8.1.3 Расчет освещенности точечным методом.

Для светотехнических расчетов освещенности помещений используют два основных метода: точечный и метод коэффициента использования. От них получены производные методы: графический от точечного и удельной мощности от метода коэффициента использования.

Расчет освещенности любым из названных методов заключается либо в определении числа и мощности источников света, обеспечивающих нормированную освещенность, либо в определении известной мощности ИС освещенности и ее сравнение с нормой для конкретной зрительной работы.

Точечный метод применяют в основном для определения освещенности в любой заданной точке поверхности, любым образом ориентированной в пространстве, т.е. на горизонтальной, вертикальной, наклонной плоскостях. Им целесообразно рассчитывать общее локализованное освещение, местное и аварийное. Можно рассчитывать и общее равномерное освещение (в наиболее ответственных случаях), когда отраженная составляющая светового потока от стен и потолка незначительна, например, применены светильники прямого света, малый коэффициент отражения стен и потолка. Если отраженная составляющая светового потока от стен и потолка значительна (стены и потолок светлые), то расчет усложнится. Точечный метод позволяет проанализировать равномерность распределения освещенности (яркости) на рабочих поверхностях.

Особенность данного метода заключается в том, что источник света принимается за светящую точку для ЛН и им подобных по форме ламп или за светящую линию для разрядных трубчатых ламп.

В первом случае метод применим, если размеры светящего тела (h_л) не превышает 0.2 расстояния до освещаемой точки (l), т.е h_л/l £ 0.2 (рис. 8.2). Во втором случае, если длина лампы (h_л) не превышает 0.5 указанного расстояния (l), т.е h_л/l £ 0.5. Светильники местного освещения, располагаемые в непосредственной близости от освещаемой поверхности и не удовлетворяющие указанным условиям, не могут рассматриваться как излучатель-точка или линия и точечный метод расчета освещенности на них не распространяется.

Освещенность для подобных светильников определяется по графикам кривых равной освещенности (изолюксам), построенным по данным измерения освещенностей (в различных точках поверхности с различной высоты), создаваемых светильником определенного типа с условной лампой (со световым потоком 1000 лм). Графики изолюкс составляются и для светильников общего освещения, что позволяет ускорить расчеты освещенностей.

Для светильников прямого света с ЛН, ДРЛ, ДРИ и симметричным светораспределением прямая составляющая условной освещенности (отраженной составляющей здесь пренебрегают) от точечного светящего элемента в точке А (рис. 8.2) на наклонной поверхности рассчитывается по формуле (8.1)

Формула (8.1) получена из уравнения 3.6 и характеризует зависимость в общем виде.

Обозначения:

I_A- сила света в направлении точки А, кд; берется из табл. 7 прил. или из графиков для конкретного светильника с условной лампой в 1000 лм и известного угла a. Если принята лампа с другим световым потоком, то делается перерасчет или E, или I по 8.5;

h_p- рекомендованная высота расположения светильника относительно расчетной горизонтальной плоскости, на которой находится точка О;

a - угол между направлением луча к расчетной точке А и осью симметрии светильника.

l - расстояние от светильника до точки А;

b - угол между направлением в точку А и нормалью к элементу dS;

p - кратчайшее расстояние от проекции оси симметрии светильника на горизонтальную плоскость (Т.О) до расчетной точки А;

Q - угол наклона расчетной плоскости по отношению к плоскости, перпендикулярной оси симметрии светильника (горизонтальная плоскость); знак (-) в уравнении означает, что

Q > p/2 + a

d - расстояние от точки О до точки А;

k₃- коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации вследствии загрезнения ламп и светильников, окон, стен, потолков (табл. Прил. 8)

Если Q = 0, т.е точка А находится на горизонтальной плоскости на расстоянии Р от точки

О, то уравнение 8.1 примет вид: (рис. 8.3) (8.2)

Если расчетная плоскость с точкой А вертикальная, т.е. параллельна оси симметрии и Q = 90°, то уравнение (8.1) примет вид (8.3)

По можно из справочника по математике найти угол a, .

Если расчетной точкой является точка О, находящаяся на перпендикуляре в горизонтальной плоскости, то освещенность в ней будет ; угол a=0 (8.4)

Перерасчет условной силы света в можно выполнить по следующему соотношению , откуда (8.5)

где реальный световой поток лампы Фр берется из табл. 4.5 прил.; сила света светильника с условной лампой берется из табл.7 прил. с учетом угла a. Аналогично выполняется перерасчет в .

Если в заданные точки А и О попадает свет от нескольких светильников, то освещенность от каждого определяют отдельно и затем суммируют: , где n - число светильников; - реальная суммарная освещенность в точках А и О.

При расчете необходимо выполнить условие .