 0,5·300 + 0,7·200)/(200 + 300 + 200) = 0,443

Из таблицы 12.6 находим r₁ = 3.

Определив все параметры, входящие в формулу пб определению площади остекления S_o находим:

S_o = (200·1,5·18·1,4)/(100·0,4·3) = 7600/120 = 63 м²

Площадь остекления должна быть равна не менее 63 м². Зная высоту окна h_о = 3,5 м; b = 2 м; S_o1 = h_оb = 7 м².

Количество окон:

n = S_o/S_o1 = 63/7 = 9.

В боковой стене по длине помещения размещаем 9 окон с межоконным промежутком b₁ равным:

b₁ = (А – n·b_o)/(n + 1) = (20 – 9·2)/(9 + 1)= 0,2 м = 200 мм

Схема размещения окон и оборудования (столов телеграфисток) показана на рис. 12.6.6.

Пример 2

Рассчитать естественную освещенность в линейно-аппаратном цехе (ЛАЦ). Определить площадь световых проемов (остекления), размеры окон, их количество и размещение.

Дано: Линейно-аппаратный цех расположен на втором этаже здания МТС г. Краснодара. На противоположной стороне улицы дома отсутствуют. Длина ЛАЦ - А = 15 м, ширина - В = 10 м, высота - h = 4,5 м. Потолок и стены покрашены светло-зеленой краской, пол покрыт темно-коричневым линолеумом.

Решение:

Необходимая площадь окон, для создания нормированной естественной освещенности в ЛАЦ, определяется по формуле (12.9):

S_о = (S_п·e_minH·η_o·k)/(100·τ_o·τ₁),

где:

S_п - площадь пола в ЛАЦ;

е_minH - минимальный (нормированный) коэффициент естественной освещенности, зависит от характера работы и определяется из таблицы 12.1 или П1 (приложения). Работу в ЛАЦ следует отнести к работам 3 разряда, то есть к темным работам. Для этих помещений e_minН = 1,5. Учитывая, что проектируемый объект находится южнее 45° северной широты, вводим поправочный коэффициент 0,75. Тогда нормируемое значение КЕО будет равно:

e_minН = e_min·0,75 = 1,5·0.75= 1,15

η_о - коэффициент световой характеристики окна, находится из таблицы 3.2. Предварительно необходимо определить параметр окна h₁. Для этого зададимся высотой окна h_o = 3,2 м, его размещением по отношению к уровню рабочей поверхности (см. рис. 12.7.а). Под параметром h₁ понимают возвышение верхнего края окна над горизонтальной рабочей поверхностью. Из рис. 12.7.а видно, что:

h₁ = h_о +h¹ – h_раб и h¹ = 0,8м.

Под уровнем рабочей поверхности будем понимать среднюю высоту стойки уплотнения:

h_paб = h_стойки/2 = 1,4 м,

h₁ = 3,2 + 0,8 - 1,4 = 2,6 м.

Необходимо определить еще два параметра: отношение длины помещения А к его ширине В и отношение верхнего края окна над горизонтальной рабочей поверхностью h₁:

А/В = 15/10= 1,5;

В/h₁ = 10/2,6 = 3,5.

Теперь из таблицы 12.2 находим значение коэффициента η_о.

k - коэффициент, учитывающий затенение окна противостоящими зданиями, определяется из таблицы 12.4. Так как по заданию противостоящие здания отсутствуют, то принимаем k = 1.

τ_о - коэффициент светопропускания, находим по табл. 12.5. Для окон со стальными двойными переплетами в помещениях категорий Б (помещения без больших выделений пыли) и вертикальным расположением остекления τ_о = 0,4;

r₁ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении, определяется из табл. 12.6. Величина r₁ зависит от средневзвешенного коэффициента отражения света от ограждающих поверхностей помещения, которые определяются по формуле 12.11:

ρ_ср = (ρ_п·S_п + ρ_ст·S_ст + ρ_пт·S_пт)/(S_п + S_ст + S_пт),

где:

ρ_п, ρ_ст, ρ_пт - коэффициенты отражения от пола, стен и потолка, определяется по таблице 12.8;

S_п, S_ст, S_пт - площади пола, стен и потолка, соответственно.

Из таблицы 12.8 находим:

ρ_п = ρ_ст = 0,5; р_пт = 0,1.

Площади пола, потолка и стен равны:

S_ст = (А + Б)·2·h = (10 + 15)·2·3,5 = 225 м² ;

S_п =S_пт =А·Б= 10·15= 150 м².

Таким образом:

ρ_ср = (0,5·150 + 0,5·225 + 0,1·150)/(150 + 225 + 150) = 0,386.

Из таблицы 12.6 находим, что при ρ_ср = 0,386 и двухстороннем освещении r₁ = 1,7.

Определив все параметры, входящие в формулу по определению площади остекления S_o, находим:

S_о = (150·1,15·22,5·1)/(100·0,4·1,7) = 57м²

Площадь остекления должна быть не менее 57 м².

Зная высоту окна h_o = 3,2 м зададимся шириной окна b = 1,5.

Тогда площадь одного окна:

S_о1 = h_о·b = 3,2·1,5 = 4,8 м².

Необходимое количество окон:

n = S_о/S_о1 =57/4,8= 11,8.

Возьмем 12 окон по 6 окон с каждой стороны по длине помещения с межоконным промежутком b₁:

b₁ = (A – n₁·b)/(n₁+ 1) = (15 - 6·1,5)/(6 + 1) = 0,85 м.

Схема размещения окон показана на рис. 12.7.6.