3. РасЧет электриЧеского искусственного освещениЯ

Расчет электрического искусственного освещения сводится к определению мощности ламп, потребной для создания необходимой наименьшей освещенности рабочей поверхности.

Наиболее распространенным в проектной практике является расчет освещения по методу коэффициента использования светового потока. Этот метод дает возможность подсчитать световой источник света, необходимый для создания нормированной освещенности горизонтальной поверхности при общем равномерном ее освещении.

Расчеты освещенности негоризонтальных поверхностей, а также локализованного, местного и наружного освещений производятся другими методами, которые здесь не рассматриваются.

При расчете электрического освещения следует в качестве основного пособия пользоваться справочной книгой [2].

Расчет освещения по методу коэффициента использования производится в следующей последовательности.

1. Изучаются исходные данные для расчета (задаются преподавателем и заносятся в отчет):

а) размеры производственного помещения (ширина, длина и высота);

б) характеристика помещения (данные о характере производства, чистоте стен и потолка);

в) характер работы (минимальный размер объекта различения, контраст и светлота фона);

г) система освещения (общее или комбинированное) и тип лампы (накаливания или газоразрядная);

д) напряжение осветительной сети;

е) тип применяемого светильника (зависит от категории пожаро- и взрывоопасности производства и характеристики помещения по условиям окружающей среды);

ж) наличие рабочих мест у стен;

з) высота рабочей поверхности и свес светильника.

Технические данные различных светильников для ламп накаливания приведены в [2, рис. 3.3, табл. 3.4], для ламп ДРЛ – в [2, рис. 3.6, табл. 3.7], для люминесцентных – в [2, рис. 3.7, табл. 3.9].

2) Определяется расчетная высота подвеса светильника, исходя из данных: высоты помещения, свеса светильника и высоты рабочей поверхности (рис. 4, а), по формуле:

h_p = H – h_c – h_p.n , (2)

где Н – высота помещения, м;

h_c – свес светильника, м;

h_p.n – высота рабочей поверхности от поверхности пола, м.

а б

Рис. 4. Расчетные схемы

3) Определяется по выбранному типу светильника рекомендуемое значение  – отношение расстояния между светильниками L_св к расчетной высоте их подвеса над рабочей поверхностью h_p. (табл. П. 3), затем из этого находится

L_св =  h_p. (3)

Расстояние L₁ от стены до первого ряда светильников при наличии рабочих мест у стен определяют по формуле:

L₁ = (0,2 ... 0,3)  L_св, (4)

при отсутствии рабочих мест (рис. 4, б)

L₁ = (0,4 ... 0,5)  L_св. (5)

Расстановка рабочих мест в помещении выбирается самостоятельно. Расстояние между крайними рядами светильников по ширине L_ш и длине L_д помещения определяется по формулам:

L_ш = в – 2 L₁; L_д = а – 2 L₁; (6)

4. Определяется число светильников, устанавливаемых в заданном помещении. Сначала определяется общее количество рядов светильников по ширине n_ш и длине n_д помещения:

n_ш = L_ш / L_св + 1; n_д= L_{д /} L_св + 1; (7)

затем – общее число светильников: n_общ = n_ш n_д.

При отсутствии рабочих мест у стен помещения число светильников может быть определено по формуле:

n_общ = S / L_св², (8)

где S – освещаемая площадь помещения, м.

5) Определяется расчетный (потребный) световой поток одной лампы:

Ф_л = Е_min S K Z / (n_общ ), (9)

где Е_min – минимальная нормируемая освещенность на рабочих поверхностях, лк (определяется по табл. П. 2 или [3]);

S – освещаемая площадь помещения, м;

К – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение ламп и светильников в зависимости от характеристики работ (принимается по [2, табл. 4.9] или [3, табл. 1.1]);

Z – отношение средней освещенности к минимальной, при освещении лампами накаливания Z = 1,15, а газоразрядными – Z = 1,1;

n_общ – число светильников;

 – коэффициент использования светового потока (в долях единицы),

т. е. отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность,

к суммарному потоку всех ламп.

Коэффициент использования зависит от характеристики светильника, размеров помещения, окраски потолка, поэтому для его определения необходимо знать коэффициенты отражения потолка _n, стен _cm, рабочей поверхности _p.n, и индекс помещения i.

Коэффициенты _n, _cm, _p.n зависят от характеристики помещения (указывается в задании или определяется по [2, табл. 5.1, с. 126]).

Индекс помещения подсчитывается по формуле:

i = ав / (h_р (а + в)), (10)

где а – длина помещения, м;

в – ширина помещения, м;

h_р – расчетная высота подвеса светильника над рабочей

поверхностью, м.

По типу светильника, индексу помещения и коэффициентам отражения _n, _cm, _p.n определяется коэффициент использования светового потока  для ламп накаливания в справочной книге [2, с. 128 – 133], для ламп ДЛР –

в [2, с. 134 – 135], для люминесцентных – в [2, с. 136 – 143].

Примечание. В формуле (9) для определения расчетного светового потока одной лампы Ф_л необходимо учитывать число ламп, находящихся в светильнике.

6) По напряжению на лампе U_л и световому потоку одной лампы Ф_л выбрать стандартную лампу необходимой мощности: лампу ДЛР – из

[2, с. 28]; лампу накаливания – из [2, с. 12-13]; люминесцентную – из

[2, с. 23-24].

Разность между табличным Ф_табл и расчетным потоком Ф_л, как правило, допускается в пределах от –10 до +20%.

7. Определить действительную освещенность:

Е_{действ =} Ф_табл n_общ  / (S К Z). (11)

Сравнить Е_действ с нормируемой Е_min: если Е_действ  Е_min, произвести корректировку числа светильников.