Расчет освещения производственных помещений
Основной задачей светотехнических расчетов является:
— для естественного освещения — определение необходимой площади световых проемов;
— для искусственного освещения — определение требуемой мощности электрической осветительной установки для создания заданной освещенности.
5.1.1. Расчет естественного освещения
Расчет площади световых проемов, при боковом освещении помещений, производится по формуле
где eN — нормированное значение КЕО, %, определяемое по формуле
eН — нормированное значение КЕО (прил. 1, 3); N — номер группы административного района по обеспеченности естественным светом (прил. 2); mN — коэффициент, учитывающий особенности светового климата района (прил. 4); Sn — площадь пола помещения, м2; Kз — коэффициент запаса, определяемый с учетом запыленности помещения, расположения стекол (наклонно, горизонтально, вертикально) и периодичности очистки (прил. 5); h0 — световая характеристика окон (прил. 6); Kзд — коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (прил. 7); t0 — общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле
t1 — коэффициент светопропускания материала (прил. 8); t2 — коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (прил. 9); t3 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении t3 = 1; t4 — коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (прил. 10); r1 — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении за счет света, отраженного от поверхности помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (прил. 11), зависит от средневзвешенного коэффициента отражения поверхностей помещения Рср, %, который при боковом и верхнем освещении определяется по формуле
где Рпт, Рст, Рпп — коэффициенты отражения потолка, стен, пола, %; Sпт, Sст, Sпп — площади потолка, стен, пола, м2:
где L — длина помещения — расстояние между стенами, перпендикулярными к наружной стене, м; В — ширина помещения, м; Н — высота помещения, м.
5.1.2. Расчет искусственного освещения
Расчет электрического освещения выполняют при проектировании осветительных установок для определения общей установленной мощности и мощности каждой лампы.
При проектировании искусственного освещения необходимо учитывать условия зрительной работы:
— систему освещения (общая или комбинированная);
— наименьший объект различения, мм;
— разряд зрительной работы;
— подразряд зрительной работы;
— контраст объекта с фоном;
— характеристику фона.
Расчет общего равномерного искусственного освещения горизонтальной рабочей поверхности выполняется методом коэффициента использования светового потока по формуле
где Ф — световой поток лампы, лм; Ен — нормированная освещенность, лк (прил. 1, 3); S — площадь помещения, м2; Кз — коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (прил. 5); Z — поправочный коэффициент, учитывающий неравномерность освещения, Z=1,1; N — количество светильников; n — количество ламп в светильнике; g — коэффициент затенения рабочего места работающим, g = 0,9; hн — коэффициент использования светового потока (прил. 12).
Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения стен и потолка помещения и индекса помещения, определяемого по формуле
где А и В — длина и ширина помещения, м; h0 — высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
При выборе светильников необходимо руководствоваться следующей общей схемой. Название светильника имеет вид: ABCD – ExF – GHF.
Буквы имеют следующий смысл и могут принимать значения:
A — буква, обозначающая источник света: Н — накаливания общего назначения; Л — прямая трубчатая люминесцентная; Р — ртутная типа ДРЛ; Г — ртутная типа ДРИ; Ж — натриевая;
B — буква, обозначающая способ установки светильника: С — подвесной; П — потолочный; В — встраиваемый; Д — пристраиваемый; Б — настенный; Н — настольный, опорный; Т — напольный, венчающий; К — консольный, торцевой; Р — ручной; Г — головной;
C — буква, обозначающая основное назначение светильника: П — для промышленных и производственных зданий; О — для общественных зданий; Б — для жилых (бытовых) помещений; У — для наружного освещения; Р — для рудников и шахт; Т — для телевизионных студий;
D — двузначное число, обозначающее номер серии;
E — количество ламп в светильнике;
F — мощность ламп в светильнике;
G — трехзначная цифра, обозначающая номер модификации;
H — буквы, обозначающие климатическое исполнение светильников: У — для макроклиматических районов с умеренным климатом; ХЛ — для макроклиматических районов с холодным климатом, использование их за пределами этого района экономически невыгодно; УХЛ — для макроклиматических районов с умеренным климатом и холодным климатом; Т — для макроклиматических районов с сухим и влажным тропическим климатом; О — для всех макроклиматических районов суши, кроме района с очень холодным климатом;
F — цифра, обозначающая категорию размещения светильников: 1 — для эксплуатации на открытом воздухе (влияние совокупности климатических факторов, характерных для данного макроклиматического района); 2 — для эксплуатации под навесом или в помещениях (объемах), где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков); 3 — для эксплуатации в закрытых помещениях с природной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры, влажности воздуха, а также влияние песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе (в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях); 4 — для эксплуатации в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых подземных помещениях); 5 — для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (в не отапливаемых и не вентилируемых подземных помещениях, в том числе в шахтах, а также в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможна длительная влажность на стенах и потолке).
Следует заранее задаться числом светильников и числом ламп в светильнике. Рассчитав расчетный световой поток Ф одной лампы, по прил. 13, 14 выбирают лампу соответствующей мощности, обладающую необходимым световым потоком и обеспечивающую нормативную освещенность. Однако люминесцентные лампы имеют довольно узкий диапазон мощностей и световых потоков. Поэтому, рассчитывая освещение таким образом, приходится делать несколько вариантов расчета, пока не будет выполнено условие Фл ³ Ф – 10…20%. Поэтому при расчете освещения легче заранее задаться типом, мощностью и световым потоком лампы и рассчитать необходимое число ламп. Такой прием расчета целесообразнее. Формула примет вид
При нахождении количества светильников по типу источника света, определяется световой поток лампы.
