Практическое задание Расчёт освещения методом использования коэффициента светового потока

Цель работы: получить практические навыки в расчёте осветительных установок.

Методические указания

Расчёт осветительной установки включает в себя:

а) выбор системы и видов освещения;

б) выбор норм освещённости;

в) выбор типа светильников и высота их подвеса;

г) размещение светильников по помещению;

д) определение светового потока и мощности ламп.

а) Различают следующие системы освещения: общее, местное и комбинированное.

Применение комбинированного освещения связано с дополнительной установкой светильников местного освещения у каждого рабочего места, рассчитанных в большинстве случаев на пониженное напряжение сети - 12 и 36 В. При комбинированном освещении установленная мощность меньше, что даёт снижение эксплутационных расходов.

При комбинированном освещении создаётся возможность

• получать высокие уровни освещённости на рабочих местах при мощности ламп 25 или 40 Вт;

• изменять путём поворота светильника местного освещения направление световых лучей на обрабатываемую деталь и тем самым создавать необходимую яркость;

Система общего освещения может быть выбрана в цехах при:

• отсутствие в производственном помещении фиксированных рабочих мест, например, литейные, сборочные, гальванические цехи, склады;

• отсутствие работы с мелкими деталями, когда нормированная освещённость не превышает 25-35 лк и где требуется общее наблюдение за работой машин, например, компрессорные, насосные станции, авто-гаражи, пожарные депо;

• наличие рабочих мест, где по конструктивным особенностям не могут быть установлены светильники местного света, например, кузнечно-прессовые цехи.

Различают два вида освещения: рабочее и аварийное.

б) Данные для выбора наименьшей освещённости приведены в таблице 1.

1. Контраст объекта различения с фоном считается малым, если его величина менее 0,2 (яркость объекта и фона мало различаются); средним, если его величина равна 0,2-0,5 (заметно различаются); большим, если его величина более 0,5 (резко различаются);

2. Фон (степень светлости) считается тёмным при коэффициенте отражения поверхности, равном 0,3 и менее, светлым - при коэффициенте отражения поверхности более 0,3.

Таблица 1

Характ. работы	Размер объекта различ, мм	Контраст объекта с фоном	Фон	Наименьшая освещённость, лк
				при люминесцентн. лампах		при лампах накаливания
				комбин. освещ	одно общее осв.		комбин. освещ	одно общее осв.
особо точная	0,1 и менее	малый	тёмный	3000	750		1500	300
			светлый	2000	750		1000	300
		средний	тёмный	2000	750		1000	300
			светлый	1500	500		750	300
		большой	тёмный	1500	500		750	300
			светлый	750	300		400	150
высокой точности	0,1-0,3	малый	тёмный	2000	750		1000	300
			светлый	1000	400		500	150
		средний	тёмный	1000	400		500	150
			светлый	750	200		400	100
		большой	тёмный	750	200		400	100
			светлый	500	150		300	75
точная	0,3-1,0	малый	тёмный	1000	300		500	150
			светлый	750	200		400	100
		средний	тёмный	750	200		400	100
			светлый	500	150		300	75
		большой	тёмный	500	150		300	75
			светлый	400	150		200	50
малой точности	1,0-10	малый	тёмный	150	150		150	50
			светлый	150	150		150	50
		средний	тёмный	150	150		150	50
			светлый	100	100		100	30
		большой	тёмный	100	100		100	30
			светлый	100	100		100	30
грубая	более 10	независимо от коэффициента отражения фона и контраста объекта		100	100		100	30

в) При выборе светильника следует руководствоваться характеристиками отдельных типов светильников, учитывая при этом, что наиболее рационально применение светильников прямого свето-распределения - Универсаль, Глубокоизлучатель и д.р. Расчётной высотой H_p считается расстояние от светильника до рабочей поверхности:

где Н - высота помещения, м;

h_р – высота расчётной поверхности над полом, м;

h_c – расстояние между светильником и потолком, м.

При общем равномерном освещении отношение расстояний между соседними светильниками или рядами светильников L к высоте их установки H_p над освещаемой поверхностью рекомендуется выбирать в зависимости от типа кривой силы света светильников.

Таблица 2

Отношение	Типы кривой света
	К	Г	Д	М	Л
L/ Hp	0,4 – 0,7	0,8 – 1,1	1,4 – 1,6	1,8 – 2,6	1,6 – 1,8

Для некоторых типов светильников оптимальное соотношение L/h

где L – расстояние между светильниками приведено в таблице 2.

Таблица 3

Тип светильника	При многорядном расположении с учётом удалённых светильников	Наибольшая ширина полосы освещения одним рядом светильников
Шо, Фм, плафоны	2,8 ÷ 2,0	1,3
У, Ум, Гэ	1,8 ÷ 1,5	1,2
Лц	1,7 ÷ 1,4	1,0
Гз	1,0 ÷ 0,9	0,8

г) Выбор оптимального размещения светильников производят с использованием таблицы 3.

д) Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчёта общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей лампами накаливания или люминесцентными лампами.

Расчёт освещенности методом коэффициента использования сводится к определению светового потока одной лампы.

где E_мин - наименьшая освещённость по нормам, лк;

K_з - коэффициент запаса;

Z - коэффициент минимальной освещённости;

N - количество светильников, шт;

K_и - коэффициент использования светового потока;

S - площадь помещения, м².

K_з в зависимости от характеристик среды в помещении колеблется в пределах 1,3 – 1,7 для ламп накаливания и 1,5 – 2,0 для люминесцентных ламп.

Z равен 1,1 – 2,2.

K_и выбирается в зависимости от коэффициента отражения потолка, стен, расчётной поверхности или пола, а также от индекса помещения, который находится по формуле:

где А, В – соответственно ширина, длина и высота освещаемого помещения. По таблице 4.1, для светильников с лампами накаливания и 4.2 для люминесцентных ламп, выбираем К_u.

Необходимое количество светильников находим по формуле:

где m₁ – количество рядов;

m₂ – количество светильников в ряду.

Количество рядов находим по формуле:

Количество светильников в ряду находим по формуле:

где l_к = (0,4 – 0,5) L – расстояние от крайнего ряда светильников до стены при отсутствии рабочих поверхностей у стен.

l_к = (0,24 – 0,3) L – расстояние от крайнего ряда светильников до стены если у стен размещаются рабочие поверхности.