3.3 Расчет прожекторного освещения
Применение прожекторного освещения наружных площадок обеспечивает ряд существенных преимуществ по сравнению с освещением светильниками: экономичность, благоприятное соотношение вертикальной и горизонтальной освещенности, меньшая загруженность территории столбами, а также удобство обслуживания осветительной установки. Прожекторное освещение можно рассчитывать приближенно по мощности прожекторной установки. Число прожекторов определяется, исходя из нормативной освещенности и мощности лампы, ориентировочно по формуле:
,
(3.8)
где m – коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света,
коэффициент полезного действия прожекторов и коэффициент
использования светового потока: для ламп накаливания m =
0,2…0,25, ламп типа ДРЛ и ГЛ – 0,12…0,16, типа ДРИ –
0,06…0,1, для ксеновых ламп ДКсТ-10000 m=0,35…0,45;
-
нормативная освещенность горизонтальной
поверхности, лк
(таблица 3.14);
k – коэффициент запаса: для прожекторов с лампами накаливания
k = 1,5, с газоразрядными лампами k = 1,7;
S – освещаемая площадь, м2;
-
мощность лампы, Вт (таблица 3.15).
Минимальную высоту установки прожекторов над освещаемой поверхностью, м, во избежании их слепящего действия следует вычислять по формуле:
,
(3.9)
где
- максимальная сила света прожектора,
кд (таблица 3.15).
Расчетное
значение h
должно быть не менее значений
,
указанных в таблице 3.15. Оптимальный
угол наклона прожектора к горизонтальной
плоскости (рисунок 3.2), град, определяется
по формуле:
,
(3.10)
где
-
углы
рассеяния прожектора соответственно
в вертикальной и
горизонтальной плоскостях (таблица 3.15);
-
световой поток используемой лампы, лм.
Для ламп ДНаТ-250 и
ДНаТ-400 световой поток соответственно равен 25000 и 40000 лм, а
для ламп типа ДРЛ его выбирают из следующих соотношений:
Тип лампы |
ДРЛ-80 |
ДРЛ-125 |
ДРЛ-250 |
ДРЛ-400 |
ДРЛ-700 |
ДРЛ-1000 |
, лм |
2300 |
3700 |
8200 |
14400 |
25900 |
37400 |
Для освещения вертикально расположенных поверхностей угол наклона прожектора к горизонтальной плоскости, град, определяется по формуле:
θв=
,
(3.11)
где
-
требуемая освещенность вертикальной
поверхности, лк.
Рисунок 3.2 – К расчету прожекторного освещения
Следует помнить, что при установке прожектора на мачте с углом наклона θ у ее подножия остается неосвещенная зона, длина которой увеличивается с уменьшением угла θ. Длина неосвещенной зоны вычисляется по формуле:
.
(3.12)
Для расчета прожекторного освещения можно использовать следующие исходные данные: размеры освещаемой наружной площадки для создания нормативной освещенности Ен = 2 лк: длина (а) = 75 м; ширина – (b) = 42 м; прожектор марки ПЗС-35, тип лампы накаливания Г220-500, значения нормативной освещенности горизонтальной поверхности, лк, приводятся в таблице 3.14, характеристики прожекторов – в таблице 3.15.
Необходимый материал для расчета производственного освещения
Таблица 3.3 - Нормированные значения искусственного и естественного освещения. (Извлечение из СНиП 23-05-95)
Разряд зрительной работы |
Подразряд зрительной работы |
Искусственное освещение (общее), Ен, лк |
Естественное освещение, еmin, % |
||
Газоразрядные лампы |
Лампы накаливания |
Боковое |
Верхнее и комбинированное |
||
III |
а |
500 |
400 |
- |
- |
б |
300 |
200 |
|||
в |
300 |
200 |
|||
г |
200 |
150 |
|||
Продолжение таблицы 3.3
Разряд зрительной работы |
Подразряд зрительной работы |
Искусственное освещение (общее), Ен, лк |
Естественное освещение, еmin, % |
||
Газоразрядные лампы |
Лампы накаливания |
Боковое |
Верхнее и комбинированное |
||
IV |
а |
300 |
200 |
1,5 |
4 |
б |
200 |
150 |
|||
в |
200 |
150 |
|||
г |
200 |
150 |
|||
V |
а |
300 |
200 |
1 |
3 |
б |
200 |
150 |
|||
в |
200 |
150 |
|||
г |
200 |
150 |
|||
VI |
Независимо от подразряда |
200 |
100 |
1 |
3 |
VIII (общее наблюдение за процессом) |
а (постоянное) |
200 |
100 |
1 |
3 |
б (периодичес-кое) |
75 |
30 |
0,3 |
1 |
|
Таблица 3.4 - Разряды зрительных работ
Характеристика зрительной работы по точности |
Наименьший размер объекта различения, мм |
Разряд зрительной работы |
Очень высокой точности |
от 0,15 до 0,3 |
II |
Высокой точности |
от 0,3 до 0,5 |
III |
Средней точности |
св. 0,5 до 1,0 |
IV |
Малой точности |
св. 1,0 до 5,0 |
V |
Грубая (очень малой точности) |
более 5,0 |
VI |
Таблица 3.5 - Подразряды зрительных работ
Характеристика фона |
Контраст между фоном и объектом |
Подразряд |
Темный |
Малый |
а |
Темный Средний |
Средний Малый |
б |
Светлый Средний |
Малый Средний |
в |
Светлый Светлый |
Средний Большой |
г |
Таблица 3.6 - Группы административных районов по результатам светового климата
Номер группы |
Административный район (области) |
1 |
Московская, Смоленская, Калужская, Тульская, Рязанская, Свердловская, Новосибирская и др. |
2 |
Самарская, Орловская, Брянская, Воронежская, Липецкая, Курская и т.п. |
3 |
Псковская, Ярославская, Тверская, Ивановская, Ленинградская и т.п. |
4 |
Архангельская, Мурманская |
5 |
Ростовская, Астраханская, Амурская и др. |
Таблица 3.7 - Коэффициенты светового климата (mN)
Расположение световых проемов |
Номер группы административных районов |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
В наружных стенах здания |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,8 |
В зенитных фонарях |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,75 |
Таблица 3.8 - Величина коэффициента запаса (Кз)
Характеристика воздуха рабочей зоны по содержанию пыли, дыма, копоти |
Искусственное освещение |
Естественное освещение (боковое) |
|
Газоразрядные лампы |
Лампы накаливания |
||
а) свыше 5 мг/м3 |
2,0 |
1,7 |
2,0 |
б) от 1 до 5 мг/м3 |
1,8 |
1,5 |
1,8 |
в) менее 1 мг/м3 |
1,5 |
1,3 |
1,6 |
Таблица 3.9 - Значение световой характеристики окон ( 0) (Извлечение из СНиП 23-05-95 )
Отношение длины помещения к его глубине
|
Отношение глубины помещения к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна
|
|||||
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
4 и более |
6,5 |
7 |
7,5 |
8 |
9 |
10 |
3 |
7,5 |
8 |
8,5 |
9,6 |
10 |
11 |
2 |
8,5 |
9 |
9,5 |
10,5 |
11,5 |
13 |
1,5 |
9,5 |
10,5 |
13 |
15 |
17 |
19 |
Примечание:
1. Глубина помещения составляет (В – 1 м) при одностороннем расположении окон и В/2
при двустороннем освещении, где В – ширина помещения.
2. Высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окон определяется как
(h+ h), где h – высота окон, м; h – расстояние от условной рабочей поверхности до
нижней части окон, принимается равной 0,8м.
Таблица 3.10 - Значение коэффициента светопропускания (τ) (Извлечение из СНиП 23-05-95)
Светопропускающий материал |
1 |
Вид переплета окон |
2 |
Вид несущих конструкций |
3 |
Стекло листовое: Одинарное |
0,9 |
Деревянные: Одинарные |
0,75 |
Стальные фермы |
0,9 |
Двойное |
0,8 |
Спаренные
|
0,7 |
Железобетонные фермы |
0,8 |
Тройное |
0,75 |
Двойные
|
0,6 |
||
Стекло армированное |
0,6 |
Стальные: Одинарные глухие |
0,9 |
|
|
Двойные глухие |
0,8 |
Таблица 3.11 - Значение коэффициента (r1)
Отношение глубины помещения к высоте уровня условной рабочей поверхности до верха окна |
Отношение расстояния расчетной точки от наружной стены к глубине помещения |
Боковое одностороннее освещение |
Боковое двустороннее освещение |
||||
Отношение длины помещения к его глубине |
|||||||
0,5 |
1 и более до 2 |
2 и более |
0,5 |
1 и более до 2 |
2 и более |
||
От 1 до 1,5 |
0,5 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
1,15 |
1,1 |
1,1 |
Более 1,5 до 2,5 |
0,3 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
0,5 |
1,5 |
1,35 |
1,2 |
1,4 |
1,25 |
1,15 |
|
0,7 |
2,0 |
1,7 |
1,4 |
1,75 |
1,45 |
1,2 |
|
Более 2,5 до 3,5 |
0,3 |
1,15 |
1,1 |
1,1 |
1,15 |
1,1 |
1,1 |
0,5 |
1,35 |
1,25 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,15 |
|
0,7 |
1,9 |
1,7 |
1,4 |
1,7 |
1,5 |
1,25 |
|
Более 3, 5 |
0,2 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
1,2 |
1,15 |
1,1 |
0,4 |
1,6 |
1,4 |
1,3 |
1,6 |
1,4 |
1,3 |
|
Таблица 3.12 - Величина светового потока искусственных источников света (Фл, лм)
Газоразрядные лампы |
Лампы накаливания |
|||||||
Мощность, Вт |
Тип лампы |
Мощность, Вт |
Тип лампы |
|||||
ЛБ |
ЛД |
ЛДЦ |
ЛБР |
Б |
БК |
Г |
||
30 |
2180 |
1800 |
- |
- |
75 |
935 |
1020 |
- |
100 |
1330 |
1450 |
- |
|||||
40 |
3200 |
2500 |
2200 |
250 |
150 |
- |
- |
2090 |
80 |
5400 |
4300 |
3800 |
4350 |
200 |
2920 |
- |
2920 |
300 |
- |
- |
4610 |
|||||
Таблица 3.13 - Коэффициенты использования светового потока ( )
Тип светильников |
п, ст., % |
Индекс помещения, i |
|||||||||
2 |
2,2 |
2,5 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,0 |
5,0 |
||
ЛДОР |
Светильники с люминесцентными лампами |
||||||||||
70,50 |
52 |
58 |
61 |
64 |
67 |
69 |
73 |
75 |
78 |
82 |
|
30,10 |
39 |
44 |
47 |
49 |
51 |
53 |
56 |
58 |
60 |
64 |
|
ЛСП |
70,50 |
42 |
47 |
50 |
53 |
55 |
57 |
60 |
62 |
64 |
69 |
50,30 |
36 |
39 |
42 |
44 |
48 |
50 |
51 |
53 |
57 |
60 |
|
ПВЛМ |
70,50 |
57 |
63 |
67 |
70 |
73 |
76 |
80 |
82 |
85 |
90 |
50,30 |
53 |
57 |
61 |
63 |
66 |
68 |
71 |
73 |
76 |
81 |
|
30,10 |
34 |
38 |
42 |
44 |
47 |
49 |
52 |
54 |
56 |
62 |
|
Продолжение таблицы 3.13
Тип светильников |
п, ст., % |
Индекс помещения, i |
|||||||||
2 |
2,2 |
2,5 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,0 |
5,0 |
||
УВЛН |
50,30 |
29 |
33 |
36 |
38 |
40 |
42 |
44 |
46 |
48 |
52 |
30,10 |
28 |
32 |
33 |
35 |
38 |
40 |
42 |
43 |
44 |
46 |
|
НОДЛ |
70,50 |
64 |
66 |
70 |
73 |
74 |
76 |
78 |
79 |
80 |
82 |
50,30 |
59 |
63 |
66 |
69 |
71 |
72 |
74 |
76 |
77 |
79 |
|
НОГЛ |
50,30 |
56 |
60 |
63 |
65 |
67 |
69 |
71 |
73 |
75 |
77 |
30,10 |
48 |
51 |
54 |
57 |
60 |
62 |
64 |
66 |
68 |
69 |
|
ВЗГ |
Светильники с лампами накаливания |
||||||||||
|
|||||||||||
70,50 |
40 |
43 |
46 |
49 |
51 |
53 |
56 |
59 |
61 |
63 |
|
50,30 |
30 |
32 |
35 |
38 |
40 |
44 |
48 |
50 |
52 |
56 |
|
ППД |
70,50 |
37 |
40 |
42 |
44 |
46 |
47 |
50 |
52 |
53 |
55 |
30,10 |
23 |
25 |
28 |
30 |
32 |
33 |
35 |
38 |
40 |
42 |
|
ППР |
70,50 |
39 |
44 |
47 |
49 |
51 |
52 |
54 |
56 |
57 |
60 |
50,30 |
37 |
40 |
43 |
44 |
46 |
47 |
49 |
50 |
51 |
53 |
|
УМП |
70,50 |
52 |
55 |
58 |
60 |
62 |
64 |
66 |
68 |
70 |
73 |
50,30 |
43 |
46 |
48 |
51 |
53 |
55 |
58 |
61 |
62 |
64 |
|
СПП |
50,30 |
32 |
36 |
39 |
41 |
42 |
44 |
45 |
46 |
48 |
50 |
30,10 |
30 |
33 |
36 |
38 |
40 |
41 |
43 |
44 |
46 |
48 |
|
НСП |
70,50 |
31 |
35 |
37 |
39 |
42 |
44 |
48 |
51 |
53 |
57 |
50,30 |
28 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
43 |
45 |
47 |
50 |
|
Примечание: величина коэффициента использования светового потока указана в %,
при расчете в формулу η подставляют в десятых долях (то есть, если
η = 55 %, то в расчете используют 0,55).
Таблица 3.14 – Значения нормативной освещенности горизонтальной поверхности, лк
Освещаемые объекты |
Наибольшая интенсивность движения в обоих направлениях, ед/ч |
Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк |
Проезды |
Св. 50 до 150 От 10 до 50 Менее 10 |
3 2 1 |
Пожарные проезды, дороги для хозяйственных нужд |
- |
0,5 |
Пешеходные и велосипедные дорожки |
Св. 100 От 20 до 100 Менее 20 |
2 1 0,5 |
Ступени и площадки лестниц и переходных мостиков |
- |
3 |
Продолжение таблицы 3.14
Освещаемые объекты |
Наибольшая интенсивность движения в обоих направлениях, ед/ч |
Минимальная освещенность в горизонтальной плоскости, лк |
Пешеходные дорожки на площадках и в скверах |
- |
0,5 |
Предзаводские участки, не относящиеся к территории города (площадки перед зданиями, подъезды и проходы к зданиям, стоянки транспорта, строительные площадки) |
- |
2 |
Железнодорожные пути: стрелочные горловины; отдельные стрелочные переводы; железнодорожное полотно |
- |
2 1 0,5 |
Таблица 3.15 – Показатели прожекторов для освещения открытых площадок
Марка прожектора |
Марка лампы |
Мощ-ность лампы Рл, Вт |
Мак-сима-льная сила света, кд |
Минимально допустимая высота установки прожекторов hmin, м, при значении Ен, лк |
Угол рассеяния, град |
||||||||
0,5 |
1 |
2 |
3 |
5 |
10 |
30 |
50 |
|
|
||||
ПСМ-5-1 |
Г220-1000 |
1000 |
120000 |
35 |
28 |
22 |
20 |
17 |
13 |
7 |
6 |
10,5 |
10,5 |
ДРЛ-700 |
700 |
52000 |
23 |
19 |
14 |
13 |
11 |
8 |
5 |
4 |
37 |
45 |
|
ПСМ-30-1 |
Г220-200 |
200 |
33000 |
18 |
15 |
11 |
10 |
9 |
7 |
4 |
3 |
8 |
8 |
ПЗР-400 |
ДРЛ-400 |
400 |
19000 |
14 |
11 |
8 |
8 |
7 |
5 |
3 |
3 |
30 |
30 |
ПЗР-250 |
ДРЛ-250 |
250 |
11000 |
10 |
8 |
6 |
6 |
5 |
4 |
3 |
3 |
30 |
30 |
ПЗС-45 |
Г220-1000 |
1000 |
130000 |
35 |
29 |
22 |
20 |
18 |
13 |
7 |
6 |
13 |
12 |
ДРЛ-700 |
700 |
30000 |
17 |
14 |
11 |
10 |
8 |
6 |
4 |
3 |
50 |
50 |
|
ПЗС-35 |
Г220-500 |
500 |
50000 |
22 |
18 |
14 |
13 |
11 |
8 |
5 |
4 |
10,5 |
9,5 |
ПКН-1500-1 |
Кг220-1500 |
1500 |
90000 |
30 |
25 |
20 |
17 |
15 |
11 |
6 |
5 |
10 |
8,5 |
ПКН-1500-2 |
КГ200-1500 |
1500 |
45000 |
20 |
17 |
13 |
12 |
10 |
8 |
5 |
4 |
27 |
6 |
СКсН-10000 |
ДКсТ-10000 |
10000 |
165000 |
40 |
33 |
25 |
23 |
20 |
15 |
15 |
15 |
93,5 |
12 |
