5. Расчёт производственного освещения

5.1. Расчёт искусственного освещения

Основной задачей при расчёте искусственного освещения является определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещённости на рабочих местах.

При проектировании искусственного освещения необходимо:

• выбрать тип источника света, систему освещения, вид светильника;

• наметить целесообразную высоту установки светильников и схему размещения;

• определить число светильников, мощность и число ламп, необходимых для создания нормируемой освещённости на рабочих местах;

• проверить намеченный вариант освещения на соответствие его нормативным требованиям.

Основным методом расчёта общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности является метод коэффициента пользования светового потока. Необходимый световой поток Ф_л, от одной лампы накаливания или группы ламп люминесцентных ламп одного светильника определяют по формуле:

где Е_н – нормированная минимально допустимая освещённость, которая определяется по нормативному документу, лк;

S – площадь освещаемого освещения, м²;

z – коэффициент неравномерности освещения, который зависит от типа ламп (для ламп накаливания и дуговых ртутных ламп z=1,15, для люминесцентных ламп z=1,1);

k – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации (значение k в зависимости от вида технологического процесса или вида помещения принимают по таблице, приведённой в СНиП-23-05-95);

N_С – число светильников в помещении;

η – коэффициент использования светового потока, учитывающий долю общего светового потока ламп, приходящегося на расчётную плоскость, и зависящий от типа светильников, коэффициентов отражения от стен ρ_ст и потолка ρ_п, высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью Н_с, м, размеров помещения, определяющих индекс помещения ι, который находится по формуле:

где А и В – длина и ширина помещения, м;

Н_с – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м;

β – коэффициент затенения, который вводится в расчёт только при наличии крупногаборитного оборудования, затеняющего пространство.

Коэффициент использования светового потока ламп η и значение β определяют по таблицам, приведенным в СНиП-23.05.95.

По полученному в результате расчёта световому потоку выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую мощность. При выборе ламп допускается отклонение светового потока от расчётного в пределах – 10% и +20%. Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают данную схему расположения светильников, их тип и повторяют расчёт.

Расчёт освещения от светильников с люминесцентными лампами целесообразно выполнять, предварительно задавшись их типом, электрической мощностью и величиной светового оттока ламп. С использованием этих данных необходимое число светильников определяют по формуле:

где N_p – число принятых рядов светильников.

Для поверочного расчёта общего локализованного и комбинированного освещения, освещение наклонных и вертикальных поверхностей и для поверки расчёта равномерного общего освещения, когда отражённым световым потоком можно пренебречь, применяют точечный метод.

В основу точечного метода расчёта положена формула:

где E_A – освещённость горизонтальной поверхности в расчётной точке А, лк;

I₀ – сила света в направлении от источника к расчётной точке А, кд (определяется по кривой распределения светового потока выбираемого светильника и источника света);

α – угол между нормалью к поверхности, которой принадлежит точка А и направление вектора силы света в точку А;

z – расстояние от светильника до точки А, м.

Расчётная схема приведена на рис.14.

Рис.14. Схема расчёта освещения точечным методом

Учитывая, что и вводя коэффициент запаса, получим

Критерием правильности расчёта является неравенство E_A ≤ E_H.