- •Светотехника Методические указания к курсовому и дипломному проектированию
- •Кафедра электрификации инженерного факультета ягсха
- •Глава 1 проектирование светотехнических установок 9
- •Глава 2 светотехническая часть проекта ………………….. 24
- •Глава 3 расчет электрического освещения ………………. 53
- •Глава 4 расчет осветительных сетей .………………………… 68
- •1 Проектирование светотехнических установок
- •1.1 Фотометрия
- •1.1.1 Энергетические величины
- •Единица энергетической освещенности совпадает с единицей энергетической светимости.
- •1.1.2 Светотехнические единицы
- •1.2 Нормы искусственного освещения
- •Требования к электрическому освещению и нормы освещенности
- •1.5. Содержание проекта электрического освещения
- •2 Светотехническая часть проекта
- •2.1 Выбор источников света
- •2.1.1 Лампы накаливания
- •2.1.2 Люминесцентные лампы
- •2.1.3 Ртутные лампы высокого давления
- •2.1.4 Специальные разрядные лампы
- •2.1.6 Светодиодные источники света
- •2.2 Системы и виды освещения
- •2.3 Выбор типа светильника
- •2.4 Расположение и высота подвеса светильников
- •2.5 Техникоэкономические расчеты и выбор осветительных установок
- •3 Расчет электрического освещения
- •3.1 Методы расчета электрического освещения
- •3.2 Расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока
- •Порядок расчета освещения
- •3.3 Расчет освещения точечным методом
- •3.3.1 Определение горизонтальной освещенности
- •Расчет осветительных установок наружного освещения
- •3.5. Прожекторное освещение
Расчет осветительных установок наружного освещения
Проектирование наружного освещения осуществление в соответствии с классификацией улиц, дорог и площадей по требованиям, предъявляемым к условиям зрительной работы на этих объектах (Таблица 3.3.).
Уровень освещения в зависимости от назначения освещаемых объектов, определяется средней яркостью дорожного покрытия в направлении водителя на середине проезжей части улицы или средней горизонтальной освещенностью. Для непроезжих частей улиц, дорог, площадей, пешеходных переходов и т.п. нормируемая средняя горизонтальная освещенность на уровне покрытия приведена в таблице 3.4. Снижение светового потока ламп, запыление светильников учитывает коэффициент запаса КЗО освещенности, КЗО(ЛН) = 1,3 (лампы накаливания) и КЗО(ЛЛ) = 1,5 (газоразрядные лампы).
Табица 3.3 Нормируемые значения средней яркости
и горизонтальной освещенности дорожных покрытий
Категория объекта по освещению |
Объекты освещения |
Наибольшая интенсивность движения транспорта в обоих направлениях, ед./ч |
Средняя яркость покрытия, кд/м2 |
Средняя горизонтальная освещенность, лк |
А |
Магистральные улицы общегородского назначения, площади главные, вокзальные, многофункциональные транспортные узлы |
Свыше 3000 1000-3000 500-1000 Менее 500 |
1.6 1.2 0.8 0.6 |
20 20 15 15 |
Б |
Магистральные улицы районного назначения, дороги грузового движения, площади перед крупными общественными зданиями и сооружжениями |
Свыше 2000 1000-2000 500-1000 Менее 500 |
1.0 0.8 0.6 0.4 |
15 15 10 10 |
В |
Улицы и дороги местного назначения, жилые улицы, дороги промышленных и коммунально-складских районов, поселковые улицы и площади |
Свыше 500 Менее 500 |
0.4 0.2 |
6 4 |
Таблица 3.4 Нормируемые значения горизонтальной освещенности
На уровне покрытий для непроезжих территорий
N |
Освещаемый объект |
Средняя горизонтальная освещенность, лк |
1 |
Непроезжие части площадей категорий А и Б и заводские площади |
10 |
2 |
Посадочные площадки общественного транспорта на улицах всех категорий |
10 |
3 |
Пешеходные мостики |
10 |
4 |
Автостоянки на улицах всех категорий |
4 |
5 |
Пешеходные туннели: -днем - вечером и ночью |
3 10 |
6 |
Лестницы пешеходных туннелей вечером и ночью |
40 |
7 |
Пешеходные улицы |
4 |
8 |
Внутренние служебно-хозяйственные и пожарные подъезды, тротуары, подъезды микрорайонов |
2 |
9 |
Спортивные и детские площадки на территории микрорайонов |
10 |
При расчете уличного освещения определяется шаг светильников, которые устанавливают над дорогой и вне освещаемой полосы (Рисунок 3.6.)
При нормировании средней яркости ВН [кд/м2] дорожного покрытия шаг светильников LШСВ [м] рассчитывается по формуле:
LШСВ = ( ( i = 1) (n)(Вi) ФЛi m) / ВН b КЗО , (3.18)
где (Вi) коэффициент использования по яркости светильника i–того ряда;
n число рядов светильников вдоль освещаемой улицы (дороги);
m число светильников на одной опоре в i–том ряду.
Коэффициент использования по яркости данного ряда светильников определяют в зависимости от расположения этого ряда относительно освещаемой полосы дороги по формулам:
1) при расположении светильников над освещаемой полосой (Рисунок 3.6,А)
(В) = (В10) + (В2180) ; (3.19)
2) при расположении светильников вне освещаемой полосы (Рисунок 3.6,Б)
(В) = (В10) + (В20) ; (3.20)
где (В10) значение коэффициента использования по яркости для данного типа светильника в направлении = 0 для отношения bl /H ;
(В2180) то же в направлении = 180 для отношения b22 /H ;
(В20), то же в направлении = 0 для отношения b2 /Н
Коэффициенты использования светильников по яркости зависят от шероховатости покрытия и приведены в справочниках.
Н Н = 0 = 0 =180 =180
А Б ь ь2 ь
ь22 ь1 ь1 = 90 = 90
Рисунок 3.6. Расположение светильников А над освещаемой полосой; Б вне освещаемой полосы
|
При нормировании средней освещенности ЕН [лк] дорожного покрытия шаг светильников LШСВ [м] рассчитывается по формуле, аналогичной (3.18):
LШСВ = ( ( i = 1) (n)(Еi) ФЛi m) / ЕН b КЗО , (3.21)
где (Еi) коэффициент использования светильника i–того ряда.
Коэффициент использования светильников по освещенности определяют в зависимости от расположения этого ряда относительно освещаемой полосы дороги по формулам:
1) при расположении светильников над освещаемой полосой (Рисунок 3.6,А)
(Е) = (Е10) + (Е2180) ; (3.22)
2) при расположении светильников вне освещаемой полосы (Рисунок 3.6,Б)
(Е) = (Е10) + (Е20); (3.23)
где (Е10) значение коэффициента использования по яркости для данного типа светильника в направлении = 0 для отношения bl /H ;
(Е2180) то же в направлении = 180 для отношения b22 /H ;
(Е20); то же в направлении = 0 для отношения b2 /Н
В таблице 3.5 даны коэффициенты использования типовых светильников по освещенности в направлениях = 0 и = 180 в зависимости от bi /H .
Таблица 3.5. Коэффициенты использования светильников по освещенности
Тип светильника |
Угол наклона светильника |
|
Коэффициент использования светильника по освещенности kос в при отношении В ширины освещаемой полосы к высоте Н установки светильника | ||||||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2.0 |
2,5 |
3,0 |
4,0 | |||
РКУ 01250 |
0 15 15 30 30 |
0, 180 0 180 0 180 |
0,208 0227 0,165 0,201 0,110 |
0,303 0,362 0,225 0,365 0,142 |
0,333 0,411 0,248 0,479 0.147 |
0,351 0,441 0,248 0,479 0,147 |
0,359 0,456 0,250 0,503 0,148 |
0,362 0,462 0.250 0.515 0,149 |
0,367 0,472 0,25- 0,533 0,152 |
РКУ 01400 |
0 15 15 30 30 |
0, 180 0 180 0 180 |
0,192 0,201 0,160 0,186 0,117 |
0,289 0,237 0,226 0,329 0,158 |
0,323 0,377 0,247 0,393 0,166 |
0,343 0,408 0,257 0,434 0,169 |
0,354 0,425 0,261 0,463 0,172 |
0,358 0,434 0,263 0,477 0,175 |
0.365 0,446 0.264 0,495 0,180 |
ГКУ 02250 |
0 15 15 30 30 |
0, 180 0 180 0 180 |
0,216 0.236 0,161 0,205 0,102 |
0,304 0,371 0,216 0,310 0,134 |
0,344 0,418 0,233 0,444 0,137 |
0,352 -,444 0,240 0,486 0,138 |
0,360 0,457 0,242 0,508 0,139 |
0.365 0,465 0,242 0,521 0.141 |
0,369 0,476 0,242 0,536 0,142 |
ЖКУ 02400 |
0 15 15 30 30 |
0, 180 0 180 0 180 |
0,203 0,224 0,155 0,195 0,108 |
0.293 0,350 0,215 0,352 0,141. |
0,326 0,398 0,233 0,418 0,146 |
0,344 0,426 0,242 0,459 0,147 |
0.353 0,442 0,245 0,483 0,148 |
0,357 0,450 0,245 0,495 0,149 |
0,363 0,460 0,245 0,512 0,151 |
Коэффициенты использования консольных светильников по освещенности даны при их установке под углами = 15 и = 30 к горизонту.
Отношения LШСВ /Н при одностороннем осевом их размещении не должно быть больше 5 : 1, при размещении в шахматном порядке – не более 7 : 1. При ширине улиц до 12 м светильники рекомендуют устанавливать по одной стороне; при ширине проезжей части до 18 м светильники устанавливают в шахматном порядке по обеим сторонам улиц. На улицах шириной до 28 м. светильники устанавливают по обеим сторона друг напротив друга. На очень широких улицах и дорогах с разделительной полосой рекомендуется светильники размещать над серединой улицы.
Требуемое число опор N, располагаемых равномерно по периметру
больших площадей S [м2], рассчитывается по формуле
N = ЕН S КЗО / [ (ЕМАХ) ФЛ m] , (3.24)
где ФЛ световой поток ламп светильника, [лк]
(ЕМАХ) максимальный коэффициент использования по освещенности для данного типа светильника в направлении = 0 для b1 /Н = 4/
m число светильников на одной опоре.
Среднее расстояние (шаг) между опорами определяют как отношение длины периметра площади к числу опор.
Пример. Рассчитать освещение магистральной улицы общегородского назначения с интенсивностью движения 1500 машин / час. Ширина проезжей части улицы составляет b = 14 м. Для освещения использоваь светильники типа РКУ250 с газоразрядными лампами ДРЛ250. Расположение светильников двустороннее (по обеим сторонам улицы) над освещаемой полосой.
Решение. Используя нормативные документы, определяем нормируемое значение горизонтальной освещенности дорожного покрытия. Объект освещения относиться к категории А и при интенсивности движения 1500 машин /чач должен иметь среднюю горизонтальную освещенность на уровне дорожного покрытия, равную ЕН(СР) = 20 лк.
Так как расчет ведется по нормируемой средней освещенности ЕН(СР), то шаг между светильниками определим по формуле (3.21). Принимаем: m = 1 (на каждой опоре только один светильник), КЗО = 1,5 (коэффициент запаса по освещенности для газоразрядных ламп). Коэффициент использования светильников по освещенности (Е) определяем по формуле (3.22), при этом пользуемся данными таблицы 3.5. Необходимые для расчетов коэффициента использования светильников расстояния даны на рисунке 3.7.
Определим значение коэффициента использования по освещенности (Е1) при отношении bl /H =12,5/10 = 1,25 в направлении = 0 и установке светильника под углом = 15 к горизонту. По таблице 3.5 этот коэффициент составляет (Е1-0) = 0,3865. Аналогично определяем (Е2) при отношении b22/H =1,5/10 = 0,15 в направлении = 180 (Е2180) = 0,12.
Из (3.22) коэффициент использования по освещенности (Е) будет:
(Е) = (Е10) + (Е2180) = 0,3865 + 0,12 = 0,5065.
Световой поток лампы ДРЛ составляет ФЛ = 14200 лм. Рассчитываем шаг светильников по формуле (3.21):
LШСВ = ( ( i = 1) (n)(Еi) ФЛi m) / ЕН b КЗО =
= (2 05,65 14200 1) / (20 14 1,5) = 34,2 м.,
Принимаем расстояние между опорами, на которых установлены светильники LШСВ = 34 м.
Н R = 0 =180 Рисунок 3.7 Расположение светильников
ь = 14 м Н = 10 м; ь22 = 1,5 м ь22 ь1= 12,5 м
|