4.5.2. Методи розрахунку штучного освітлення

Для розрахунку штучного освітлення використовують, в основному, три методи: точковий, питомої потужності та світлового потоку (коефіцієнту використання).

Точковий метод призначений для розрахунку локалізованого та комбінованого освітлення, а також освітлення похилих площин. В основу точкового методу покладене рівняння:

де І_a – сила світла в напрямку від джерела на задану точку робочої поверхні, кд; а – кут падіння світлових променів, тобто кут між променем та перпендикуляром до освітлюваної поверхні; r – відстань від світильника до заданої точки.

Для практичного використання в формулу підставляють коефіцієнт запасу К_з та значення тоді

Значення сили світла I_a приводяться в світлотехнічних довідниках.

Метод питомої потужності вважається найбільш простим, однак і найменш точним, тому його застосовують лише при наближених розрахунках. Цей метод дозволяє визначити потужність кожної лампи Р_л, Вт для створення в приміщенні нормованої освітленості:

де р – питома потужність, Вт/м² (приймається за довідниками для приміщень даної галузі); S – площа приміщень, м²; N – число ламп в освітлювальній установці.

Метод світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Цей метод дозволяє врахувати як прямий світловий потік, так і відбитий від стін та стелі. Сумарний світловий потік освітлювальної установки визначають за формулою:

де е_н – нормована освітленість, лк; S_п – площа підлоги освітлюваного приміщеня, м²; К_з – коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в результаті забруднення та старіння ламп (для ЛР К_з = 1,3 – 1,5; для ГРЛ К_з = 1,5 – 2,0); Z – коефіцієнт нерівномірності освітлення (Z = 1,15 для ламп розжарювання та ДРЛ; Z = 1,1 для люмінесцентних ламп, якщо відношення L/h не перевищує встановлених значень); N – кількість світильників; п – кількість ламп у світильнику; η – коефіцієнт використання світлового потоку, який визначається за світлотехнічними таблицями залежно від показника приміщення і, коефіцієнтів відбиття стін та стелі і типу світильника (для світильників з ЛР η = 0,1 – 0,71; з ГРЛ η = 0,2 – 0,97).

Показник приміщення і знаходять за формулою:

де а і b – довжина і ширина приміщення, м; h_p – висота підвісу світильника над робочою поверхнею, м. При величині показника приміщення і > 5 коефіцієнт використання приймається як при і = 5.

Обчисливши світловий потік лампи Ф_л, вибирають найближчу стандартну лампу, причому її світловий потік не повинен відрізнятись від розрахункового більш ніж на (–10) – (+20)%. При неможливості вибрати лампу з таким наближенням, коректується кількість ламп у світильнику (п), або ж кількість світильників (N). Якщо вже є відомим вид світильника і тип ламп в ньому, тобто відомий світловий потік світильника, то розрахунок зводиться до визначення N. Інколи формула для визначення світлового потоку лампи світильника може бути використана і для перевірочного розрахунку, коли визначається очікувана освітленість поверхні при відомих усіх інших значеннях.

Коли як джерела світла використовуються люмінесцентні лампи, то їх доцільно розташовувати рядами. Оскільки довжина цих ламп значна, необхідно співставляти сумарну довжину ряду світильників з люмінесцентними лампами з довжиною приміщення. При цьому можливі такі віипадки:

– сумарна довжина світильників, що розташовані в ряд, перевищує довжину приміщення: необхідно застосувати більш потужні лампи, у яких світловий потік на одиницю довжини більший, або збільшувати кількість рядів, чи компонувати ряди із подвоєних, потроєних і т.д. світильників;

– сумарна довжина ряду світильників рівна довжині прміщення: необхідно встановити неперервний ряд світильників;

– сумарна довжина ряду світильників менша довжини приміщення: необхідно світильники розмістити в ряд через рівномірні проміжки, які, як правило, не повинні перевищувати 0,5 розрахункової висоти.