4.6.2. Метод коефіцієнту використання світлового потоку.

Світлотехнічний розрахунок вимагає в загальному випадку як розрахунку розподілу світлового потоку, безпосередньо падаючого від світильників на розрахункову поверхню, так і розрахунку багаторазового відбиття цього потоку між поверхнями, обмежуючими приміщення, що освітлюється. Сумарну освітленість в заданій точці розрахункової поверхні можна розглядати як суму двох складових:

де Е_пр, Е_в – відповідно пряма та відбита складові освітленості.

Розподіл відбитої складової освітленості на розрахунковій поверхні, що створюється багаторазово відбитим потоком, практично рівномірний, розподіл же прямої складової залежить як від світлорозподілу світильників, так і від розміщення їх в освітлюваному просторі, і може бути суттєво нерівномірним. Тому середнє значення сумарної освітленості не завжди може бути критерієм для розрахунку необхідної потужності джерел світла. Тут Ф_р – сумарний розрахунковий світловий потік, що падає на розрахункову поверхню площею S_р.

Виключенням є випадок, коли обидві складові освітленості і пряма, і відбита розподілені практично рівномірно. В цьому випадку для розрахунку середньої освітленості використовують коефіцієнт використання світлового потоку, під яким розуміють відношення світлового потоку, що падає на розрахункову площину Ф_р­ до сумарного світлового потоку джерел світла

,

де Ф_л – світловий потік джерела світла, лм,

n – кількість джерел світла.

Коефіцієнт використання η_в.у. залежить від різних факторів, основними з яких є світлорозподілення та розміщення світильників в приміщенні, к.к.д. світильників, відношення розмірів приміщення та відбиваючих властивостей поверхонь, обмежуючих приміщення.

Суттєво впливає на коефіцієнт використання освітлювальної установки світлорозподілення світильників, особливо в приміщеннях з темним пофарбуванням обмежуючих поверхонь. Так, використання світильників з концентрованим світлорозподіленням суттєво підвищує долю світлового потоку, безпосередньо падаючого на розрахункову поверхню, що підвищує коефіцієнт використання освітлювальної установки. Він залежить також від розміщення світильників в приміщенні. Вплив світлорозподілення та розміщення світильників на коефіцієнт використання в меншій мірі виявляється в приміщеннях зі світлою обробкою.

Коефіцієнт використання освітлювальної установки залежить від коефіцієнтів відбиття стелі (ρ_ст), стін (ρ_с) та розрахункової поверхні (ρ_р) та від відношення сторони квадрата приміщення а до висоти підвісу світильника над робочою поверхнею h_р. З ростом відношення а/h_р зростає і коефіцієнт використання освітлювальної установки. Ці показники визначаються так званим індексом приміщення

де а та в – ширина та довжина приміщення, h – висота підвісу світильника над робочою поверхнею h = H – h_p – h_c, де Н – висота приміщення, h_p – висота від робочої поверхні до підлоги, h_c – висота від стелі до центру джерела світла.

В залежності від кольору пофарбування стін та стелі (від коефіцієнтів відбиття ρ_с, ρ_ст) та індексу приміщення i із таблиці довідкової літератури з проектування освітлення вибирається значення коефіцієнта використання освітлювальної установки.

Тоді необхідний світловий потік для освітлення робочої поверхні

де Е_н – мінімальна освітленість, вибрана за нормами, лк; К_з – коефіцієнт запасу, що враховує зниження світлового потоку освітлювальної установки в процесі її експлуатації; S – площа робочої поверхні освітлення, м²; Z = E_c/E_min – коефіцієнт нерівномірності освітлення, рівний відношенню середньої освітленості робочої поверхні до мінімальної освітленості (Z = 1,1 ÷ 1,3).

Вибравши підходящий для даних умов світильник з відповідним світловим потоком лампи Ф_л визначається кількість світильників, які забезпечують необхідну нормовану освітленість робочої поверхні приміщення:

Тоді потужність освітлювальної установки Р_р.о. = nP_лК_пра, де P_л – потужність лампи, К_пра – коефіцієнт, що враховує втрати в пуско – регулюючому апараті світильника.