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 Ф_л(лм) при лампах накаливания (1.15=) или группы ламп светильника при люминесцентных лампах (=1.1) рассчитывают по формуле:

Ф_л=100E_нSk/N,

где E_н- нормированная минимальная освещенность, лк;

S - площадь освещаемого помещения, м²;

 - коэффициент минимальной освещенности, =E_ср/E_min;

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 стен_c, высоты подвеса светильников и показателя помещения i определяют по таблицам).

i=AB/(H_p(A+B)),

где A,B - два характерных размера помещения,

H_p- высота светильников над рабочей поверхностью, м.

Подсчитав Ф_л, 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=I_Cos/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 заменяемkrнаH_p/Cos, откуда: E=I_Cos³/kH_p².

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 P_л(Вт.) для создания в помещении нормируемой освещенности:

P_л=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 L_тесли в помещении заняты работой средней тяжести 20 мужчин, 10 женщин. В помещении окна с двойным остеклением площадьюF₀=12м²выходящие на юг. Температура наружного воздухаt_пр=15⁰C.

Q⁰_p=F₀q₀A₀ = 12 * 525 * 1.15 = 7245 (кДж)

Q_r = q_r(20k₁+10k₂)=480(20+10*0.85)=13680 (кДж)

Q = Q⁰_p + Q_r = 20925 (кДж)

L_т = Q/(C(t_xy-t_пр)) = 3487.5 (м³/ч),

где С = 1 кДж/⁰C;

 = 1.2 - плотность воздуха;

t_xy = 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;

Q⁰_p - количество тепла, поступающего за счет солнечной радиации через поверхность остекления в помещение;

Q_r - количество тепла, выделяемого находящимися в помещении людьми;

q_r = 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 воздухообменL_т= 3490 м³/ч.