1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЕДИНИЦЫ СВЕТОТЕХНИКИ

Свет и излучение  Под светом понимают электромагнитное излучение, вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении в диапазоне от 360 до 830 нм, занимающем мизерную часть всего известного нам спектра электромагнитного излучения.

Световой поток Ф Единица измерения: люмен [лм]. Световым потоком  называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека.

Сила света I Единица измерения: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток  в разных направлениях с различной интенсивностью. Интенсивность излучаемого в определенном направлении света называется силой света .

Освещенность E Единица измерения: люкс [лк]. Освещенность  отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1м2

Цветовая температура Tс Постепенно нагреваемый идеальный излучатель (черное тело) испускает свет различной цветовой окраски в зависимости от температур. Цветовой температурой лампы является температура, до которой необходимо нагреть черное тело, чтобы тон испускаемого им света был примерно того же спектрального состава и цветовой окраски, что и свет заданного источника. Единицей измерения – К (градус Кельвина)

Цветопередача Ra Цветопередача отражает воздействие света лампы на цвета освещаемых ею объектов. В зависимости от места установки лампы и выполняемой ею зрительной задачи, ее искусственный свет должен обеспечивать максимально близкое к естественному дневному свету восприятие цветов. При оценке цветопередачи используется индекс цветопередачи Ra. Он определяется сравнением 8 эталонных цветов при освещении эталонным и тестируемым источниками. Чем ниже коэффициент, тем хуже цветопередача тестируемого источника света.

Яркость L Яркость характеризует уровень светового ощущения, возникающего в глазу человека при виде освещенной поверхности и измеряется канделой на квадратный метр или канделой на квадратный сантиметр площади (кд/м2 или кд/см2). Может быть – прямая и отраженная

Коэффициент пульсации освещенности Кп

критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, определяемый по формуле:

         ,                                 

где     и  – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; – среднее значение освещенности за этот же период, лк. Световая отдача источника света

отношение излучаемого источником светового потокак потребляемой иммощности^[1]. В Международной системе единиц (СИ)измеряется влюменахнаватт(лм/Вт). Является показателем эффективности и экономичности источников света. Выражение для световой отдачи имеет вид:

где  — световой поток, излучаемый источником, а  — потребляемая им мощность.

2 Расчет освещенности на горизонтальной поверхности точечным методом

Точечный метод в отличие от метода коэффициента использования позволяет определить освещенность любой точки на рабочей поверхности, как угодно расположенной в пространстве, например, горизонтально, вертикально или наклонно. Расчет освещения точечным методом производят тогда, когда невозможно применить метод коэффициента использования, например расчеты локализованного освещения, освещения наклонных или вертикальных поверхностей. Точечный метод также часто применяют в качестве проверочного расчета, когда необходимо оценить фактическое распределение освещенности на освещаемой поверхности. Однако точечный метод имеет существенный недостаток: не учитывает освещенность, создаваемую световым потоком, отраженным от стен и потолков, вследствие чего освещенность получается несколько заниженной. Поэтому точеный метод можно применять для расчета освещения помещений, в которых, отраженный световой поток составляет незначительную долю по сравнению со световым потоком, падающим непосредственно на освещаемую поверхность, например производственных помещений с низкими коэффициентами стен и потолков, местного освещения, наружного освещения.

Определение горизонтальной освещенности. Горизонтальная поверхность Q освещается светильником общего освещения с точечным источником света (лампа накаливания или ДРЛ)  (рис. 7.2).

Рис. 7.2. К расчету точечным методом

Точка А, в которой необходимо определить освещенность находится на расстоянии l от источника света. Для определения освещенности в точке А применим соотношение между освещенностью и силой света:

.                                  (7.10)

Из рисунка 7.2 выразим расстояние l через высоту подвеса светильника над расчетной поверхностью h:

.

Отсюда горизонтальная освещенность в точке А

.                                    (7.11)

Расчет по определению освещенности в заданной точке горизонтальной поверхности производят в следующем порядке.

1. Определяется тангенс угла, образованного вертикалью и лучом света, падающим в заданную точку:

,                                                (7.12)

где d – расстояние от проекции оси светильника на плоскость до заданной точки, значение d измеряются по плану, м.

2. После определения тангенса угла a определяется угол a и .

3. По кривым силы света выбранного типа светильника с условной лампой  определяется по углу a силу света .

Кривые силы света стандартных светильников с условной лампой в 1000 лм приводятся в светотехнических справочниках.

4. По формуле (7.11) вычисляется условная горизонтальная освещенность . (для лампы в 1000 лм).

5. Условная освещенность пересчитывается с учетом светового потока лампы, установленной в светильнике:

,                                     (7.13)

где  – световой поток лампы, лм.  

Если рассматриваемая точка А на поверхности Q освещается несколькими светильниками общего освещения, то учитываются и освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

,

где  – освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

Расчетная формула для определения фактической освещенности (лк) в точке А от нескольких однотипных светильников общего освещения с лампами одинаковой мощности примет вид 

.