20. Системы и виды освещения.Методы расчета освещенности.

Естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах называется боковым, а освещение помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания называется верхним. Сочетание верхнего и бокового естественного освещения называется комбинированным естественным освещением. Качество естественного освещения характеризуют коэффициентом естественной освещенности (КЕО). Он представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах. По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух систем - общее и комбинированное. В системе общего освещения светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). В системе комбинированного освещения к общему освещению добавляется местное, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах. Применение одного местного освещения не допускается. По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на следующие виды: рабочее, безопасности, эвакуационное, охранное и дежурное.

Комбинированное освещение рекомендуется там, где нужна высокая точность выполняемых работ, где возникают специфические требования к освещению, где оборудование создает глубокие, резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), а также там, где на различных рабочих местах производственного помещения требуется различная (резко отличающаяся) величина освещенности.

Система общего освещения может быть рекомендована в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (в литейных цехах), а также там, где создание местного освещения затруднительно. Для обеспечения наиболее благоприятного соотношения яркости в поле зрения при комбинированном освещении светильники общего освещения должны создавать на рабочей поверхности не менее нормируемой освещенности.

Термины искусственного освещения  Аварийное освещение - освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) - освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.  Дежурное освещение - освещение в нерабочее время.  Общее освещение - освещение, при котором светильники размещаются в некоторой зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудовании (общее локализованное освещение).  Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, создаваемому светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.  Комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Методы расчета освещенности.

Основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэф-т естественной освещенности (КЕО) – отношение (в %) освещ-и в данной точке помещения Евн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом Енар. КЕО  = (Евн/Енар)*100 Значения нормы КЕО определяются с учетом следующих четырех факторов : 1. характеристики зрительной работы (определяются в зависимости от размера объекта различения - рассматриваемый предмет, отдельная его часть или различимый дефект, которые необходимо различать в процессе работы); 2. системы освещения; 3. коэффициентом светового положения, определяемый географическим положением здания; 4. коэффициент солнечности, величина которого зависит от ориентации здания относительно сторон света.

При расчете естественного бокового освещения требуемая площадь световых проемов определяется следующим образом:

;                                   (2.50)

где SПР – площадь световых проемов, м2;

 еН   – нормируемое значение КЕО;

 εПР – коэффициент световой активности проема;

 kЗД – коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

 kЗ    – коэффициент запаса, определяется с учетом запыленности помещения, расположения стекал;

 ρ     – коэффициент, учитывающий влияние отраженного света, определяется с учетом геометрических размеров помещения, светопроема;

 τобщ – общий коэффициент светопропускания, который определяется в зависимости от коэффициента светопропускания стекол, потерь света в переплетах окон, стекал загрязнений окон.

Расчет искусственного освещения можно проводить следующими методами.

 

Расчет общего равномерного освещения

При расчете необходимого количества источников света для получения нормируемой освещенности нужно выбрать систему освещения, т.е. определить каким образом и с каких мест освещать рабочую зону.

В зависимости от вибрационного светильника можно определить расположение источников света над площадью.

При уменьшении расстояния между светильниками увеличивается влияние светового потока от других светильников и возрастает разница между освещенностью в центре и на периферии.

Оптимальное расстояние между светильниками, если они расположены по углам прямоугольника или квадрата при лампах накаливания определяется по формуле:

,                                               (2.60)

где lα и lв – расстояние по ширине и длине помещения, м;

        h      – расчетная высота подвеса, м.

При шахматном расположении

,                                              (2.61)

но обычно, с точки зрения удобства обслуживания и безопасности высоту подвеса принимают 4 – 5 м.

Расчет освещения точечным методом

Применяются два способа расчета точечным методом. По первому способу в начале определяют высоту подвеса h источника света, а затем вычисляют угол α, под которым находится относительно светильника интересующая нас точка, исходя их формул:

,                                                 (2.62)

где d – расстояние от перпендикуляра, опущенного из центра светильника на горизонтальную поверхность, до точки, м;

Затем по кривой распределения светового потока светильника с условной лампой 1000 лм определяют силу света в данном направлении.

Условная освещенность от одного светильника определяется по формуле:

.                                             (2.63)

Если светильников несколько, то создаваемая ими освещенность суммируется:

,                                             (2.64)

где kз – коэффициент запаса, определяется с учетом влияния отраженного света и удаленных светильников (1,1 – 1,2). Что бы получить расчетную освещенность необходимо сделать расчет по формуле:

.                                              (2.65)

Второй способ применяют в качестве проверочного расчета.

В тех случаях, когда искусственное освещение используется в качестве дополнительного и естественному освещению, например, при большой глубине помещения, потребную дополнительную освещенность определяют по формуле:

,                                       (2.66)

где еmin – минимальный КЕО.

Метод коэффициента использования

Этот метод применяется при условии, если выдержаны рекомендуемые соотношения расстояния между светильниками к высоте их подвеса.

,                                          (2.67)

где Е – освещенность, лк;

 F – световой поток одной лампы, лм;

 η – коэффициент использования светильной установки, %;

 N – число светильников общего освещения;

 r – поправочный коэффициент (отношение минимальной освещенности к средней);

 S – площадь помещения, м2;

 k – коэффициент запаса;

 n – число ламп в светильнике.