3.2. Примеры расчёта искусственного освещения

Расчёт точечным методом.

В строящемся административном здании, в помещении с размерами 12 ×6 ×32м., было сделано временное освещение, состоящее из 8 светильников типа «астра» и установленными в них ЛН В220-15 ( ). h_c – высота подвески.

Определить, какой мощности лампы требуется установить в светильнике, чтобы можно было производить штукатурные работы.

Решение:

По табл. 1 п. 31 (ГОСТ 12.1.046 – 85) находим . На схеме выбираем расчётную точку X₁ у стены (рис. 12).

Рис. 12. Схема для расчёта освещения административного здания

Для нахождения условной освещённости точки от ЛН1 до ЛН8, определяем проекции расстояний от лампы до X₁:

;

;

;

;

;

.

Расчётная высота до точки:

По графику условных изолюкс (рис. 13) определяем условную освещённость, создаваемую каждой лампой:

l ₁=0.5лк; l₂=2лк; l₃= l₄=13лк; l₅=0лк; l₆=0.7лк; l₇= l₈=2лк.

Рис. 13. График условных изолюкс

Тогда ∑ l_i=33.2лк. По формуле находим потребный световой поток лампы:

, (19)

где – нормируемая освещённость;

– коэффициент запаса (для ЛН =1,3; для ЛЛ =1,5);

- коэффициент дополнительной освещённости, создаваемой удалёнными светильниками и отражённым светом (от 1 до 1,2).

По ГОСТ 19190 – 84 находим, что у ламп общего назначения ближе всего стоит ЛН Г220 – 150, у которой световой поток 2000 лк отличается от требуемого на 12%, что < допускаемых 20%.

Для проведения штукатурных работ вместо рекомендованных ЛН В220 – 15, необходимо установить ЛН Г220 – 150.

Метод светового потока.

Спроектировать временное общее равномерное освещение для помещения размерами 12×6×3,2м в котором освещённость должна быть равной E_н=20лк.

Решение: так как будут применяться лампы ЛН, то k=1.3, принимаем z=1,15 (при освещении помещений светильниками, расположенными по вершинам квадратных полей) – коэффициент min освещённости.

Ориентировочно можно принять коэффициенты отражения потолка, стен и пола:

; ; .

Индекс помещения, или постоянная помещения:

где a и b – длина и ширина помещения;

h – расчётная высота;

H – высота помещения;

h_c – высота от светильника до потолка;

h_г – высота от освещаемой горизонтальной поверхности до пола.

А – освещаемая площадь

тогда по табл. 14 прил. 1 значение коэффициента использования светильников η=47%. Определяем потребный световой поток лампы по формуле:

(20)

Z – коэффициент минимальной освещённости. Приближённо при освещении помещения светильниками, расположенными по вершинам квадратных полей, принимают Z=1,15, при освещении линиями люминесцентных светильников Z=1,1; k – коэффициент запаса см. формулу 19; N – количество светильников.

Ближайшая лампа накаливания В220 – 15 имеет световой поток 105 лм. Следовательно, для обеспечения требуемой освещенности достаточно иметь в помещении 44 лампы, устанавливаемых в светильники типа «Астра».

Метод расчёта по мощности прожекторной установки.

Спроектировать общее равномерное освещение для строительной площадки размерами 300×200 м.

Решение: в соответствии с ГОСТ 12.1.064 – 85 ; (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициент запаса

Осветительные приборы	Коэффициент запаса при
	лампах накаливания	газоразрядных источниках света
Прожекторы и др. световые приборы с усилением силы света 5-кратным и более	1,5	1,7
Светильники	1,3	1,5

По таблице 20 прил. 1 для освещения строительной площадки выбираем прожектор ПЗС – 45 с лампой ДРЛ – 700, ; , тогда ориентировочное число прожекторов:

(21)

где – коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света, определяется по таблице 3;

– коэффициент запаса;

– мощность лампы Вт.

Принимаем шт.

Минимальная высота прожекторов равна:

При определении мест установки прожекторных мачт можно воспользоваться ГОСТ 12.1.064 – 85. Число прожекторов на одной мачте принимается 10 по длине и 9 по ширине, высота установки 30м. Угол наклона θ=15⁰, коэффициент неравномерности:

Каждую прожекторную мачту устанавливаем посередине сторон площадки.

Таблица 3

Ориентировочные значения коэффициента m

Источник	Тип прожектора	Ширина освещаемой площади	Значения при расчётной освещённости лк
			0,5…1,5	2…30
ЛН ГЛН ДРЛ ДРИ ДКсТ2000	ПЗС, ПСМ ПКН, ИСУ ПЗС, ПСМ ПЗС, ПСИ ОУКсН (H=30м)	75…150 175…30 75…125 75…250 275…350 75…150 175…350 150…175 200…350	0,9 0,5 0,5 0,25 0,30 0,30 0,16 0,75 0,50	0,3 0,25 0,25 0,13 0,15 0,1 0,06 0,50 0,40

Метод кривых равных значений относительной освещённости

Определить координаты точки X₀, Y₀ (рис. 14), горизонтальная освещённость которой, создаваемая прожектором ПЗС – 35 с лампой Г220 – 500, установленных на инвентарной стойке, на высоте м, .

Решение: Определяем оптимальный угол наклона прожектора к горизонтальной плоскости по формуле:

(22)

где , , Ф_л=8300лм.

При и , оптическая ось прожектора пересекает горизонтальную плоскость на расстоянии от стойки. Принимаем это расстояние за координату . Применяя формулы :

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

где - угол наклона оптической оси прожектора от горизонта; - расстояние от прожектора до условной плоскости, проходящей через расчётную точку перпендикулярно оси прожектора; и - соответственно освещённости в горизонтальной и вертикальной плоскостях; - относительная освещённость, наеденная по кривым равных значений относительной освещённости для заданных координат и .

определим вторую координату:

По известным и на графике (рис. 15) находим , тогда координата:

Очевидно, найденные координаты точки находятся на малой оси эллиптического светового пятна с изолюксой Е_Г =10 лк.

Рис. 14. Схема для расчёта освещённости, создаваемой прожектором

Р ис. 15. Изолюксы на условной плоскости. Прожектор ПЗС-45 с лампой Г220-1000

Определение мощности ламп.

На (рис. 16) показана часть помещения с равномерно расположенными светильниками. Глубокоизлучатель эмалированный. Напряжение сети 220 В; расчётная высота 6 м. Заданная минимальная освещённость Определить мощность ламп.

Рис. 16.

Выбираем контрольные точки и . Расстояние измеряем масштабной линейкой. Значение находим по графику прил. 2 (рис. 3). Результаты расчёта сводим в табл. 4, где n означает число светильников при данном .

Подставляем в формулу для точки и, считая , находим:

где - освещённость в точке от совокупного действия ближайших светильников; - коэффициент запаса; - коэффициент, учитывающий влияние удалённых светильников и отражённого света, принимается =1,1 [4]; - нормируемая освещённость; - требуемый световой поток.

Выбираем лампу 300 Вт, 4350 лм.

Таблица 4

Сводная таблица показателей

Точка
A Б	4 2 2 2	6 13 4,5 9	1.8 0.15 3,0 0,7	7.2 0.3 6,0 1,4

Определение расстояния между светильниками.

По оси дороги шириной расположен ряд светильников СПО-200 на высоте 6,5 м. Задано Определить расстояние между светильниками при лампах 300Вт, 220в, 4350лм.

Выполним сначала расчёт по кривым относительной освещённости:

где - высота подвеса светильника.

Считая, что , находим . По кривым (рис. 17) такое значение имеет место при

,

откуда

Так как наихудшая точка лежит на краю дороги, то искомый пролёт: из (рис. 18).

Рис. 17. Кривые относительной освещённости

Рис. 18. Освещение наклонным светильником

Решим ту же задачу по графику (рис. 19). Необходимое значение:

При , по графику находим, непосредственно: . Разница на 0,5 м, при подобного рода расчётах, связанная с неточностью отсчётов по кривым, вполне закономерна.

Определение освещённости.

Светильники с зеркальными лампами 500Вт, 220в, 6400 лм установлены наклонно под углом , на высоте и расстоянии 6 м друг от друга (рис. 20). Определить освещённость в точке от двух ближайших светильников, считая .

Рис. 19. График для расчёта наружного освещения. Светильник СПО-200; .

Рис. 20.

Проводим условную горизонтальную плоскость , перпендикулярно осям светильников.

Обмером по масштабу находим h₁=5.5м и р=3 м. Так как пролёт равен 6 м, то:

По графику прил. 2 (рис. 8) находим е=2,7 лк, 2е=5,4 лк.

Переходим к действительной горизонтальной плоскости, вводя отношение высот

,

откуда

Выбор числа и расположения ламп.

Цех большой длины, шириной 15м освещается светильниками ОДР с лампами ЛД 40вт, 2×1960 лм. Расчётная высота . Задано . Выбрать число и расположение ламп.

С огласно прил. 1 (табл. 17) рекомендуемое расстояние между рядами светильников 1,4 . Размещаем ряды, как указано на (рис. 21).

Считая, что у концов рядов рабочих мест нет,

Рис. 21.

(или что приняты меры против уменьшения освещённости у концов рядов), рассматриваем точку . Каждый, из трёх освещающих её рядов, может быть разделён на два полуряда. Длина каждого полуряда больше , а в этих случаях, если не очень велико, пользуясь линейными изолюксами, можно принимать . Для ближайших четырёх полурядов

,

и по графику прил. 2 (рис. 35) . Для каждой из двух половин удалённого ряда , и ; отсюда

Принимая , находим:

Необходимое расстояние между центрами смежных светильников ряда может быть найдено делением потока ламп в светильнике на расчётное значение F’; оно равно

При длине светильника 1,23м разрывы между светильниками должны быть

Другой путь определения числа светильников в ряду – найти потребный поток ламп ряда, умножив расчётное на длину ряда.

Определение освещённости.

С ветильник с двумя лампами ЛБ30,2×1740лм расположен как показано на (рис. 22); . Линейных изолюкс для этого светильника нет, но кривая силы света известна. Найти освещённость точки .

Дополнив светильник условным отрезком длиной 0,4 м, получаем полосу длиной 1,4м; ;

Рис. 22.

. Для дополненной линии:

Р ис. 23.

По графику рис. 23, считая что светильник не имеет решётки,

находим

и

Для фиктивной линии, освещённость из которой надо вычесть,

и по графику (рис. 23)

Для действительного светильника

Пусть по кривой . В нашем случае ; отсюда находим

Определение мощности ламп.

Светильники кососвет расположены, как показано в плане на (рис. 24,)

Рис. 24.

и подвешены на высоте 4,5м от пола. Определить мощность ламп (220в) для создания на уровне 1,5м в вертикальной плоскости освещённости , при

Выбираем, в качестве контрольной, точку . Для неё , а также:

то

Угол (этот угол может оцениваться глазомерно). По графику рис. 25

Рис. 25.

имеем Переход к вертикальной освещённости осуществляем коэффициентом , по номограмме Яковлева рис. 26. Окончательно

отсюда

С некоторым недостатком принимаем лампу 300вт.

Рис. 26. Номограмма для определения ψ

Определение дополнительной освещённости.

Определить, какую дополнительную освещённость за счёт отражённого света создают светильники ПВЛ – 1 с лампами ЛБ 2×40 , если в помещении площадью 12×6 м² при h=3.2 м установлено 16 светильников; =50%; =30%; =10%.

Индекс помещения

По прил. 1 (табл. 14) при этом индексе для помещения с данными коэффициентами отражения поверхностей находим и для «чёрного» помещения . Таким образом, коэффициент использования отражённых потоков равен

Суммарный поток ламп будет:

Дополнительная освещённость составляет: