3.3.1. Световые величины и единицы

Световой поток F — мощность светового излучения, оцениваемая по световому ощущению, — равен:

F = IΩ,

где: I — сила света; Ω — телесный угол.

Единица измерения светового потока — люмен (лм) — световой поток, испускаемый точечным источ­ником в телесном угле 1 стер при силе света 1 кд (стер — стерадиан — отвлечен­ная единица телесного угла).

Сила света I — отношение свето­вого потока к телесному углу, в котором он распространяется:

Единица измерения силы света — кандела (кд).

Яркость В — поверхностная плот­ность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света светильника в этом направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, пер­пендикулярную к этому направлению:

где dS — площадь светящейся поверхности (испускающей, отражающей или пропуска­ющей свет); α—угол между нормалью к светящейся поверхности и направлением силы света.

Единица измерения яркости — кандела на квад­ратный метр (кд/м²).

Освещенность Е —поверхностная плотность светового потока F, падающего на поверхность S;

Единица измерения освещенности — люкс (лк) — освещенность поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на нее излучения, равном I лм.

Кривая силы света — геометрическое место концов отрезков, изображающих по величине и направлению силу света для одной из меридио­нальных плоскостей (рис. 5.2.1). На рисунке изображена часть кривой силы света примерного симметричного источника. Каждая точка кривой определяет в при­нятом масштабе значение силы света I в направлении угла α, отсчитываемого против часовой стрелки от вертикальной оси.

Рис. 3.3. Продольная кривая силы света примерного источ­ника

3.3.2. Метод коэффициента использования

Для расчетов общего равномерного освещения помещений и пространств применяется метод коэффициента использования светового потока. Расчетная формула этого метода имеет вид:

где Fл — световой поток лампы, установленной в светильнике, лм; Е_min — минимальная освещенность, лк; К_зап — коэффициент запаса; N — число светиль­ников; U_o.у — коэффициент использования светового потока (в долях единицы), т. е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп; Z — отношение средней освещенности к минимальной (при расчете на среднюю освещенность не вводится); S — площадь помещения, м².

При выбранном источнике света определяется его световой поток, затем находится число светильников по формуле:

где п — число ламп в каждом светильнике.

Входящий в формулы (5.2.4) и (5.2.5) коэффициент использования U_o.у зависит от следующих данных:

а) КПД и кривой светораспредслення светильника;

б) расчетной высоты подвеса светильника h_расч (возрастает с ее уменьше­нием);

в) площади помещения S (возрастает с ее увеличением);

г) отношения длины а помещения к ширине b (уменьшается с увеличением этого соотношения);

д) коэффициентов отражения подволоки, переборок, палубы: ρ₁ , ρ ₂, ρ ₃.

Средние значения коэффициентов отражения для основных применяемых на судах декоративно-отделочных материалов приведены в табл. 5.2.1.

Значения коэффициентов использования светового потока в функции индекса помещения φ и коэффициентов отражения ρ₁, ρ ₂, ρ₃ для отдельных типов светиль­ников даны в табл. 5.2.2, 5 2.3.

Коэффициент, учитывающий взаимосвязь размеров помещения и высоты подвеса светильника над освещаемой поверхностью, называется индексом помещения φ и определяется по формуле

где а — длина помещения, м; b — ширина помещения, м; h_расч — высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Для помещений с длиной а, превышающей ширину b в 3,5 раза и более, φ можно определить по формуле

Если при расчете значение φ получится менее 0,6 или более 3,0, то берутся соответственно эти крайние значения. Если расчетом получено промежуточное значение φ, отсутствующее в таблицах, то принимается среднее арифметическое значение U_o.у.

Для нахождения индекса помещения в практике проектирования используют таблицу Дубинкина (табл. 5.2.4). В одной из трех вертикальных граф находят значение а/b в зависимости от принятой высоты подвеса h_раcч. Перемещаясь по горизонтальной строчке вправо до вертикальной линии, разделяющей два бли­жайших значения площади помещения, и поднимаясь вверх по вертикали, на­ходят искомое значение индекса помещения.

Для ускорения расчета общего равномерного освещения по методу коэффи­циента использования может быть применена упрощенная формула

где с — расчетный коэффициент, определяемый по табл. 5.2.5 и 5.2.6.

Значения расчетного коэффициента с получены по формуле

Фактическую освещенность помещения можно определить из выражения

где E_min—нормируемая освещенность; N_факт — фактически установленное количество светильников; N — количество светильников, определенное расчетом (без округления).