3.2.2 Штучне освітлення

Для розрахунку штучного освітлення використовують, в основному, три методи:

а) світлового потоку;

б) точковий;

в) питомої потужності.

Метод світлового потоку, як правило, використовують для розрахунку потужності освітлювальної установки при рівномірному розміщенні світильників загального освітлення над горизонтальною площиною, коли відсутні крупно - габаритні затінюючи предмети.

Основне розрахункове рівняння методу світлового потоку, за яким можна визначити світловий потік лампи світильника, має такий вигляд:

Ф_Л= , (3.4)

де – нормована освітленість, лк;

S – площа приміщення , що освітлюється, м²;

K_З – коефіцієнт запасу, що враховує значення освітленості в результаті забруднення та створення ламп (табл. 3.6);

Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення (Z=1,15 для ламп розжарювання та дугових ртутних ламп – ДРЛ; Z=1,1 для люмінесцентних ламп, якщо відношення L / h не перевищує встановлених значень табл. 3.7);

N – кількість світильників;

n – кількість ламп у світильнику;

 – коефіцієнт використання світлового потоку.

Коефіцієнт  визначається за світлотехнічними таблицями (табл. 3.8, або 3.9) залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі. Показник приміщення вираховується за формулою:

і = , (3.5)

де А і В – довжина і ширина приміщення, м;

h – висота світильника над робочою поверхнею, м.

Визначивши світловий потік лампи Ф_Л, за табл. 3.10 вибирають найближчу стандартну лампу.

Якщо вже є відомим різновид світильника та кількість і тип ламп в ньому, розрахунок зводиться до визначення N з формули (3.4).

Визначаємо сумарну електричну потужність усіх світильників за формулою:

Рсв = Рл  N  n, (3.6)

де Рсв, Рл – відповідно потужність усіх світильників та однієї лампи.

Визначаємо схему розташування світильників у приміщенні.

Приклад 3.3

Розрахувати систему загального рівномірного освітлення люмінесцентними лампами виробничого приміщення: з довжиною А=30м, шириною В=10м, висотою Н=4,5 м. Приміщення має світлу побілку: коефіцієнт відбиття _СТЕЛІ =70%, _СТІН =50%. Мінімальна освітленість за нормами Е_Н=300 лк. Висота робочих поверхонь (столів) h_Р=0,7м. Використовуються лампи типа ЛБ потужністю 40 ВТ та світильники типу ЛП001 (з двома лампами).

Розв’язок

1. Визначаємо висоту світильника над робочою поверхнею. Оскільки світильники кріпляться до стелі, то їх висота над підлогою майже рівна висоті приміщення.

h = Н – h_Р = 4,5 – 0,7 = 3,8 м.

2. Визначаємо показник приміщення - і .

і = = .

3.Визначаємо коефіцієнт використання світильників ЛП001 при і =2, _СТЕЛІ =70%, _СТІН =50% з табл. 3.9, коефіцієнт використання  =0,61.

Рис. 3.3. Схема розташування світильника над робочою поверхнею

4. З табл.. 3.6 визначаємо коефіцієнт запасу: К_З = 1,5.

Приймаємо коефіцієнт нерівномірності освітлення Z=1,1.

5. Для забезпечення необхідної нормованої освітленості робочих поверхонь обираємо лампи ЛБ-40 (світловий потік однієї лампи становить Фл = 3200 лм, табл. 3.10) і визначаємо необхідну кількість світильників з формули (3.4):

= =32.

Отже, для забезпечення рівномірності освітлення даного приміщення необхідно 32 світильника, які необхідно розташувати в три ряди. Приймаємо 33 світильника по 11 світильників в ряду.

6. Сумарна електрична потужність усіх світильників, встановлених в приміщенні: Рсв = Рл  N  n = 40  33  2 = 2640 Вт.

Розташування світильників зображено на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема розташування світильників ЛП001 у приміщенні

Таблиця 3.1

Норми штучного (для люмінесцентних ламп) та природного освітлення виробничих приміщень (витяг з БНіП ІІ-4-79)

Характеристика зорових робіт	Найменший розмір об’єкту розпізнавання, мм.	Розряд зорової роботи	Підрозряд зорової роботи	Штучне освітлення		Природне освітлення		Суміщене освітлення
				Освітленість, лк		КПО, %
				При комбінованому освітленні	При загальному освітленні	При верхньому чи комбінованому освітленні	При боковому освітленні	При верхньому чи комбінованому освітленні	При боковому освітленні
Найвищої точності	< 0,15	І	а б в г	5000 4000 2500 1500	1500 1250 750 400	10	3,5	6	2
Дуже високої точності	0,15-0,3	ІІ	а б в г	4000 3000 2000 1000	1250 750 500 300	7	2,5	4,2	1,5
Високої точності	0,3-0,5	ІІІ	а б в г	2000 1000 750 400	500 300 300 200	5	2	3	1,2
Середньої точності	0,5-1	IV	а б в г	750 500 400 300	300 200 200 150	4	1,5	2,4	0,9
Малої точності	1-5	V	а б в г	300 200 - -	200 150 150 100	3	1,0	1,8	0,6
Груба	> 5	VI	-	-	150	2	0,5	1,2	0,3
Робота з самосвітними матеріалами	> 0.5	VII	-	-	200	3	1	1,8	0,6
Загальне спостереження за ходом виробничого процесу: - постійне спостереження; - періодичне при постійному перебуванні людей в приміщенні; - періодичне при періодичному перебуванні людей в приміщенні;	-	VIIІ	а б в	- - -	75 50 30	1 0,7 0,5	0,3 0,2 0,1	0,7 0,5 0,3	0,2 0,2 0,1

Характеристика підрозрядів зорових робіт (розряди І – V) у таблиці 3.1

Під розряд зорової роботи	Контраст об’єкту розпізнавання з фоном	Характеристика фону
а	Малий	Темний
б	Малий Середній	Середній Темний
в	Малий Середній Великий	Світлий Середній Темний
г	Середній Великий Великий	Світлий Світлий Середній

Таблиця 3.2