2.5.9. Методи розрахунку штучного освітлення

Для світлотехнічних розрахунків необхідно визначити такі па­раметри: норму освітленості, вид та систему освітлення, джерело світла, тип світильників, їх кількість та розміщення. Вибір норми освітлення залежить від розміру об'єкта розпізнавання, розряду зо­рової роботи, контрасту та виду світильника.

Вказані питання вирішуються на основі ознайомлення з харак­тером зорової роботи й технологією виробництва.

У процесі експлуатації рівень освітленості знижується внаслі­док зменшення світлового потоку та забруднення арматури й примі­щення. Щоб запобігти цьому, при розрахунках вводять коефіцієнт,

що підвищує значення освітлення порівняно з нормативним. Він на­зивається коефіцієнтом запасу й добирається залежно від виділення пилу, диму чи кіптяви в приміщеннях.

Добір певної системи освітлення та тип світильників визнача­ється характером та умовами виробничого середовища.

Для розрахунку штучного освітлення використовують три методи:

• метод коефіцієнта використання світлового потоку;

• метод питомої потужності;

• точковий метод.

1. Метод коефіцієнта використання світлового потоку застосо­вується для розрахунків загального рівномірного освітлення чистих приміщень. Цей метод дозволяє враховувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стелі та стін.

Світловий потік однієї лампи Ф визначається за формулою:

і£ Кількість світильників залежить від параметрів приміщення:

н

# = #_д-#_м, (2.31)

де = а/Ь — кількість світильників за довжиною приміщення; = Ь/Ь — кількість світильників за шириною приміщення; а і Ь — відповідно довжина й ширина приміщення, м; ■Ь — відстань між світильниками, м.

Коефіцієнт т] визначається за таблицями залежно від типу світильника, коефіцієнтів відбиття р_СТПші (стіни) /?_с. (стелі), р„ (підлоги) та індексу приміщення /.

Індекс приміщення визначають за формулою:

<Ь = ^Е*'^К>'⁸'², (2.30)

N г)

де Е_н — нормативне значення освітленості, лк; К₃ — коефіцієнт запасу (К₃ = 1,3 - 1,8); £ — площа приміщення, м²;

2— коефіцієнт нерівномірності освітлення (2= 1,1-1,15);

N— кількість світильників;

г\ — коефіцієнт використання світлового потоку.

За розрахунковими значеннями світлового потоку добирають найближчу стандартну лампу, потік якої може відрізнятися від роз­рахункового не більш як на 10-20 %.

Коефіцієнт 2 залежить від багатьох чинників, з яких основне значення має відношення відстані між світильниками Ь до висоти підвісу світильників над робочою поверхнею Н_р. Найчастіше сві­тильники розміщують по кутах квадратних чи прямокутних полів (у цьому випадку 2 беруть рівним 1,15).

Н_р(а + Ь)

де а і Ь — довжина й ширина приміщення, м;

Н_р — висота світильника над робочою поверхнею, м.

Підрахувавши світловий потік лампи, визначають електричну потужність освітлювальної установки.

2. Метод питомої потужності є найпростішим способом світло­технічного розрахунку, однак і найменш точним, тому його застосо­вують при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожної лампи Р_д, В_г для створення в приміщенні нормо­ваної освітленості:

_її ⁽²_'³³⁾

І?

де р — питома потужність, Вт/м²; 5 — площа приміщення, м²;

4:.

N— кількість світильників у приміщенні.

Г. М. Кноррінг на підставі диференційного обліку цілого ряду чинників склав таблиці для визначення питомої потужності р за­лежно від рівня освітлення приміщення й висоти підвісу світильни­ків. За відсутності вказаних таблиць питому потужність р, Вт/м² можна визначити за формулою:

Р = (0,15...0,25)£_н#₃, (2.34)

де 0,15...0,25 — коефіцієнти, з яких перший відповідає приміщен­ням з низьким рівнем освітлення < 100 лк, другий — з високим (понад 100 лк).

3. Розрахунок освітлення за допомогою точкового методу вико­ристовується в разі застосування загального місцевого освітлення відкритих просторів і тих приміщень, де стіни й стеля мають низь­кий коефіцієнт відбиття, тому в розрахунках не враховується коефі­цієнт відбиття світлового потоку.

На плані приміщення вибирають контрольну точку з най­меншою умовною освітленістю.

Освітленість Е в цій точці визначають за формулою:

(2.35)

І₀ ■ со8 а К-НІ

де І_а — сила світла в напрямку від джерела на задану точку, кд;

а — кут падіння світла в задану точку, перпендикулярно до осі симетрії світильника;

Н_р — висота підвісу світильника над розрахунковою точкою, м; К— коефіцієнт запасу.

Розрахунок точковим методом використовують для визначення рівня освітлення похилих площин.