Расчет искусственного освещения

При проектировании искусственного освещения применяются в основ­ном два метода расчета: коэффициента использования светового потока и точечный.

Метод коэффициента использования светового потока позволяет рас­считать среднюю освещенность поверхности с учетом всех падающих на нее прямых и отраженных потоков света.

где Е_н - нормируемая освещенность, лк;

К - коэффициент запаса;

z - коэффициент неравномерности;

- коэффициент использования светового потока,%;

n - общее число светильников.

Количество светильников определяется способом расположения их (квадратное, шахматное), расстоянием между ними, экономическими ха­рактеристиками с тем, чтобы обеспечить требуемую освещенность рабо­чей поверхности минимумом светового потока источников света и годо­вых эксплуатационных затрат.

Расстояние от крайних светильников до стены рекомендуется прини­мать равным , при этом 0,5l принимается при наличии у стен проходов.

Точечный метод позволяет определить освещенность любой точки поверхности, создаваемой светильниками с известными параметрами: светораспределением, силой света ламп и геометрическими характери­стиками, определяющими расположение светильника.

Освещенность точки А горизонтальной поверхности выражается формулой:

где - сила света источника (светильника) в направлении .

Освещенность вертикальной плоскости в точке А определяется выра­жением:

Описание экспериментального стенда

Экспериментальный стенд предназначен для исследования искусст­венного освещения, создаваемого точечными источниками, в качестве ко­торых применяются лампы накаливания различной мощности.

Основные технические данные стенда:

1. Стенд позволяет исследовать влияние освещенности в зависимости от мощности источника света.

2. Стенд позволяет исследовать зависимость освещенности для данно­го типа источника от высоты подвеса над уровнем рабочей поверхности (поверхности стола).

3. Стенд позволяет получить зависимость освещенности рабочей по­верхности от угла направления силы света на данную точку.

Стенд состоит из вертикальных стоек 1, в верхней части которых за­креплены лампы 2 различной мощности - источники искусственного освещения. Кроме того, на стойках с помощью пружинных держателей крепятся подвижные по высоте площадки 3. Перемещая площадку 3 вдоль стойки 1, меняется высота источника над уровнем зрительной работы Нр. На самой площадке (измерительной точке) горизонтально устанавливается фотоэлемент 5 с соответствующими насадками измерительного прибора –люксметра.

Устройство и работа люксметра

Фотоэлектрический люксметр Ю-116 состоит из измерительного прибора 1, фотоэлемента 2 и предназначен для измерения освещенности в диапазоне от 5 до 100000 лк. Класс точности люксметра - 10 по ГОСТ 14341-80.

Принцип действия люксметра основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При наличии светового потока на фотоэлементе в замкнутой це­пи "фотоэлемент - измерительный прибор" возникает ток, который откло­няет стрелку прибора. Измерение показаний производится по двум шка­лам: по нижней шкале с делениями 030 (нажата левая кнопка на передней панели прибора) или верхней - 0100 (нажата правая кнопка). Отсчет жепоказаний по нижней шкале начинается с деления «5», а по верхней шкале - «20».

Для расширения пределов измерений фотоэлемент снабжен насадка­ми:

- основная насадка К (косинусная) полусферическая с резьбовым со­единением к фотоэлементу;

- дополнительные М (10), Р (100), Т (1000); в скобках указан коэффициент ослабления светового потока.

При отсутствии насадок (при открытом фотоэлементе) коэффициент ослабления К_о = 1. При наличии на фотоэлементе совместно применяе­мых насадок К+М показания стрелки умножаются на коэффициент 10, насадок К+Р - на 100, насадок К+Т - на 1000 т.е. соответственно коэф­фициенты ослабления К_о = 10, 100, 10000. Чтобы перейти от показаний стрелки прибора П к действительному значению освещенности Б в люк­сах, необходимо показания стрелки и коэффициент ослабления пере­множить:

Пределы допускаемой погрешности люксметра в основном диапазоне измерений (530 и 20100 лк без насадок) соответствуют ±10% от значе­ния измеряемой освещенности.

Допускаемое изменение показания люксметра, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от +20°С до любой температу­ры в диапазоне от -10°С до +35°С, не превышает ±1% от измеряемой величины на каждый 1°С.

Результаты измерений.

Исследование искусственного освещения.

Высота подвеса источника, Нр, м	Мощность лампы, Вт	№ замера	Показания люксметра ПОТК	Показания люксметра ПВКЛ	Коэффициент ослабления	Освещённость источника ЕИ, лк
0,5 1 1,5 2	300 300 300 300	1 2 3 4	50,0 50,0 40,0 22,0	30 14 88 45	10/100 10/100 10 10	2500 900 480 230

Обработка результатов эксперимента

лк, т.к. мы рассчитываем местное освещение, а по таблице дано комбинированное.

Вывод: чтобы обеспечить нормативную освещённость для заданного варианта (разряд зрительной работы 2, подразряд Г), необходимо установить освещение (лампа 300 Вт) на расстоянии м от рабочего места.

Ответы на вопросы для самопроверки.