Тема 4. Освещение

1. Классификация видов и систем производственного освещения.

2. Освещенность, световой поток, световая отдача: определения расчетные формулы.

Освещенность(люкс (ЛК)) – поверхностная плотность светового потока; единица освещенности – люкс (лк). Это освещенность одного квадратного метра поверхности при падении на него светового потока в один люмен.

E=F/S

Cветовой поток(F)- – мощность световой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое испытывает глаз. Единица измерения светового потока – люмен (лм). Величина светового потока является не только физической, но и физиологической.

{\displaystyle \eta =K\cdot \eta _{e}.}

3. Естественное освещение: определение, источники, системы.

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Естественное освещение создается прямыми солнечными лучами или рассеянным светом небосвода. Его следует предусматривать для всех производственных, складских, санитарно-бытовых и административных помещений.

Естественное освещение подразделяется на:

     боковое – естественное освещение помещения через световые проемы в  наружных стенах;(окна)

       верхнее – естественное освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;(через крышу)

       комбинированное  (верхнее и боковое) – сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

4. Коэффициент естественной освещенности: расчетная формула, физический смысл, прикладное назначение.

Коэффициент естественной освещённости — отношение естественной освещённости, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

Формула: е= Е_М / Е_N{\displaystyle E_{N}} ×100%

где {\displaystyle e} е — коэффициент естественной освещённости, {\displaystyle E_{M}} Е_М— естественная освещённость в точке М{\displaystyle M} внутри помещения, а Е_N{\displaystyle E_{N}} — наружная освещённость на горизонтальной поверхности.

С помощью этого коэффициента производится нормирование естественного и совмещенного освещения в помещениях, коэффициент применяется при проектировании зданий и сооружений.

В строительной светотехнике в качестве источника естественного света для помещений здания рассматривается небосвод. Поскольку яркость отдельных точек небосвода изменяется в значительных пределах и зависит от положения солнца, степени и характера облачности, степени прозрачности атмосферы и других причин, установить значение естественной освещённости в помещении в абсолютных единицах (лк) невозможно.

Поэтому для оценки естественного светового режима помещений используется относительная величина, позволяющая учесть неравномерную яркость неба, – так называемый коэффициент естественной освещенности (КЕО)

5. Искусственное освещение: определение, источники, системы.

Искусственное освещение – освещение помещения только источниками искусственного света.

Для создания искусственного освещения, как правило, используются электрические источники света, излучение которых возникает в результате прямого или опосредованного преобразования электрической энергии.

К наиболее распространенным электрическим источникам света относятся лампы накаливания, люминесцентные и газоразрядные. 

Искусственное освещение может быть двух систем:

        общее освещение  – освещение, при котором светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к  расположению оборудования (общее локализованное освещение);

        комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное; местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения производственных рабочих мест не допускается.

6. Методы расчета искусственного освещения.

Расчет искусственного освещения в помещениях можно производить следующими четырьмя методами: точечным, ватт (по таблицам удельной мощности), графическим и методом коэффициента использования светового потока.

Точечный метод применяется для расчета осветительной установки при локализованном размещении светильников. Этим методом можно определить освещение наклонных плоскостей, а также проверить расчет равномерного общего освещения (без учета отраженного светового потока).

Метод-ватт (по таблицам удельной мощности) является наиболее простым, но и наименее точным из всех методов расчета освещения, поэтому применяется для ориентировочных расчетов. Этот метод дает возможность определить мощность каждой лампы (Вт) для обеспечения в помещении нормируемой освещенности:

P_л=PS/N,

где P_л - мощность одной лампы, Вт; Р - удельная мощность, Вт/м²; S - площадь помещения, м²; N - количество ламп в осветительной установке.

Удельная мощность зависит от величины нормативной освещенности, площади и высоты помещения, типа и размещения светильника и коэффициента запаса. Ее значения приводятся в таблицах и могут изменяться в больших пределах, например при освещенности до 200 лк - от 8 до 28 Вт/м².

Графический метод проф. А. А. Труханова дает наибольшую точность при расчете осветительных установок с направленным светом. Расчет по этому методу ведется по номограммам.

Метод коэффициента использования светового потока наиболее применим для расчета общего равномерного освещения помещений в условиях эксплуатации промышленных предприятий. При расчете этим методом учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка: