Расчет освещенности помещений

Пустое помещение

Современные методы расчета позволяют определить:

  1. Световую или электрическую мощность освещения.
  2. Количество светильников, способных гарантировать выполнение санитарно-гигиенических норм требования освещенности.
  3. Число и тип ламп (источников света) в каждом светильнике.

Помимо мощности источников света, полезной площади, высоты подвеса светильников, при уточненном расчете учитываются следующие факторы:

  1. Яркость свечения конкретного источника света.
  2. Спектральный состав светового потока.
  3. Аккомодацию – способности человеческого глаза адекватно воспринимать визуальную информацию при изменении освещенности объекта.

Кроме того, в реальном помещении, на освещение влияет множество других факторов, которое достаточно тяжело нормализировать, и они учитываются применением поправочных коэффициентов.

Поэтому реальный расчет включает учет:

  1. Высоту подвеса светильника.
  2. Площадь, которую необходимо осветить.
  3. Яркость света, необходимую для адекватного восприятия окружающих объектов.
Сегодня существуют две методики определения освещенности жилого, производственного и бытового (подсобного) помещений – расчетная, с использованием формул, и табличная. В принципе, в основе табличного метода лежат те же формулы, которые используются в расчетном, просто вычислительная работа проведена другими, а ее результаты сведены в таблицу.

Упрощенная методика расчета

Светлая комнатаУпрощенная методика дает возможность произвести определение освещённости горизонтально-расположенных поверхностей, вне зависимости от категории и вида используемых светильников.

Она учитывает основные светотехнические параметры помещения, включая светоотражение стеновых и потолочных панелей, облицованных различными материалами имеющие разный цвет.

Как известно, уровень освещения во многом зависит от светоотражающих свойств внутренних панелей и интерьера. В качестве светоотражающей поверхностей, в расчете принимаются стены, пол и потолок.

Наличие в комнате предметов интерьера, меняющих освещённость конкретного места, учитывается поправочными коэффициентами. При этом, следует учитывать, что отраженный световой поток, в зависимости от вида отделки, по своей световой мощности может быть сопоставив с прямым светом.

Поэтому, недоучет этого фактора как правило приводит к увеличению номинально необходимого числа светильников и нарушению общей световой обстановки помещения. Расчет может проводиться как для систем общего освещения, так и для локального и комбинированного.

Предварительный выбор источников освещения определяется техническим заданием на проектирование или реконструкцию объекта и зависит от вида работ, для выполнения которых это помещение предназначено.

Выбор источника света определяется техническим заданием на проектирование или реконструкцию помещения и зависит от вида работ, для выполнения которых это помещение предназначено.

В качестве источников света принимаются:

  1. Лампы накаливания, имеющие светоотдачу 7,0…25,0 люменов на ватт, имеющие наименьшую экономичность, но излучающие в видимом диапазоне максимально широкий спектр.
  2. Люминесцентные лампы со светоотдачей, достигающей 75,0 люменов на ватт имеющие срок службы до 10,0 тысяч часов.
  3. Для освещения помещений, высота потолков которых превышает 7,0 метров используются доковые ртутные л («ДРЛ») и металлогалогенные («МГЛ») лампы.
  4. Светодиодные лампы, которые обладают наивысшей экономичностью, но относительно высокой стоимостью.

Помимо источника света (лампы), на качество освещения в значительной мере влияет тип светильника – арматуры в которую устанавливается источник света. Светильники (осветительная арматура) характеризуются типом распределения и показателями кривой светораспределения.

По типу распределения света, освещение можно разделить на:

  1. Прямое и преимущественно прямое.
  2. Рассеянное.
  3. Отраженное и преимущественно отраженное.

Кривая светораспределения характеризует концентрацию светового потока, которая может быть следующих типов:

  1. Концентрированный свет.
  2. Равномерный.
  3. Глубокий.
  4. Синусный и косинусный.
  5. Широкий и полуширокий.

Коэффициент светового потока (Ф) рассчитывается по выражению:

Формула,в котором:

  1. Е – санитарно необходимая норма освещенности горизонтально-расположенной плоскости в помещениях различного типа — рабочий кабинет, спальная комната, детская, кухня (люксы).
  2. kr – поправочный коэффициент, учитывающий изменение освещенности при переформатировании интерьера, перегорании источников сета и других факторов;
  3. S – площадь помещения (квадратные метры).
  4. z – коэффициент неравномерности освещения.
  5. n – число источников света в светильнике.
  6. η – коэффициент использования светового потока в долях

Однако, сам по себе коэффициент светового потока ничего не дает, поэтому, при практическом расчете освещенности, используют преобразованную формулу, которая позволяет определить необходимое число светильников в конкретном помещении:

Формула, где:

ФЛ – табличное значение светового потока, излучаемое единичным источником света, которое можно принимать по табл. 1.

Как видно из таблицы, световой поток единичного излучателя зависит от типа источника светового излучения и его электрической мощности:

Таблица светового потока

Метод расчета по удельной мощности

Достоинством данного метода, основанного на использовании справочных или табличных материалов, является простота расчета. Однако, он достаточно приближен, поэтому в случае, когда расчет делается для оптимизации потребления энергозатрат, он обычно не применяется.

Расчетная формула определения удельной световой мощности (Р) имеет вид:

Формула, где:

РУД – значение удельной световой мощности (ватт/квадратный метр).

Удельная мощность принимается по таблицам светотехнических справочников и зависит от типа светильника, высоты его расположения над освещаемой поверхностью и выбранной нормы освещения в конкретном помещении.

Если при расчете выясняется, что выбранный тип источника света не способен обеспечить нормированный уровень освещения, он меняется на ближайшую, большую по мощности электролампу и производится перерасчет.

Для жилых помещений, удельная мощность составляет 3,5-12,0 ватт/м2, для производственных — 3-10. Электротехническую справочную литературу, с необходимыми таблицами показателей, можно найти в интернете, на электротехнических интернет-ресурсах.

Точечный метод расчета

Кухня

При расчете освещения точечным методом, получают наиболее точные данные. Расчетная методика основана на определении уровня освещенности в каждой точке, вне зависимости от расположения источника искусственного света.

Точеный метод расчета достаточно трудоемок, однако, его достоинством следует считать получение наиболее точных значений освещенности, с учетом всех имеющихся в помещении факторов, в той или иной мере влияющих на величину и качество освещения.

Кроме того, данный метод незаменим при расчёте уровней комбинированного и смешанного освещения, когда в расчетную точку свет падает от нескольких источников.

Конечно, провести расчеты, не имея под рукой светотехнических номограмм, таблиц и справочной литературы — не удастся, однако, расчетная формула, основанная на основном законе светотехники достаточно проста, и имеет вид:

Формулав которой:

  1. I – сила света в направлении к перпендикулярно-расположенной плоскости (кандела).
  2. r – расстояние между источником освещения и точной определения освещенности (метры).
  3. α – угол падения луча света на плоскость.

Перед началом проведения расчетов точеным методом, вычерчивают планировку и два взаимоперпендикулярных разреза помещения, где указывают точное месторасположение светильников.

Приведенные три метода расчета наиболее широко распространены в практике инженеров светотехников и используются при разработке освещения, а также при проведении различных согласованиях в органах охраны труда. Конкретную расчетную методику определяют исходя из поставленной задачи и функциональности помещения.

Оставить комментарий

очиститьОтправить