При расчете искусственной освещенности необходимо разработать систему освещения, выбрать источник света, распределить светильники по потолку, определить мощность и количество светильников для создания равномерной и нормируемой освещенности на рабочих местах.
В случае необходимости определения освещенности на горизонтальных рабочих поверхностях при равномерном распределении светильников с симметричным светораспределением расчет может быть произведен по методу коэффициента использования: точный метод расчета применяют при равномерном распределении светильников с лампами разной мощности (в целях создания более высокой освещенности в определенных точках рабочего помещения, и при локализованном размещении светильников). Для ориентировочного расчета освещенности может быть использован метод удельной мощности. Методом удельной мощности может быть также подсчитана освещенность, получаемая от светильников аварийного освещения.
Рис. 3.4. Схема симметричного Рис. 3.5. К понятию высоты подвеса
расположения светильников: светильник Нр
а)прямоугольное; б) шахматное.
3.5.2. Расчет по методу коэффициента использования
Расчет начинается с выбора типа светильника, типа лампы (накаливания, люминесцентная), мощности ламп, напряжения сети питания, в соответствии с пунктами 3.4.1 - 3.4.5. Расчет по формуле (3.15) производится для ламп накаливания, а по формуле (3.16) для люминесцентных ламп:
Е = (F л∙ N ∙ h)/ S ∙ k ∙ Z, (3.15)
Е = (F л∙ N∙h∙n)/ S∙k∙Z, (3.16)
где: Е = Е min - освещенность (минимальная нормируемая освещенность);
F л - световой поток одной лампы, лм;
h - коэффициент использования осветительной установки;
Z = E min/ E ср. - поправочный коэффициент (отношение минимальной освещенности с средней горизонтальной);
S - площадь пола помещения, м2;
k - коэффициент запаса;
n - число ламп в светильнике (для люминесцентных ламп).
При определении освещенности в рабочем помещении порядок расчета следующий:
1) Световой поток лампы F л определяется по таблице 3.10-3.11. Мощность ламп указывается на чертеже, а напряжение в осветительной сети в пояснительной записке. Мощность лампы также может быть выбрана проектировщиком (дипломником).
2) Коэффициент использования осветительной установки h - отношение светового потока, падающего на поверхность, к световому потоку, испускаемому источником. Для определения коэффициента использования (см. табл. 3.12) необходимо вычислить показатель помещения j, учитывающий влияние соотношения размеров конфигурации помещения и высоты подвеса светильника над рабочей поверхностью по формуле:
j = (А∙В)/(Н р∙ (А+В)), (3.17)
где: j - показатель помещения в условных единицах;
А - ширина помещения, м;
В - длина помещения, м;
Н р - высота подвеса светильников общего освещения над рабочей поверхностью
(рис. 3.5).
3) Число светильников общего освещения N подсчитывают по чертежу, т. е. по плану помещения (потолка) с условным, размещением светильников.
4) Поправочный коэффициент Z вводят для получения минимальной, освещенности. Необходимость введения этого коэффициента обусловлена тем, что при делении суммарного потока на площадь помещения получают среднюю по помещению освещенность в горизонтальной плоскости е ср., достаточная величина которой не гарантирует отсутствия в помещении плохо освещенных мест, что особенно возможно при неравномерном светораспределении по помещению. Ориентировочно величину поправочного коэффициента для светильников с лампами накаливания принимают за 0,8-0,9; а для светильников с люминесцентными лампами за 1,1-1,2.
5) Коэффициент запаса k вводят для компенсации снижения освещенности от запыления перекрытия помещения и светильников и от старения ламп по мере эксплуатации осветительной установки. Коэффициент запаса определяют по табл. П2 (приложение).
6) Если после расчета получения минимальная освещенность Е = Е min больше или равна нормируемой освещенности Е норм, выбранной по таблице П.1. (приложения) для данного типа помещения, то расчет проведен правильно. Если же Е норм> Е min,то необходимо произвести расчет по формулам 3.15 и 3.16, изменив либо размещение и тип светильников, либо мощность ламп и их количество, либо то и другое. Таким образом, методом подбора параметров светотехнической установки (мощность ламп, количество ламп, размещением светильников и т. п.) добиваются выполнение неравенства:
Е норм< Е min
7) При выбранной освещенности для данного типа помещения можно расчет вести и по другой методике. Из формулы 3.15 или 3.16 определяют необходимое количество светильников N для создания нормативной освещенности Е min в помещении.
При использовании ламп накаливания, число светильников равно:
N = (E ∙ S · k ∙ Z)/(F л∙ h) (3.18)
При использовании люминесцентных ламп:
N = (E min∙ S · k ∙ Z)/(F л ∙h∙n), (3.19)
где: E min, S, k, F л, h, Z, n - то же, что и в формулах 3.15 и 3.16.
8) После определения числа светильников N, составляют схему их размещения симметрично по потолку помещения, согласно методике, изложенной в пункте 3.4.5. Затем определяют общую электрическую мощность установки для создания общего минимального освещения E min в помещении.
Для ламп накаливания:
W = W л· N, (3.20)
Для люминесцентных ламп:
W = W л∙ N∙n, (3.21)
где: W - общая электрическая мощность установки, Вт;
W л - электрическая мощность одной выбранной лампы, Вт;
N - количество светильников, шт.;
n - количество ламп в светильнике, шт.