2. Искусственное освещение

Для создания искусственного освещения применяются различные источники света: лампы накаливания и разрядные лампы. Все они характеризуются световым потоком, силой света, яркостью, спектральным составом и др. К конструктивным параметрам ламп относятся их габариты, высота светового центра, форма колбы, конструкция ввода и др.

К преимуществам ламп накаливания относятся простота их изготовления, удобство в эксплуатации, простота включений в сеть устойчивая работа при низких температурах и др. основные недостатки – небольшой срок службы, невысокая световая отдача, слепящее действие, низкий КПД.

Разрядные (люминесцентные) лампы применяются для освещения производственных помещений, объектов культурного и общественного назначения, площадей, улиц и т.д. Они обладают более высоким КПД, повышенной световой отдачей, большим сроком службы, их спектр близок к спектру дневного света.

К недостаткам разрядных ламп следует отнести пульсацию светового потока, необходимость специальных пусковых устройств, искажение цветопередачи, стробоскопический эффект. Для производственного освещения применяют лампы ДС, БС, ДРЛ, НЛВД и др.

Источники света располагаются в специальной осветительной аппаратуре, цель которой более благоприятное распределение светового потока. Совокупность источника света и осветительной арматуры называется светильником.

Освещенность в производственных помещениях нормируется согласно СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», где все работы делятся на восемь разрядов (I–VIII) и четыре подразряда (а, б, в, г). Для определения величины нормативной освещенности необходимо задать наименьший размер объекта различения, а также характеристику фона и контраста объекта и фона (см. табл. 1 в приложении).

3. Расчет искусственного освещения

Для расчета искусственного освещения применяют точечный метод, метод светового потока и метод удельной мощности.

1. Точечный метод

Применяется в помещениях с низким коэффициентом отражения внутренних поверхностей  < 0,2 (рис. 1).

Рис. 1. Схема к расчету освещенности точечным методом

Освещенность в любой точке на горизонтальной поверхности определяется по формуле

(6)

где – сила света от светильника в направлении расчетной точки, определяемая по кривой светораспределения для данного светильника, кд (рис. 2); – угол между нормалью к поверхности и направлением точку, град; – высота подвески светильника, м.

Освещенность на вертикальной поверхности определяется по формуле

(7)

При расчете прожекторного освещения в какой-либо точке на поверхности земли (рис. 3) формула принимает вид

(8)

где – сила света в направлении данной точки в пределах светового потока, определяемая по кривым равной силы света для данного прожектора (рис. 4); – угол между оптической осью прожектора и направлением на данную точку (может быть представлении в виде суммы углов в вертикальной и горизонтальной плоскостях ( и ).

Рис. 3. Схема для расчета освещенности, создаваемой

прожектором

Рис. 4. Изолюксы на условной плоскости (килолюксы).

Прожектор ПЗС-45 с лампой Г220-1000

2. Метод светового потока

Применяется в помещениях с высоким коэффициентом отражения внутренних поверхностей (  > 0,4) и учитывает дополнительно световой поток, отраженный от этих поверхностей.

Требуемый световой поток одного светильника определяется по формуле

, лм (9)

где – нормативная освещенность для данного разряда работ, принимается по СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение», лк; – площадь помещения, м²; – коэффициент запаса; – коэффициент неравномерности освещенности; – число светильников; – коэффициент использования светового потока, определяемый по табл. 2.

Таблица 2

Коэффициенты использования светового потока η

для разных типов светильников

Све- тильник	Глубокоизлучатель ГЭ			Универсаль УЭ			Люминисцентные ЛСЦ02, ПД, ЛСП06
	30	50	70	30	50	70	30	50	70
	10	30	30	10	30	50	10	30	70
0,5	19	21	25	21	24	28	18	21	27
0,6	24	27	31	27	30	34	22	25	32
0,7	29	31	34	32	35	38	26	30	30
0,8	32	34	37	35	38	41	29	33	39
0,9	34	36	39	33	40	44	32	37	42
1,0	36	38	40	40	42	45	35	40	45
1,1	37	39	41	42	44	46	38	42	48
1,25	39	41	43	44	46	48	40	45	50
1,5	41	43	46	46	48	50	45	49	54
1,75	43	44	48	48	50	53	48	52	57
2,0	44	46	49	50	52	55	51	55	59
2,25	46	48	51	51	54	56	53	57	62
2,5	48	49	52	54	55	59	55	58	63
3,0	49	51	53	55	57	60	58	61	65
3,5	50	55	54	56	58	61	60	62	67
4,0	51	52	55	57	59	62	61	64	68
5,0	52	54	57	58	60	63	65	67	70

Для того чтобы воспользоваться табл. 2, надо знать коэффициент отражения потолка и стен помещения (табл. 3) и показатель помещения , определяемой по формуле

(10)

где – размеры помещения в плане, м; – высота подвески светильника, м.

Таблица 3

Значения коэффициентов отражения потолка и стен (%)

Состояние потолка	ρn, %	Состояние стен	ρc, %
Свежепобеленный	70	Свежепобеленные с окнами, закрытыми белыми шторами	70
Побеленный, в сырых помещениях	50	Свежепобеленные с окнами без штор	50
Чистый бетонный	50	Бетонные с окнами	30
Светлый деревянный (окрашенный)	50	Оклеенные светлыми обоями	30
Бетонный грязный	30	Грязные	10
Деревянный неокрашенный	30	Кирпичные неоштукатуренные	10
Грязный (кузницы, склады)	10	С темными обоями	10

Рассчитав , выбираем светильник по табл. 4 или 5 (см. в приложении).

3. Метод удельной мощности

Применяется для ориентировочных расчетов. Вначале задается значение удельной мощности , Вт/м², для данного помещения и разряда зрительной работы, затем рассчитывается мощность ламп по формуле

(11)

Если лампы с рассчитанной мощностью не обеспечивают требуемой освещенности, необходимо назначить новое (большее) значение и т.д.