Расчет искусственного освещения. (Метод светового потока. Точечный метод. Метод удельной мощности).
Точечный метод
Точечный метод пригоден для расчета любой системы освещения при произвольно-ориентированных рабочих поверхностях. В основу метода положено уравнение, связывающее освещенность и силу света (закон сохранения энергии для светотехники).
Определив освещенность от условной лампы, подсчитывают необходимый поток лампы для создания освещенности в соответствии с нормами
Подбирают стандартную ближайшую лампу, обеспечивающую рассчитанный световой поток и, наконец, рассчитывают суммарную электрическую мощность всей системы освещения.
Метод светового потока
Позволяет производить расчет осветительной установки (ОУ) с учетом прямой и отраженной составляющих освещенности и применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, равновеликих полу, при светильниках любого типа.
Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света
Метод удельной мощности является наиболее простым, но наименее точным, поэтому его используют при ориентировочных расчетах.
Метод позволяет определить мощность лампы Рд (Вт) для создания в помещении нормируемой освещенности:
где р — удельная мощность, Вт/м2;
S — площадь помещения, м2;
n — число ламп в осветительной установке.
Удельная мощность представляет собой частное от деления суммарной мощности лампы на площадь помещения. Она зависит от выбранной нормы освещения, типа светильника, высоты его подвеса, отражающих свойств помещения. Имеются таблицы удельной мощности, составленные на основе рассчитанных для типовых значений коэффициента использования светового потока.
Расчет естественного освещения графическим методом Данилюка.
Полусферу небосвода условно разбивают на 10.000 участков равномерной световой активности, определяют количество участков небосвода, видимых из данной точки помещения через светопроем, то есть графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непосредственно падает в расчетную точку.
Количество
видимых через светопроемы участков
небосвода определяют при помощи двух
графиков (см. рис.), представляющих собой
проекцию пучка лучей, соединяющих центры
полусферы небосвода с участками равной
световой активности по высоте
(график 1) и по ширине
(график 2) светового проема.
КЕО определяется следующим образом: накладываются графики 1 и 2 соответственно на поперечный разрез и план помещения и подсчитывается количество лучей, пропускаемых светопроемом по его высоте и ширине. Геометрическое значение КЕО в данной точке помещения составляет
,
где — число лучей графика 1, проходящих через светопроем на поперечном разрезе помещения; — число лучей графика 2, проходящих через светопроем в плане помещения.
график 1 график 2
Эксплуатация и контроль осветительных установок.
Эксплуатация осветительных установок включает в себя:
1) регулярную очистку остекления помещений и светильников от загрязнения;
2) своевременную замену перегоревших ламп и контроль за постоянством напряжения в осветительной сети;
3) реализацию мероприятий, способствующих относительно меньшему загрязнению остекления, как, например, покрытие стекол специальными прозрачными пленками, легко удаляемыми при очистке, и др.;
4) повышение общего уровня культуры эксплуатации здания, обеспечивающей в помещениях необходимую чистоту воздуха и отсутствие выброса в атмосферу пыли, дыма, копоти и т. д., а также регулярную уборку помещений, окраску или побелку стен и потолка.
Нормы коэффициента естественной освещенности (табл. 11) установлены исходя из предположений, что очистка стекол в помещениях, где ведутся работы с незначительным выделением пыли, дыма и копоти, производится не реже двух раз в год, а побелка потолка и стен помещений — не реже одного раза в три года. В помещениях со значительным выделением пыли, дыма и копоти очистка стекол должна производиться не реже одного раза в год.
Основные требования к производственному освещению.
При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещенной на слабо освещенную поверхность вынуждает глаз переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения и соответственно к снижению производительности труда.
Производственное освещение должно обеспечивать отсутствие в поле зрения работающего резких теней. Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов, их различение, и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда.
Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отраженная блескость. Блескость - это повышенная яркость светящихся поверхностей, вызывающая нарушение зрительных функций
Колебания освещенности на рабочем месте, вызванные, например, резким изменением напряжения в сети, обусловливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению.
При организации производственного освещения следует выбирать необходимый спектральный состав светового потока. Это требование особенно существенно для обеспечения правильной цветопередачи, а в отдельных случаях для усиления цветовых контрастов.
Осветительные установки должны быть удобны и просты в эксплуатации, долговечны, отвечать требованиям эстетики, электробезопасности, а также не должны быть причиной возникновения взрыва или пожара.
Электрические источники света. Светильники.
По первому признаку (вид излучения) электрические источники света делятся на три больших класса: - Тепловые
- Люминесцентные
- Смешанного излучения. В современных, наиболее совершенных лампах накаливания для повышения их экономичности применяется биспиральная нить накаливания, а колбы наполняют смесью малотеплопроводных газов — криптоном и ксеноном. С целью уменьшения яркости нити накаливания и приближения спектра излучения к дневному в первом случае изготовляют лампы с колбами либо из матового и молочного стекла, либо с колбами из светло-голубого стекла. Такие лампы имеют ряд гигиенических преимуществ по сравнению с лампами, имеющими колбы из прозрачного бесцветного стекла.
В газоразрядных лампах используют излучение газов или паров металла, возникающее под действием проходящего через них электрического тока. Для общего освещения линейный спектр большинства газоразрядных ламп является недостатком, так как при таком освещении происходит искажение цвета предметов. Применение люминофоров в сочетании с газовым разрядом позволило создать источники света, дающие излучение с почти непрерывным спектром любого состава, обладающие при этом высокой световой отдачей. Особенно широкое распространение получили осветительные люминесцентные лампы, дающие свет, близкий к белому, или дневному.
В люминесцентных лампах в среднем 20% потребляемой энергии превращается в видимое излучение. Это в 2–2,5 раза больше, чем в лампах накаливания. Смешанные источники излучения совмещают оба вида излучения. К ним относятся дуговые лампы, лампы солнечного света и др. Все эти источники также содержат ультрафиолетовые лучи. Большого внимания с гигиенической точки зрения заслуживает лампа искусственного солнечного света. Светильники — приборы, которые состоят из источника света и осветительной арматуры. Для освещения должны применяться светильники, а не источники света — лампы.