3.2 Расчет искусственного освещения

Цель расчета искусственного освещения сводится к определению оптимальной освещенности рабочих мест производственного поме­щения с минимальным расходом электроэнергии. Для создания общего равномерного освещения при­меняют один из методов расчета искусственного освещения: коэффициен­та использования светового потока.

Метод коэффициента использования светового потока используется для точного расчета освещенности помещений со светлыми потолками и стенами. Данная методика расчета сводится прежде всего к определению высоты подвеса светильника над освещаемой поверхностью и размещения светильников. На рисунке 3.1 приведена схема расположения светильников по высоте помещения. Высота подвеса светильника, м, над освещаемой поверхностью определяется по формуле:

H_p=H - h_c - h_p, (3.4)

где H - высота помещения, м;

Н_р - расчетная высота подвеса светильника над освещаемой

поверхностью, м;

h_с - высота свеса светильника от потолка, м;

h_р - расстояние от пола до рабочей поверхности, м.

Рисунок 3.1 – Расположение светильников по высоте помещения

Высота подвеса светильника от уровня рабочей поверхности должна быть не ниже 2 м. Для улучшения архитектурного восприятия помещений с относительно невысокими потолками применяют при люминесцентном освещении потолочные светильники ШЛП. В этом случае h_c = 0.

Для равномерного общего освещения светильники располагают рядами, ориентируя ряды параллельно стенам с окнами или про­дольным осям помещения. Светильники с люминесцентными лам­пами размещают с небольшими разрывами между ними. Наиболее рациональное расстояние между рядами светильников L, м, так называемое энергетически выгодное расположение све­тильников, определяется по соотношению:

L/Н_р = 1,0... 1,5. (3.5)

Расстояние от рядов светильников до стен, если рабочие места располагают у стен: l = (0,25 ... 0,30)·L; если у стен предусмотрены проходы:

l = (0,4 ... 0,5)·L.

В условиях промышленного производства, когда в помещениях установлено большое количество оборудования, число ламп в каж­дом светильнике принимают кратным трем (3; 6 и т.д.) при трех­фазной электрической сети и кратным двум (2; 4 и т. д.) при двух­фазной сети.

Следующим этапом расчета является определение показателя (ин­декса) помещения, который характеризует геометрические соотно­шения в помещении, из выражения:

, (3.6)

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

Н_р - высота подвеса светильника над освещаемой рабочей

поверхностью, м.

По показателю i и степени отражения светового потока от стен, потолка и рабочей поверхности по таблице 3.13 устанавливается коэф­фициент использования светового потока η. Этот коэффициент ука­зывает, какая часть полезного светового потока падает непосред­ственно на рабочую поверхность. Подсчитав количество рядов в помещении, определяется по формуле 3.7 световой поток одного ряда светильников Ф_р. Обратите внимание, что в этом случае в знаменателе вместо значений (N∙n) надо указать рассчитанное количество рядов. Для расчета количества рядов используют также параметры как: L – расстояние между рядами, м; l – расстояние от ряда светильников до стен, м; В – ширина помещения, м.

Световой поток одного ряда, лм, рассчитывается по формуле:

Ф_р = E_н ·S· K_з· Z / (N·n·η), (3.7)

где Е_н - нормируемая освещенность, лк (таблицы 3.3, 3.4, 3,5);

S – площадь помещения, м²;

К₃ - коэффициент запаса (таблица 3.8);

Z - коэффициент неравномерности освещения (Z = 1,1 ... 1,2);

N - число светильников;

n - количество ламп в светильнике;

η - коэффициент использования светового потока (таблица 3.13).

Для нахождения числа светильников в ряду световой поток ряда делят на световой поток одного светильника. Значение светового потока одной лампы Ф_л дано в таблице 3.12.

В качестве примера для расчета необходимого количества светильников типа Т с люминесцентными лампами ЛЛ для создания общего равномерного освещения в цехе приводятся исходные данные в таблице 3.2, где длина помещения - А, ширина - В, в воздушной среде которого содержится пыль концентрацией менее 1 мг/м³. Высота подвеса светильников - Н_св, коэффициенты отражения потолка _п, стен _ст. Зрительные работы, выполняемые в цехе, характеризуются следующими показателями: наименьший размер объекта различения О, фон Ф, контраст между фоном и объектом К. Для всех вариантов расчета принять коэффициент неравномерности освещения Z = 1,1. Необходимый для расчета справочный материал приведен в таблицах 3.3-3.11.

Таблица 3.2 – Исходные данные для расчета

Вари-ант	Исходные данные
	А, м	В, м	Нсв, м	Т	ρп, ρст %	ЛЛ (n P)x)	О, мм	Ф, К
1	24	12	3,2	ПВЛМ	70, 50	ЛБ (3 80)	0,5–1,0	темный малый
2	36	12	4,0	ЛДОР	30,10	ЛДЦ (2 40)	0,3-0,5	светлый большой

^x) Примечание: (n P) – n – число ламп в светильнике;

P – мощность одной лампы, Вт.