При боковом естественном освещении суммарная площадь световых проемов может быть определена по эмпирической формуле:
,
где Fn площадь пола помещения, м2; ен нормированное значение КЕ0; Кз – коэффициент запаса, выбирается по таблицам с учетом запыленности и загазованности помещения.; 0 световая характеристика окон (принимается в зависимости от длины, глубины и др. показателей помещения); Кзд – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями.; общий коэффициент светопропускания; r1 – коэффициент, учитывающий отражение света.
Число окон определяется исходя из площади выбранного светового проема (F1)
n = Fo/ F1.
При верхнем и комбинированном естественном освещении методика расчета площади остекления носит подобный характер.
3.8. Методы расчета искусственного освещения
Для общего освещения помещений основного производственного назначения применяют, как правило, газоразрядные лампы низкого и высокого давления (в помещениях содержания животных, птиц и зверей − газоразрядные лампы низкого давления); применение ламп накаливания в таких помещениях допускается в случае невозможности использования газоразрядных ламп или для технико-экономической целесообразности. Для помещений подсобного назначения применяют лампы накаливания.
Вид системы общего или комбинированного освещения зависит от уровня нормируемой освещенности рабочих поверхностей:
систему общего освещения применяют при нормируемой освещенности рабочей поверхности менее 200 лк, которая может быть выполнена с равномерным или локализованным (неравномерным) размещением светильников;
систему комбинированного освещения применяют при освещенности рабочей поверхности 200 лк и более, при этом освещенность, создаваемую светильниками общего освещения в системе комбинированного, принимают равной 10% нормируемой для комбинированного освещения, но не менее 150 лк
и не более 500 лк при газоразрядных лампах и соответственно 50 лк и 100 лк при лампах накаливания. Применение одного местного освещения внутри здания не допускается.
СНБ 2.04.05-98 рекомендуют следующие виды освещения: рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное. В сельскохозяйственных помещениях, где содержатся животные, из рабочего общего освещения выделяют 10%, а в родильных отделениях 15% светильников на дежурное освещение, которые распределяют равномерно по проходам.
Рабочее освещение предусматривают для всех помещений зданий, а также участков открытых пространств, предназначенных для работы, прохода людей и движения транспорта.
Аварийное освещение (в помещениях и на местах производства наружных работ) предусматривают, если отключение рабочего освещения может вызвать:
взрыв, пожар, отравление людей;
длительное нарушение технологического процесса;
нарушение работы объектов, в которых недопустимо прекращение работ;
нарушение обслуживания больных в операционных блоках, кабинетах неотложной помощи, в приемных пунктах лечебных учреждений, в родильных отделениях больниц;
-- нарушение режима работы детских учреждений.
Наименьшую освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении принимают равной 5% освещенности, нормируемой для общего освещения, но не менее 2 лк внутри зданий и не менее 1 лк для территорий предприятий. Освещенность аварийного освещения внутри зданий более 30 лк – для газоразрядных ламп и более 10 лк для ламп накаливания применяют при наличии соответствующих обоснований.
Эвакуационное освещение в помещениях или местах производства работ вне зданий предусматривают:
в местах, опасных для прохода людей;
в проходах на лестницах, служащих для эвакуации людей, при числе эвакуирующихся более 50 человек;
по основным проходам производственных помещений, в которых работает более 50 человек;
на лестничных клетках жилых домов высотой более 5 этажей;
в производственных помещениях с постоянно работающими в них людьми, где их выход из помещения при аварийном отключении рабочего освещения связан с опасностью травматизма из-за продолжения работы производственного оборудования;
в помещениях общественных зданий, а также вспомогательных зданий промышленных предприятий, если в помещении могут одновременно находиться более 100 человек.
Эвакуационное освещение должно обеспечивать наименьшую освещенность на полу основных проходов 0,5 лк в помещениях и 0,2 лк – на открытых территориях.
Охранное освещение предусматривают вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время (при отсутствии специальных технических средств охраны). Освещенность при этом принимают равной 0,5 лк на уровне земли в горизонтальной плоскости или на уровне 0,5 м от земли на одной стороне вертикальной плоскости, перпендикулярной линии границы.
Расчет осветительных установок методом удельной мощности применяют для приближенного расчета в помещениях, к освещению которых не предъявляют особых требований и в которых отсутствуют существенные затенения рабочих поверхностей, например, во вспомогательных и складских помещениях, кладовых, коридорах и т.п.
В основе расчета лежат формулы:
точечные излучатели
Рр = РудSη/ N∑nc,
линейные излучатели –
N∑ = РудSη/ Рлnc,
где Рр – расчетное значение мощности лампы, Вт; Руд – расчетное значение удельной мощности. Вт/м²; S – площадь освещаемого помещения, м2; N∑ суммарное количество светильников в помещении (округляют в сторону уменьшения), шт; Рл – мощность лампы в светильнике, Вт; η условный КПД светильника; nc – количество ламп в светильнике, шт.
Расчетное значение удельной мощности:
лампы накаливания
Руд = РтудК1К2К3Ен/ 100,
газоразрядные лампы –
Руд = РтудК1К2Ен/ 100,
где Ртуд табличное значение удельной мощности, определяют по кривой силы света светильника, расчетной высоте подвеса и площади помещения (для удлиненных помещений, когда А > 2,5 В, табличную удельную мощность находят для условной площади 2В2); К1 коэффициент приведения коэффициента запаса к табличному значению43; К2 коэффициент приведения коэффициентов отражения поверхностей помещения к табличному значению 43; К3 – коэффициент приведения напряжения питания ламп накаливания к табличному значению (для пересчета с Uн = 127 В на Uн = 220 В принимают К3 = 0,86); Ен – нормируемое значение освещенности помещения, лк (СНБ 2.04.05-98).
Расчет ведут в следующей последовательности.
Точечные излучатели. По расчетной мощности Рр выбирают подходящую лампу, соблюдая условия:
0,9 Рр ≤ Рл ≤1,2 Рр,
Рл ≤ Рсвет,
где Рсвет допустимая мощность лампы в светильнике, Вт.
Линейные излучатели. Число светильников в ряду
N1= N∑/ N2,
где N2 число рядов. Число N1 округляют в сторону увеличения.
Определяют расстояние между светильниками в ряду:
lр = (А - 2lА - N1lс)/ ( N1 -1),
где А длина помещения, вдоль которого установлены ряды светильников, м; lА расстояние от крайнего светильника в ряду до стены, м; lс -- длина светильника, м. Проверяют расположение светильников в ряду:
0 ≤ lр ≤ 1,5L´в,
где L´в – расстояние между рядами светильников, м.
Расчет осветительных установок методом коэффициента использования светового потока применяют при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещениях, в которых отсутствуют крупные затеняющие предметы. Основная расчетная формула по этому методу:
Фр = Ен Кз Sz/ nc N∑ η,
где Фр расчетный световой поток лампы,лм; Ен – нормируемая освещенность, лк; Кз – коэффициент запаса 43; S площадь освещаемого помещения, м2; z -- коэффициент минимальной освещенности (отношение средней освещенности к минимальной); nc – число ламп в светильнике, шт; N∑ общее число светильников в помещении, шт; η коэффициент использования светового потока, в долях единицы.
Эту формулу используют для расчета освещения от светильников с лампами накаливания и ДРЛ, когда до расчета известно число светильников, но неизвестна мощность ламп. Световой поток Фр сопоставляют со световым потоком выпускаемых промышленностью ламп Фд и выбирают лампу. При этом световой поток лампы не должен отличаться от расчетного более чем на 10%...+ 20%, т.е.
0,9 Фр ≤ Фл ≤ 1,2 Фр.
Если невозможно выбрать лампу, соответствующую условию, то изменяют число светильников в помещении так, чтобы расстояние между ними мало отличалось от светотехнически наивыгоднейшего расстояния λсНр. Изменения ведут в сторону увеличения расстояния и уменьшения числа светильников N∑. При расчете освещения от светильников с люминесцентными лампами известными величинами являются мощность, число и световой поток ламп в светильнике, а также число рядов светильников. Неизвестные величины -- число светильников в помещении и в одном ряду.
Общее число светильников в помещении
N∑ = Ен Кз Sz / nc η Фл.
Число светильников в ряду N1 округляют в большую сторону.
В вышеприведенных формулах неизвестны коэффициент использования светового потока η и коэффициент минимальной освещенности z. Коэффициент использования светового потока η зависит от многих факторов, характеризующих помещение, светильник и высоту его подвеса:
η = η1ηн + η2 ηв,
где η1 коэффициент использования светового потока, направленного в нижнюю полусферу; ηн и ηв КПД реального светильника в нижнюю и верхнюю полусферы пространства; η2 коэффициент использования светового потока, направленного в верхнюю полусферу.
Справочные таблицы 52 для определения коэффициента использования светового потока содержат индекс помещения i и коэффициенты отражения потолка рп, стен рс и рабочей поверхности рр.
Индекс помещения
i =АВ/Нр(А+В),
где А и В - длина и ширина помещения, м.
В случае, когда расчетное значение i > 5, коэффициент использования светового потока приближенно определяют по справочным таблицам 52, приняв i = 5.
Коэффициенты отражения рп, рс, рр определяют по таблице 43.
Коэффициент минимальной освещенности введен для того, чтобы обеспечить нормируемую освещенность в любой точке помещения. Для светильников с лампами накаливания и ДРИ z = 1,15, с люминесцентными лампами z = 1,1, для всех светильников отраженного света z= 1,0.
Расчет осветительных установок точечным методом применяют при расчете общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения, освещения вертикальных и наклонных к горизонту плоскостей, наружного освещения. Последовательность расчета следующая. На плане помещения помечают контрольные точки — точки с минимальной освещенностью. Затем вычисляют значения условной освещенности в контрольных точках ∑е.
Для круглосимметричных точечных излучателей:
∑е =Iα1cos³α1/ H²p1 + Iα2cos³ α2/ H²p2 + … + Iαi cos³ αi/ H²pi,
где Iαi – условная сила света i-го светильника в направлении контрольной точки в зависимости от угла αi между вертикальной осью симметрии и линией соединяющей его световой центр с освещаемой точкой, кд; Hpi – расчетная высота подвеса светильника, м.
Определяют расчетный световой поток источников света:
Фр = 1000ЕнКз/ ηн μ∑e ,
где Ен нормированная освещенность рабочей поверхности (СНБ 2.04.05-98), лк; μ =1,1…1,2 коэффициент добавочной освещенности, учитывающий световой поток удаленных светильников и отраженный на освещаемую поверхность; ηн коэффициент полезного действия светильника в нижнюю полусферу; Кз -- коэффициент запаса.
По расчетному потоку подбирают лампу, световой поток которой Фл должен находиться в пределах
0,9 Фр ≤ Фл ≤1,2 Фр.
Проверяют возможность установки лампы в светильник.
Освещение больших открытых пространств при невозможности или нежелательности установки опор выполняют прожекторами ПЗС, ПСМ, ПЗР, ПЗМ, ПКН, ПФР, ПФС и др.
Основными координатами, определяющими положение прожектора
в пространстве, являются высота установки Нр, угол наклона Θ его оптической оси к горизонту и угол между проекцией оптической оси и условным направлением начала отсчета (азимут).
Наименьшую высоту установки прожектора, согласно условию максимального ограничения слепящего действия, определяют по формуле:
Нр = √(Imax/ M),
где Imax – осевая сила света прожектора, кд; Нр − расчетная высота установки прожектора, м; М – число, зависящее от нормированной освещенности (табл. 3.7.).
При изменении угла наклона прожектора значительно изменяются освещенность, форма и площадь светового пятна. Угол наклона прожектора, при котором площадь светового пятна, ограниченная кривой заданной освещенности изолюксой, имеет максимальное значение при наименьшей установленной мощности источника, называют наивыгоднейшим.
Освещенность зависит от количества световых пятен прожекторов, накладываемых на рабочую поверхность, При однослойной компоновке освещенность изолюксы определяют по формуле:
е = Eн Кз/ 2,
где Eн -- нормируемая освещенность рабочей поверхности; Кз коэффициент запаса, равный 1,5.
3.7. К определению минимальной допустимой высоты установки прожектора
Нормируемая освещен-ность, лк |
0,5
|
1
|
2
|
3
|
5
|
10
|
30
|
50
|
Число М,кдм‾²
|
100
|
150
|
250
|
300
|
400
|
700
|
2100
|
3500
|
Поделитесь с Вашими друзьями: |