6 Світлотехнічні розрахунки

Усі методи розрахунку освітлення можна звести до двох основних: точкового та методу світлового потоку, який інакше називається методом коефіцієнта використання. Точковий метод доцільний для розрахунку ОУ з підвищеною нерівномірністю розподілу освітленості, а також загального рівномірного освітлення за наявністю істотних затінювань. Метод коефіцієнта використання призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення поверхні без великих затінюючих предметів. За цим методом враховується як пряме, так і відбите світло

6.1 Розрахунок потужності оу методом коефіцієнта використання

Метод коефіцієнта використання полягає у визначенні відношення світлового потоку падаючого на розрахункову поверхню до повного потоку ОУ. Даний метод широко застосовувався до появи комп’ютерних методів розрахунку і моделювання ОУ. Дозволяє достатньо точно визначити необхідну кількість СП для створення заданої освітленості на розрахунковій поверхні.

Для розрахунку необхідно знати потік СП, коефіцієнти відбиття поверхні стін, стелі та підлоги розрахункового приміщення, а також нормовану освітленість. Для прикладу розрахунку візьмемо приміщення „торговий зал ” в світлотехнічній відомості.

Задамо вихідні параметри, такі як розміри приміщення, нормована освітленість, коефіцієнт запасу, нерівномірності освітлення.

_{А=5.3м В=3.03м Н=2.7м}

_{Ен=300 лк kz=1,4 z=1,1}

Для вибору коефіцієнта використання з таблиць нам знадобиться індекс приміщення, параметр який залежить від геометричних розмірів приміщення та розрахункової висоти.

(1.11)

_{де, A – довжина приміщення B – ширина приміщенн} H – висота приміщення

_{По таблиці коефіцієнтів використання для приміщень з параметрами відбивання стелі, стін та підлоги рівними 0,7/0,5/0,3 відповідно виберемо коефіцієнт використання}

_{ηоу = 58}

Далі розрахуємо кількість СП для створення необхідного рівня освітлення.

Фсп =2700лм

Для цього знайдемо рішення наступного рівняння в якому невідомо значення N_sp.

(1.12)

=8.4світильників

Як результат приймаємо 8,4 світильники. Провівши моделювання за допомогою програми Dialux можна побачити, що задані світильники в кількості 8 шт. створять нормовану освітленість на робочій поверхні.

1.7.3 Розрахунок потужності оу точковим методом

Точковий метод розрахунку дозволяє знайти значення освітленості в будь-якій точці освітлюваного приміщення. Математичною основою методу є закон "зворотніх квадратів"

(1.13)

Використовуючи точковий метод для світлотехнічних розрахунків, можна забезпечити заданий розподіл освітленості на як завгодно розташованих поверхнях, що є перевагою методу. До недоліків даного методу відноситься лише наближений облік відбиваючого поверхнями приміщення світлового потоку.

Точковий метод приймається для розрахунку загального рівномірного і локалізованого освітлення приміщень і відкритих просторів, а також для розрахунку місцевого освітлення при будь-якому розташуванні освітлюваних поверхонь. Завдяки своїм особливостям, метод часто використовують для перевірочного розрахунку освітленості в контрольних точках уже розрахованого приміщення.

Основним інструментарієм точкового методу є графіки або таблиці, що дозволяють безпосередньо або після нескладних обчислень визначити освітленість будь-якої точки поверхні, створювану світильниками з відомими параметрами: світлорозподілом, світловим потоком ламп, ККД і геометричними характеристиками, що визначають розташування світильника [3,4].

Порядок розрахунку точковим методом розглянемо на конкретному прикладі. Приміщення торгового залу має площу 20.4 м² (3×6.8), висота (Н) – 2.7 м. Характеристики поверхонь, що відбивають _c = 0,7; _ст = 0,5; _р.п. = 0,3. Нормована освітленість – 300 лк. h_р.п. = 1.9м; К_з = 1,4; Z = 1,1 (додаток А).

Розрахункова висота визначається:

h_р = Н – h_р.п. (1.14)

h_p = 2.7 – 0,8 = 1.9 м.

Точковим методом розрахуємо освітлювальну точку приміщення гуртка. Схема приміщення приведена на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Розрахунок ОУ драматичного гуртка.

Освітленість у контрольній точці визначається по формулі

, (1.15)

де Ф – питомий світловий потік з 1м лінії, що світить, лм/м;

 – коефіцієнт додаткової освітленості, що частково враховує відбиту складову освітленості,  = (1,11,2);

 – відносна освітленість, створювана від сукупності елементів, що світять, лк;

К_з – коефіцієнт запасу;

h_p – розрахункова висота.

Розрахунок проводимо у наступній послідовності:

1. Визначення сумарної відносної освітленості .

Для визначення відносної освітленості в розрахунковій точці, необхідно обчислити:

• найкоротшу відстань від проекції лінії, що світить, на розрахункову площину до контрольної точки;

• довжину кожного елемента, що світить, L, на які розбивається лінія.

Потім обчислюються відносні величини р/h_p і L/h_p за значенням яких визначається  для кожного елемента, що світить (за графіком лінійних ізолюкс).

Розрахунок  зведений у таблицю 1.2.

Таблиця - 1.2. Розрахунок відносної освітленості.

Контрольна точка	Номер напівряду (елемента що світить)	Р, м	L, м	Р’	L’	, лк	, лк
А	1;3	0,8	1	0,42	0,52	70	140
	4; 4	0,8	5,8	0,42	2,26	130	260
							400

2.Визначення Ф.

Виразимо Ф з (1.15):

, (1.16)

1. Визначаємо потік лінії, що світиться Ф_лін:

, (1.17)

де L – довжина лінії, що світить;

.

4. Визначаємо варіант використовуваних світильників. Для цього нам знадобиться поток можливої лампи, Osram Т-8 G-13Ф_л = 2700 лм

Потік світильника визначаємо за формулою:

, (1.18)

де n – кількість ламп у світильнику;

η – ККД світильника.

. (1.19),

. (1.20),

де l_сп – довжина світильника.

Результати обчислень зводимо до таблиці 1.3.

Таблиця 1.3. Компонування ряду.

Тип СП, кількість та потужність ламп	Флін, лм	ФСП, лм	Кількість СП у ряді N, шт	lсп, м	Lряду, м
OPL/S 218	13212.4	3132	4.2	0,625	2.6