3.2. Методи розрахунку штучного освітлення

Метод світлового потоку є основним методом для розрахунку загального рівномірного освітлення робочих поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стелі і стін. Світловий потік Ф визначається за формулою:

, (5)

де Е – нормована (чи дійсна) освітленість, лк;

S – площа освітлюваного приміщення, м²;

k₃ – коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп (k₃=1,3-1,8);

z – коефіцієнт нерівномірності світлового потоку;

N - кількість світильників;

n - кількість ламп в світильнику;

 - коефіцієнт використання світлового потоку.

Коефіцієнт  визначається за світлотехнічними таблицями залежно від коефіцієнтів відбиття стін і стелі та показника приміщення «і» , який знаходиться за формулою:

, (6)

де а і b – довжина і ширина приміщення, м;

h_p - висота підвішування світильника над робочою поверхнею, м.

Якщо задаються кількістю ламп, то з формули (5) визначають необхідний світловий потік і за таблицями вибирають найближчу стандартну лампу. З іншої сторони, задавшись типом ламп і світильників та підставивши їх параметри в формулу (5), можна визначити необхідну кількість світильників.

Точковий метод призначений для розрахунку локалізованого та комбінованого освітлення, а також освітлення похилих площин. В основу методу покладено рівняння:

, (7)

де – сила світла в напрямку від джерела світла на задану точку робочої поверхні, кд;

- кут падіння світлових променів, тобто кут між променем та перпендикуляром до освітлювальної поверхні;

r – відстань від світильника до заданої точки, м.

Для практичного використання в формулу підставляють коефіцієнт запасу k_з та значення r= h_p/cos , тоді

. (8)

Значення сили світла ламп приводять в світлотехнічних довідниках.

Метод питомої потужності є найпростішим і найменш точним, тому застосовується в наближених розрахунках:

, (9)

де р – питома потужність, вт/м² , приймається за довідниками для конкретних приміщень даної галузі.

Цей метод дозволяє визначити сумарну електричну потужність світильників для створення необхідної освітленості в приміщенні.

Лекція 4. Захист від шуму

1. Вплив шуму на оточення

Шум – будь-яка небажана для людини комбінація звуків. (Звук – пружні механічні коливання повітряного, рідинного та твердого середовища в діапазоні частот 16-20000 Гц.)

За характером порушення фізіологічних функцій шум поділяється:

- Заважаючий (перешкоджає спілкуванню і передачі інформації людинi);

- Подразнювальний (викликає нервове напруження, і, внаслідок цього, зниження працездатності, загальну втому);

- Шкідливий (порушує фізіологічні функції на тривалий період і викликає хронічні захворювання, прямо або побічно пов’язані із слуховим сприйняттям: погіршення слуху, гіпертонію, туберкульоз, виразку шлунку);

- Травмуючий (різко погіршує фізіологічні функції організму людини).

2. Основні акустичні величини

Частота коливань f - число коливань за 1 с. Одне коливання за секунду = 1 Гц.

Октавна смуга частот – смуга, в котрій верхня границя частоти в 2 рази перевищує нижню. Середньогеометрична частота октавної смуги: . Стандартні значення f: 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.

Довжина хвилі  - відстань між двома сусідніми хвилями або відстань між двома сусідніми шарами повітря, що мають однаковий звуковий тиск:

=С/f , (1)

де С - швидкість поширення звукових хвиль; для повітря з t=20C: С=340 м/с.

Кожне джерело звуку викликає коливання тиску в оточуючому середовищі. Мірою інтенсивності звукових хвиль є звуковий тиск – різниця між миттєвим значенням повного тиску і середнім тиском, що спостерігається в незбуреному середовищі. Чим більший звуковий тиск, тим гучніший звук ми чуємо. Нижня межа чуткості називається порогом чутності p_o (при частоті f=1000 Гц: p_o=210^-5 Па). Верхня межа чутності називається больовим порогом (p=20 Па).

Величина потоку звукової енергії, що проходить за 1 с через площу 1 м² перпендикулярно до напрямку поширення звукової хвилі є мірою інтенсивності звуку і називається силою звуку I (Вт/м²):

, (2)

де - середньоквадратичне значення звукового тиску, Па;

 - густина середовища, кг/м³.

Оскільки людина здатна сприймати тиск в межах р= 210^-5 …. 20 Па, а інтенсивність звуку змінюється від 10^-12 до 1 Вт/м² , то для зручності користування введено логарифмічні показники:

Рівень звукового тиску:

; (3)

Рівень інтенсивності звуку:

. (4)

Одиниця їх вимірювання 1 бел (1Б=10дБ), яка показує, що кожен наступний ступінь більший від попереднього в 10 разів.

Величина L_p застосовується при вимірюваннях шуму і оцінці його дії на людину, L_i – при акустичних розрахунках.

У випадку коли в деяку точку потрапляє шум від декількох джерел, то додаються їх інтенсивності, а не рівні:

L_= 10 lg (10^0,1L1+10^0,1L2+…+10^0,1Ln), (5)

де L₁, L₂,…L_n - рівні звукового тиску або рівні інтенсивності звуку від кожного з джерел, дБ.