Этот метод применяется при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещении со светлыми ограждающими поверхностями и при отсутствии крупных затеняющих предметов.
Для расчёта локализованного освещения, освещения наклонных и вертикальных поверхностей использовать его нельзя из-за большой погрешности получаемых результатов.
Основная расчётная формула:
Фv = Фvл ∙ N ∙ η / (z ∙ A ∙ kзап),
где Фvл – световой поток лампы, установленной в светильнике, лм; N – число светильников для освещаемой поверхностью; η – коэффициент использования светового потока; z – коэффициент минимальной освещённости; A – площадь освещаемой поверхности, м2; kзап – коэффициент запаса.
Это выражение используют для определения освещённости при проверочных расчетах. При прямом расчёте из формулы находят световой поток лампы, которую необходимо установить в светильник, чтобы на расчётной поверхности была создана освещённость не ниже нормированной Еmin.
|
|
Фvл = Еmin ∙ z ∙ A ∙ kзап / (N ∙ η),
Входящий в формулу коэффициент использования светового потока выбирают по справочным таблицам в зависимости от типа светильника, его КПД и характера светораспределения, коэффициентов отражения потолка, стен и рабочей поверхности и от размеров и формы помещения, которые учитывают индексом:
i = a ∙ b / hp ∙ (a + b)
где hp – расчётная высота, м; a, b – длина и ширина помещения, м.
Приближённые значения коэффициентов отражения для различных помещений приведены в справочных таблицах.
Расчет выполняют в следующем порядке. Определяют коэффициенты отражения потолка рп, стен рс, рабочих поверхностей (или пола) рр и индекс помещения. Приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка.
Характер окружающей поверхности | Коэффициент отражения, % |
Побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами, побеленный потолок | 70 |
Побеленные стены при не завешанных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок | 50 |
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями | 30 |
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями | 10 |
По найденному потоку (если светильник многоламповый, то по потоку, приходящемуся на одну лампу), пользуясь каталожными данными и приложениями, выбирают типоразмер лампы и ее мощность. Если ближайшие лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на - 10 - + 20 %, то выбирают лампу с большим потоком и уточняют число светильников по вышеприведенной формуле.
|
|
Если в справочных таблицах отсутствуют значения коэффициента использования светового потока для принятого типа светильника, то их можно приблизительно определить по значениям для существующего в таблицах светильника с одинаковым характером свето-распределения, КПД и распределением светового потока в верхнюю и нижнюю полусферу. Коэффициент использования светового потокав относительных единицах также можно вычислить по формуле:
Порядок расчета:
1. Проверяют применимость метода.
2.Выбирают тип источника света и тип светильников, определяют их расположение и число.
3.Определяют уровень нормированной освещенности.
4.Определяют коэффициент отражения потолка и стен.
5.Определяют индекс помещения,
6.Определяют по справочной таблице коэффициент использования светового потока И.
7.Определяют коэффициенты запаса и минимальной освещенности Z.
8. Вычисляют по расчетной формуле требующийся световой поток источника света в светильнике.
9. Подбирают по таблице выпускаемых промышленностью ламп выбранного типа ближайшую по световому потоку. Если ближайшие стандартные лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на - 10...+ 20 %, то выбирают лампу с большим световым потоком, подставляют его значение в расчетную формулу и решают ее относительно числа светильников N. Таким образом, первоначальный вариант числа и расположения светильников может в процессе расчета несколько измениться.
10. Определяют суммарную мощность светильников осветительной установки.
Метод удельной мощности
Этот метод является упрощением метода коэффициента использования и рекомендуется для расчета осветительных установок второстепенных помещений, к освещению которых не предъявляются особые требования, и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальной стадии проектирования.
Применяют для расчёта мощности осветительных установок при общем равномерном освещении горизонтальных поверхностей. Под удельной мощностью понимают отношение суммарной мощности источников света к площади освещаемой поверхности. Этот способ разработан на основе метода коэффициента использования светового потока, дает более простое решение задачи, но и менее точное. В его основе лежит формула:
Рл = Руд ∙ А / N,
где Рл – мощность лампы, Вт; Руд – удельная мощность, Вт/м2; А – площадь помещения, м2; N – число ламп в осветительной установке.
Удельная мощность осветительной установки представляет собой функцию переменных: нормированной освещённости, коэффициента использования светового потока, типа источников света, типа и размещения светильников, размеров помещения, коэффициентов отражения его поверхностей. В справочной литературе даны таблицы удельных мощностей, составленные для ламп накаливания при коэффициенте запаса kзап = 1,3 и для люминесцентных ламп при kзап = 1,5. При этом напряжение питания равно 220 В. Если напряжение осветительной установки 127 В, то табличные значения удельной мощности необходимо умножить на 0,86. Удельная мощность прямо пропорциональна коэффициенту запаса. Поэтому при значениях этого коэффициента, отличных от тех, для которых составлены таблицы, табличные значения удельной мощности должны быть пропорционально пересчитаны.
Для газоразрядных источников света таблицы удельных мощностей составлены только для одного значения освещённости 100 лк, поскольку между освещённостью и удельной мощностью существует пряма пропорциональная зависимость.
|
|
Метод удельной мощности по сравнению с методом коэффициента использования светового потока даёт погрешность расчёта ± 20%, что допустимо при определении мощности осветительной установки.
Последовательность расчёта осветительной установки методом удельной мощности: выбирают источник света, тип светильников и размещают их на плане помещения; определяют нормированную освещённость, по справочным таблицам – удельную мощность; находят мощность осветительной установки, при необходимости по формуле (108) – мощность лампы; по справочным таблицам подбирают ближайшую стандартную лампу и по её мощности окончательно рассчитывают мощность всей осветительной установки.