3. Светотехническая часть осветительных установок

3.1. Методы расчета освещения

Одним из основных вопросов устройства осветительных установок зданий и сооружений является правильное расположение светильников в помещении. От решения этого вопроса зависит экономичность, качество и удобство эксплуатации осветительной установки.

Основные размеры, принимаемые при типичном расположении светиль­ников в помещении, приведены на рис. 3.1.

а) б) в)

Рис. 3.1. Схема размещения светильников в разрезе помещения (а), в плане

помещения (б), в плане помещения с люминесцентными лампами (в)

Все размеры принимаются в метрах:

А, В, Н – длина, ширина и высота помещения;

h_c – расстояние от потолка до светильника;

h_р – высота рабочей поверхности (как правило, h_р = 0,8 м);

h = Н – h_c – расстояние от пола до светильника;

h_п = h – h_р = Н – h_с – h_р – расчетная высота (расстояние по вертикали между рабочей поверхностью и светильниками);

L – расстояние между светильниками или их рядами;

L_а, L_в – расстояние между светильниками в направлении вдоль и поперек помещения, если L_а  L_в;

l – расстояние от стены до крайних рядов светильников.

Из указанных размеров А, В, Н и h_р являются заданными. Величина h_c принимается в пределах от 0 до 1,5 м. Расстояние l рекомендуется принимать (0,3  0,5)L.

Светильники с трубчатыми люминесцентными лампами целесообразно размещать рядами, параллельными стене с окнами или длинной стороне помещения (рис. 3.1,в). Ряды предпочтительно выполнять непрерывными во избежание возникновения веерных теней.

Основными требованиями при выборе расположения и количества светильников являются экономичность и доступность светильников при обслуживании. Здесь важное значение имеет отношение расстояния между светильниками (рядами светильников) к расчетной высоте:

. (3.1)

Уменьшение этого отношения приводит к удорожанию осветительной установки и усложнению ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к неравномерности освещения и к увеличению расхода электроэнергии.

В технической литературе приводятся оптимальные значения величины , обеспечивающей равномерность и экономичность освещения (см. табл. 3.1).

Задачей расчета освещения является определение числа светильников и мощности источников света, необходимых для обеспечения нормируемого уровня освещенности.

Ниже рассмотрены основные методы расчета.

Таблица 3.1

Рекомендуемые значения относительных расстояний 

Светораспределение светильника	
Концентрированное (К)	0,6
Глубокое (Г)	0,9  1
Косинусное (Д)	1,4  1,6
Равномерное (М)	1,8  2,6
Полуширокое (Л)	1,6  1,8

Примечание. Для светильников с трубчатыми люминесцентными лампами  = 1,3  1,5.

3.1.1. Метод коэффициента использования

Метод предназначен для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей.

При расчете по этому методу световой поток лампы в каждом светильнике, необходимый для создания заданной нормируемой освещенности Е_норм, определяется по формуле

, (3.2)

где К_з – коэффициент запаса (К_з = 1,3 … 1,7 для ламп накаливания; К_з = 1,5 … 2,0 для газоразрядных ламп);

S – площадь освещаемой поверхности, м²;

z – коэффициент минимальной освещенности (приближенно можно принимать z = 1,1 – для люминесцентных ламп, z = 1,15 – для ламп накалива­ния и ДРЛ);

N − число светильников (намечается до расчета);

 − коэффициент использования светового потока источника света.

По значению Ф выбирается стандартная лампа так, что­бы ее поток отличался от расчетного значения Ф на -10 % …+20 %. При невозможности выбора источника света с та­ким приближением корректируется число светильников.

При расчете освещения, выполненного трубчатыми люминесцентны­ми лампами, первоначально намечается число рядов п, которое в формуле (3.2) соответствует величине N. Тогда под потоком Ф следует понимать поток ламп одного ряда.

Если световой поток ламп в каждом светильнике состав­ляет Ф_ном, то число светильников в ряду определяется по формуле

. (3.3)

Суммарная длина светильников в ряду сопоставляется с дли­ной помещения, при этом возможны следующие случаи:

- суммарная длина светильника превышает длину по­мещения; в этом случае необходимо применить более мощ­ные лампы (у которых поток на единицу длины больше) или увеличить число рядов светильников;

- суммарная длина светильников равна длине помеще­ния; в этом случае задача решается установкой непрерывного ряда све­тильников;

- суммарная длина светильников меньше длины помещения; в этом случае принимается ряд с равномерно распределенными вдоль не­го разрывами между светильниками. Рекомендуется, чтобы расстояние между светильниками в ряду l_т не превы­шало 0,5h.

Коэффициент использования светового потока является функцией индекса помещения i, который определяется по формуле

, (3.4)

где A – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м;

h – расчетная высота, м.

Значения коэффициента использования для различных типов светильников приводятся в справочных материалах. В табл. 3.2 приведены значения коэффициента использования для светильников с типовыми кривыми силы света (КСС) при различных коэффициентах отражения потолка _п, стен _с и пола _р. Примерные значения коэффициентов отражения поверхностей помещений приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.2