Методы расчета искусственного освещения.
Для расчета искусственного освещения используют в основном 3 метода.
Метод светового потока(коэффициент использования), учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен, применяется для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности. Световой поток Фл(лм) при лампах накаливания (1.15=) или группы ламп светильника при люминесцентных лампах (=1.1) рассчитывают по формуле:
Фл=100EнSk/N,
где Eн- нормированная минимальная освещенность, лк;
S - площадь освещаемого помещения, м2;
- коэффициент минимальной освещенности, =Eср/Emin;
k - коэффициент запаса (берется из таблицы);
N - число светильников в помещении, шт.;
- коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильника (коэффициент отражения потолка nи стенc, высоты подвеса светильников и показателя помещения i определяют по таблицам).
i=AB/(Hp(A+B)),
где A,B - два характерных размера помещения,
Hp- высота светильников над рабочей поверхностью, м.
Подсчитав Фл, по таблицам подбирают ближайшую стандартную лампу и определяют электрическую мощность всей осветительной системы. На практике допускается отклонение потока выбранной лампы от расчетного до -10% и +20%, иначе выбирают другую схему расположения светильников.
Точечный методиспользуют для расчета локализованного и комбинированного освещения, освещения наклонных вертикальных плоскостей и для проверки расчета равномерного общего освещения, когда отраженным световым потоком можно пренебречь. В основу метода положено уравнение
E=ICos/r2,
где I - сила света в направлении от источника на данную точку рабочей поверхности, кд.;
r - расстояние от светильника до расчетной точки, м.;
- угол между нормалью к рабочей поверхности и направлением светового потока от источника.
Для практического использования вводим в формулу коэффициент запаса kи заменяемkrнаHp/Cos, откуда: E=ICos3/kHp2.
Данные о распределении силы света I приводятся в светотехнических справочниках. При расчете освещенности в точке от нескольких светильников, подсчитывают освещенность от каждого, а полученные значения складывают.
Метод удельной мощностиявляется наиболее простым, но и наименее точным, поэтому его применяют только в ориентировочных расчетах.
Этот метод позволяет определить мощность каждой лампы Pл(Вт.) для создания в помещении нормируемой освещенности:
Pл=pS/n,
где p - удельная мощность Вт/м2;
S - площадь помещения, м2;
n - число ламп в осветительной установке, шт.
Значения удельной мощности приводятся в соответствующих таблицах в зависимости от уровня освещенности, площади помещения, высоты подвеса и типа светильников.
Задача.
Определить необходимый воздухообмен Lтесли в помещении заняты работой средней тяжести 20 мужчин, 10 женщин. В помещении окна с двойным остеклением площадьюF0=12м2выходящие на юг. Температура наружного воздухаtпр=150C.
Q0p=F0q0A0 = 12 * 525 * 1.15 = 7245 (кДж)
Qr = qr(20k1+10k2)=480(20+10*0.85)=13680 (кДж)
Q = Q0p + Qr = 20925 (кДж)
Lт = Q/(C(txy-tпр)) = 3487.5 (м3/ч),
где С = 1 кДж/0C;
= 1.2 - плотность воздуха;
txy = 200C - температура воздуха в помещение;
q0 = 525 - величина солнечной радиации через поверхность двойного остекления при ориентации окон на юг;
A0 = 1.15 - коэффициент учитывающий двойное остекление;
Q0p - количество тепла, поступающего за счет солнечной радиации через поверхность остекления в помещение;
Qr - количество тепла, выделяемого находящимися в помещении людьми;
qr = 480 (кДж/чел) - количество тепла выделяемого одним мужчинойk1 = 1, занятым трудом средней тяжести при температуре окружающего воздуха свыше 100C.
k2 = 0.85 - поправочный коэффициент для женщин.
Все используемые данные взяты из нормативных таблиц.
Ответ:необходимый воздухообменLт= 3490 м3/ч.