Производственных помещений железнодорожного транспорта.

После выбора основных параметров осветительной установки производится светотехнический расчёт.

Целью светотехнического расчета является определение суммарной установочной мощности и мощности каждой лампы светотехнической установки.

Внутри помещения освещенность определяется двумя составляющими:

Е = Е_р + Е_ро (6.25)

где Е – суммарная освещенность на рабочей поверхности; Е_р – освещенность, создаваемая световым потоком, падающим непосредственно на рабочую поверхность (прямая составляющая); Е_ро – освещенность, создаваемая отраженным от стен и потолка световым потоком (отраженная составляющая).

Если целью расчета является определение освещенности по выбранному или заданному расположению осветительных приборов и известной мощности лампы каждого светильника, то такие методы расчета называют поверочными методами расчета освещенности.

Некоторые методы позволяют производить светотехнический расчет и поверочный расчет. Методы расчета по световому потоку основаны на расчете светового потока, падающего на освещенную поверхность, и определение средней освещенности этой поверхности. Эти методы применяются в следующих случаях:

- при горизонтальном расположении поверхностей;

- при равномерном распределении светового потока по условной рабочей поверхности (равномерное размещение светильников с соблюдением наивыгоднейшего отношения расстояния между ними к высоте подвеса).

Применяются два метода расчета по световому потоку:

- метод коэффициента использования;

- метод удельной мощности.

Расчет по методу коэффициента использования

Коэффициент использования светового потока – это отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к суммарному световому потоку источников света:

, (6.26)

где F_р – световой поток, падающий на расчетную плоскость, лм; F_л – световой поток одной лампы, лм; n – число ламп в помещении.

Коэффициент U_оу зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещениях, от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей, а также от отражающих свойств рабочей поверхности.

Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуются индексом помещения

, (6.27)

где A – длина помещения, м; B – ширина помещения, м; h_п – расчетная высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Для помещений практически неограниченной длины можно считать

i_п = B / h_р. (6.28)

Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка – ρ _п и стен – ρ _с приведены в табл. 6.12. Коэффициент отражения рабочей поверхности в большинстве случаев принимается ρ _р = 0, 1.

Таблица 6.12

Приближенные значения коэффициентов отражения стен и потолка

Отражающая поверхность	Коэффициент отражения
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами	0, 7
Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок	0, 5
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями	0, 3
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич неоштукатуренный; стены с темными обоями	0, 1

Для светильников с типовыми кривыми силы света (равномерной М и косинусной Д) значения коэффициентов использования светового потока приведены в табл. 6.13, для других светильников U_оу можно найти в справочной литературе.

Световой поток, падающий на расчетную плоскость, определяют

F_р = U_оу · n · F_л, лм. (6.29)

Среднюю освещенность рабочей поверхности, равной по величине площади пола S помещения, определяют

Е_ср = , лк. (6.30)

Таблица 6.13

Коэффициент использования светового потока для светильников
с типовыми КСС, излучающих свет в нижнюю полусферу

Типовая КСС	Равномерная М	Косинусная Д
ρ _п, %
ρ _с, %
ρ _р, %
Значение i_п	Коэффициент использования U_оу, %
0, 5
0, 6
0, 7
0, 8
0, 9
1, 0
1, 1
1, 25
1, 5
1, 75
2, 0
2, 25
2, 5
3, 0
3, 5
4, 0
5, 0

Вводя в формулу коэффициент запаса K_з, который учитывает снижение освещенности в период эксплуатации и зависит от условий эксплуатации светильника (табл. 6.14), и коэффициент поправки на минимальную освещенность Z = E_ср / E_мин, получают расчетное уравнение для определения минимальной горизонтальной освещенности:

, лк. (6.31)

Коэффициент Z, входящий в формулу (6.31) характеризует неравномерность освещения. В наибольшей степени Z зависит от отношения расстояния между светильниками L к расчетной высоте, L/h_р. При L/h_р, не превышающем рекомендуемых значений (L ≤ 0, 5h_p), принимается Z = 1, 15 для ЛН и ДРЛ и Z = 1, 10 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения полагается Z = 1, 0; при расчете на среднюю освещенность Z не учитывается.

Таблица 6.14.

Коэффициент запаса K_з, учитывающий снижение освещенности
в период эксплуатации и регулярность чистки светильников в год

Помещение	Коэффициент запаса K_з Количество чисток светильников в год
Эксплуатационная группа светильников*
1 - 4	5 - 6
Производственное помещение с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне:
а) свыше 5 мг/м³ пыли, дыма, копоти	2, 0	1, 7	1, 6
б) от 1 до 5 мг/м³ пыли, дыма, копоти	1, 8	1, 6	1, 6
в) менее 1 мг/м³ пыли, дыма, копоти	1, 5	1, 4	1, 4
Значительные концентрации паров, кислот, щелочей, способных при соприкосновении с влагой образовывать слабые растворы кислот, щелочей, а также обладающих большой коррозирующей способностью	1, 8	1, 6	1, 6
Помещения общественных и жилых зданий:
а) пыльные, жаркие и сырые	1, 7	1, 6	1, 6
б) с нормальными условиями среды	1, 4	1, 4	1, 4
* - эксплуатационную группу светильников см. в табл. 6.15

Для определения требуемого светового потока каждой лампы при светотехническом расчете уравнение (6.31) приводят к виду

, лм, (6.32)

где Е_н – минимальная нормируемая освещенность рабочей поверхности, выбранная по нормам, лк.

Минимальная нормируемая освещенность рабочей поверхности Е_н принимается в соответствии гигиеническими требованиями.

Эксплуатационные группы светильников зависят от конструктивно-светотехнических схем светильников и от группы твердости светотехнических материалов (покрытий) отражателей или рассеивателей светильников приведены в табл. 6.15 и табл. 6.16.

Таблица 6.15

Эксплуатационные группы светильников

Таблица 6.16

Группы твердости светотехнических материалов

Вид материала или покрытия	Материалы (или покрытия) отражателей или рассеивателей
отражающие свет	пропускающие свет
Т - твердые	Покрытие силикатной эмалью	Силикатное стекло
СТ - средней твердости	1 Эпоксидно-порошковое покрытие 2 Покрытие нитроэмалью НЦ-25 3 Эмалевое покрытие МЛ-12 4 Альзак-алюминий, защищенный слоем жидкого стекла	1 Поликарбонат 2 Полиметилметакрилат 3 Поливинилхлоридная жесткая пленка типа «Санлоид»
М - мягкие	1 Эмалевое покрытие МЛ-242 2 Эмалевое покрытие АК-11022 3 Покрытие акриловой эмалью 4 Алюминий, распыленный в вакууме, с защитой лаком УВЛ-3	1 Полиэтилен высокого давления 2 Полистирол

В соответствии с вышеизложенным расчет методом коэффициента использования производится в следующем порядке:

- проверяют применимость метода;

- подсчитывают индекс помещения;

- определяют коэффициент использования;

- выбирают коэффициент запаса и коэффициент поправки на минимальную освещенность;

- подсчитывают световой поток одной лампы;

- выбирают мощность лампы по стандартам;

- производят подсчет общей установленной мощности ламп.

Расчет по методу удельной мощности

Метод удельной мощности используют в любом из трех следующих случаев:

- в качестве проверочного расчета;

- в качестве предварительного расчета;

- для окончательного расчета в неответственных случаях.

Удельной мощностью называют мощность осветительной установки, отнесенную к единице площади пола помещения (Вт/м²):

, (6.33)

где Р_л – мощность одной лампы, Вт; n – число ламп; S – площадь помещения, м².

Выражение (6.33) может быть получено путём преобразования формулы (6.32), если ввести в неё следующие величины: Р_л – мощность одной лампы, Вт; η - световую отдачу лампы, лм/Вт. Учитывая, что F_л = η ·P_л, формулу (6.32) можно привести к виду:

, лм, (6.34)

откуда

, Вт. (6.35)

Подставляя полученное выражение для Р_л в формулу (6.33), получим выражение для определения удельной мощности:

, Вт/м². (6.36)

Такая форма записи удельной мощности показывает, что W зависит от тех же показателей, которые оказывают влияние на коэффициент использования U_оу.

Расчет осветительной установки методом удельной мощности производится в следующем порядке:

- определяют число светильников по наивыгоднейшему расстоянию между ними;

- определяют из норм или по справочной литературе удельную мощность при заданной по нормам величине освещенности и выбранном типе светильников;

- корректируют удельную мощность по выбранному коэффициенту запаса K_з и напряжению в сети;

- определяют мощность лампы:

Р_л = , Вт. (6.37)

Выбирают по каталогу лампу ближайшей большей мощности и рассчитывают суммарную мощность ламп осветительной установки.

Точечный метод расчета

Точечный метод расчета применяют во всех случаях, когда не применим метод коэффициента использования и в качестве проверочного при расчете освещенности отдельных участков рабочей поверхности. При выполнении этого расчета полагают, что источник света является точечным, если его размеры не превышают 0, 2 расстояния до освещаемой точки. В практике расчетов точечный светильник принимают за светящуюся точку с условно выбранным световым центром, характеризуемую распределением силы света по всем направлениям, которое называется кривой силы света (КСС) источника света. Примеры КСС типа Д и М, представленные в виде графиков, приведены в разделе 6.7. В данном разделе приведено представление КСС в виде табл. 6.17.

Таблица 6.17

Кривые силы света светильников

Угол * α, °	Тип КСС
М	Д-1	Д	Д-2	Г-1	Г-2	Г-3	Г	Г-4	К-1	К-2	К-3	К	С	Л	Л-Ш	Ш
	159, 2	233, 4	330, 0	333, 5	377, 3	503, 0	670, 7	800, 0	894, 2						154, 8	119, 6	78, 3
	232, 9	328, 7	332, 0	375, 5	499, 8	664, 8	791, 7	883, 8					17, 9	155, 5	119, 0	78, 6
	229, 2	325, 0	328, 2	370, 3	490, 2	647, 5	767, 1	852, 5					35, 6	158, 2	118, 6	79, 4
	228, 5	318, 8	321, 2	361, 6	474, 4	618, 5	726, 5	801, 1					53, 1	164, 5	120, 2	81, 4
	224, 7	310, 1	311, 8	349, 8	452, 7	579, 5	670, 9	731, 2					70, 1	175, 5	126, 0	81, 7
	220, 0	299, 1	300, 0	334, 3	425, 1	530, 2	601, 5	643, 8					86, 6	190, 7	134, 0	83, 3
	214, 1	285, 8	285, 5	316, 0	392, 1	471, 4	519, 6	541, 3					102, 5	210, 8	145, 0	87, 2
	207, 1	270, 3	268, 8	294, 7	354, 1	404, 7	426, 9	439, 9					117, 6	235, 1	159, 6	94, 8
	199, 3	252, 8	249, 8	270, 7	311, 7	330, 9	325, 4	301, 0					131, 8	261, 8	180, 4	105, 4
	190, 6	233, 3	228, 9	244, 2	265, 3	251, 4	217, 2	168, 8					145, 0	281, 6	209, 7	121, 3
	180, 0	212, 1	206, 0	215, 4	215, 5	167, 3	104, 4	32, 6					157, 0	282, 1	243, 4	137, 1
	170, 5	189, 3	181, 7	184, 6	162, 9	81, 8							168, 0	257, 2	269, 7	162, 0
	159, 2	165, 0	155, 4	152, 0	108, 3								201, 9	212, 9	275, 0	199, 0
	147, 1	139, 5	128, 1	118, 2	52, 6								185, 8	161, 7	247, 6	230, 0
	134, 3	112, 9	99, 8	83, 1									192, 6	113, 6	194, 0	252, 0
	129, 0	102, 0	88, 0	68, 9									195, 0	95, 9	167, 0	243, 2
	123, 6	91, 0	76, 3	54, 6									197, 1	79, 4	139, 0	225, 0
	121, 0	85, 4	70, 6	47, 4									198, 0	71, 5	125, 2	212, 3
	118, 1	79, 8	64, 5	40, 2									199, 0	63, 8	111, 1	199, 0
	112, 6	68, 6	52, 6	25, 7									199, 0	49, 1	84, 5	165, 5
	106, 9	57, 3	40, 8	11, 2									201, 9	35, 8	60, 4	127, 7
	101, 2	45, 9	28, 7										203, 0	23, 8	39, 5	89, 1
	95, 4	34, 5	16, 6										203, 9	13, 8	22, 5	53, 6
	92, 5	28, 7	10, 8										204, 2	10, 0	16, 2	39, 0
	89, 6	23, 0	4, 56										204, 5	6, 2	10, 1	25, 0
	83, 6	11, 5											204, 9	1, 6	2, 5	6, 4
	77, 7												205, 0
* - Угол α ( ° ) — угол между направлением силы света и вертикалью

Порядок расчета освещенности в точке А (рис. 6.10) следующий:

Рис. 6.10. К точечному методу расчета осветительной установки:

- подсчитывается тангенс угла падения световых лучей:

tg α = d / H ; (6.38)

- по найденному тангенсу определяют угол α и соs³ α;

- из кривой силы света светильника определяют по найденному углу α силу света I_α;

- по найденным значениям I_α, соs³ α и заданной высоте H подвеса светильника над расчетной точкой подсчитывают освещенность в расчетной точке А по закону квадрата расстояния.

Освещенность горизонтальной плоскости, в которой лежит точка А, в
точке А:

Е_г = , лк, (6.39)

где K_з – коэффициент запаса.

Освещенность вертикальной плоскости, в которой лежит точка А, в точке А:

Е_в = Е_г , лк. (6.40)

Окончательно освещенность подсчитывается с учетом суммарного действия всех источников, коэффициента запаса K_з и коэффициента, учитывающего отраженную составляющую освещенности μ:

, лк. (6.41)

⇐ Предыдущая 25 26 27 28 293031 32 33 34 Следующая ⇒