Расчетный метод «Ватт» определения искусственной освещенности
Метод удельной мощности (метод ватт) рекомендуется для ориентировочного определения искусственной освещенности. Он основан на подсчете суммарной мощности всех источников света в помещении и определении удельной мощности ламп.
Р – удельная мощность, (Вт/м 2 )
W – суммарная мощность всех источников света
S – площадь помещения
Искусственная освещенность рассчитывается при умножении удельной мощности ламп на коэффициент е, показывающий, какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 1 Вт/м 2 .
Е – искусственная освещенность (лк)
Р – удельная мощность
е – расчетный коэффициент
Значение е для помещений с площадью не более 50 м 2 при напряжении в сети 220 В для ламп накаливания мощностью менее 100 Вт равно 2,0;
для ламп 100 Вт и более – 2,5;
для люминесцентных ламп — 12,5.
Формула пригодна для ламп одинаковой мощности.
Для ламп разной мощности, расчет освещенности производится отдельно для каждой группы ламп. Результаты суммируются.
Расчет необходимого количества светильников для создания заданного уровня искусственной освещенности в помещении можно произвести расчетным путем, пользуясь таблицами удельной мощности. Эти таблицы составлены для соответствующих светильников и соответствующих коэффициентов отражения потолка, пола и стен (Рпот, Рпол, Рст) (таблица 10).
Величина удельной мощности зависит от высоты подвеса светильника, площади помещения и уровня освещенности, который необходимо создать в данном помещении.
Для определения необходимого количества светильников найденную величину удельной мощности (на пересечении необходимого уровня освещенности и площади помещения с учетом высоты подвеса) нужно умножить на площадь помещения и разделить на мощность всех ламп, входящих в светильник. В светильник ШОД входят две люминесцентные лампы мощностью 40 или 80 Вт.
При гигиенической оценке освещения необходимо учитывать его равномерность, которую оценивают по отношению наименьшей освещенности к наибольшей освещенности в одной плоскости (коэффициент неравномерности). Освещение считается равномерным, если отношение минимальной освещенности к максимальной на протяжении 5 м не ниже 1:3 или на протяжении 0,75 м не ниже 1:2.
Источник
Методы расчета искусственного освещения
Существуют различные методы расчета искусственного освещения, которые можно свести к трем основным: точечному и методу коэффициента использования светового потока и метод удельной мощности.
Точечный метод предназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещения произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Отраженная составляющая освещенности в этом методе учитывается приближенно. Точечным методом рассчитывается общее локализованное освещение, а также общее равномерное освещение при наличии существенных затенений.
Наиболее распространенным в проектной практике является метод расчета искусственного освещения по методу коэффициента использования светового потока.
Под коэффициентом использования светового потока (или осветительной установки) принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света
где Фр — световой поток, падающий на расчетную плоскость; Фл — световой поток источника света; n — число источников света.
Коэффициент использования ОУ, характеризующий эффективность использования светового потока источников света, определяется, с одной стороны, светораспределением и размещением светильников, а с другой — соотношением размеров освещаемого помещения и отражающими свойствами его поверхностей.
Метод удельной мощности применяется для предварительного определения мощности установленной осветительной установки или для ориентировочной оценки правильности выполненного расчета. Он базируется на средних значениях мощности, необходимой для создания требуемой освещенности при средних значениях коэффициента использования осветительной установки.
Сущность расчета освещения по методу удельной мощности заключается в том, что в зависимости от типа светильника и места его установки, высоты подвеса над рабочей поверхностью, освещенностью, освещенности на горизонтальной поверхности и площади помещения определяется значение удельной мощности
Удельная мощность — отношение установленной мощности ламп к величине освещаемой площади (Вт/м2).
Значения удельной мощности для различных ламп приведены в таблицах.
Большие значения удельной мощности принимаются для помещений с меньшей площадью освещения.
Мощность общей лампы определяют:
Где w — удельная мощность общего равномерного освещения,
S — площадь помещения,
N — число светильников.
Расчеты со светодиодными светильниками рекомендуется производить точечным методом, в европейской программе «Dialux».
Главное усовершенствование DIALux затрагивает UGR расчет.
UGR (Unified Glare Rating) — обобщенный показатель дискомфорта, коэффициент ослепления.
DIALux может вычислять следующие UGR результаты:
- UGR таблицы для всех светильников с прямым освещением согласно стандарта CIE (Международной комиссии по освещению), CIBSE TM10 или NB.
- Вывод результата «одним листом» и резюме «стандартной комнаты» (прямоугольная, без мебели, только один тип светильника) показывают четыре стандартных UGR значения для левой и нижней стен, при просмотре вдоль и поперек оси светильника. Результат сохраняет ручной расчет с помощью стандартной таблицы.
- Вы можете разместить UGR наблюдателей на рабочих местах, чтобы получить значения UGR в зависимости от
- a. позиции и направления взгляда
- b. всех использованных светильников
- c. позиции и поворота светильников
- d. затенения и отражения
- С помощью UGR расчетных поверхностей Вы получаете распределение значений UGR по площади. Расчет сопоставим с расчетом UGR наблюдателей. В результатах перечисляется информация о локальных проблемах ослепления на произвольных местах в комнате.
Источник
3. Методы расчета искусственного освещения
Искусственное освещение нормируется согласно СНиП 23-05-95. Освещенность рабочих поверхностей мест работ вне зданий нормируется в зависимости от характера работы по разрядам зрительной работы от IX (точные работы — отношение наименьшего размера объекта различения к расстоянию до глаз не менее 0,005) и до XIII (различение крупных предметов).
Наружное освещение должно иметь управление, независимое от управления освещением внутри здания. СНиП нормирует и высоту установок наружного освещения для ограничения их слепящего действия.
Расчет искусственного освещения сводится к решению следующих вопросов:
выбор системы освещения,
типа источников света, нормы освещенности,
расчета освещенности на рабочих местах,
уточнение размещения и числа светильников,
определение потребной одиночной мощности ламп.
Методы расчета необходимого искусственного освещения можно вести к двум основным: точечному и методу светового потока, иначе называемому коэффициентом использования.
Точечный методпредназначен для нахождения освещенности в расчетной точке, он служит для расчета освещенности произвольно расположенных поверхностей при любом распределении освещенности. Дополнительная освещенность светом, отраженным от стен, потолка при этом не учитывается. Точечный метод используется при расчете осветительных установок с весьма неравномерным распределением освещенности (например, локализованное освещение), а также при расчете освещения наклонных поверхностей светильниками прямого света, освещения открытых пространств и местного освещения.
В основе точечного метода лежит уравнение освещенности
где е– условная освещенность,
IА – сила света, заданная для условной лампы со световым потоком 1000 лм;
h— высота подвеса светильника,
Перед проведением расчета необходимо задаться числом светильников, расположить их на плане помещения. Потребный световой поток определяется, исходя из суммы условных освещенностейев точке А от всех источников из выражения
,
где К – коэффициент запаса (К = 1,3…1,5), — коэффициент, учитывающий дополнительное освещение от удаленных источников и отраженного светового потока, принимается в пределах 1,1…1,2.
Величина условной освещенности еопределяется по так называемым кривым относительной освещенности для конкретных типов светильников или по другим кривым —пространственным изолюксам, которые выражают связь условной горизонтальной освещенности с высотойhи расстояниемdот проекции светильника на горизонтальную плоскость, в которой расположена точка А до этой точки (см. рис.1).
Метод коэффициента использования светового потокапредназначен для расчета общего равномерного освещения поверхностей. При расчете этим методом с помощью специального коэффициента учитывается как прямой, так и отраженный свет (отсюда и название метода). Метод применяется для расчета общего освещения горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком, и дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной (чаще всего нормированной) освещенности.
По нормативному значению освещенности, взятому из таблиц, размерам помещения, высоте подвеса светильника, отражательной способности стен и потолка, характеристике светильника, называемой кривой силы света (КСС), и числу ламп в нем, задаваясь числом светильников, получают значение потребного светового потока в люменах [лм], а затем по таблице выбирают подходящую лампу.
Основное уравнение метода
(1)
где F — световой поток лампы, лм;
EН — минимальная нормируемая освещенность;
К — коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности вследствие старения ламп, запыления и загрязнения светильников (К=1.2. 1.5);
S — площадь помещения;
Z — отношение средней освещенности к минимальной; для люминесцентных ламп принимаетсяZ = 1.1;
N — число светильников;
n — число ламп в светильнике;
— коэффициент использования светового потока ( в процентах), т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от величины индекса помещенияi, коэффициентов отражения потолка и стенПиС, а также типа светильника (см. таблицу 1) по формуле
(2)
где h — расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;
aи b — основные размеры (длина и ширина) помещения, м.
Для расчета задаются числом светильников N в соответствии с размерами помещения и условием равномерности освещения=L/h1,3. Затем из таблицы нормативов определяют значение требуемой освещенности и по формуле (1) подсчитывают требуемый световой поток лампы. Затем по таблице 2 подбирают ближайшую стандартную лампу, обеспечивающую этот поток (значения светового потока даются на момент времени после 100 ч. горения). Расчет искусственного освещения, носит, таким образом, проектный характер.
Значения коэффициента использования светового потока (%) в таблице находятся на пересечении соответствующих строк (значения индекса помещения i) и столбцов (коэффициенты отраженияП, С).
В практике допускаются отклонения светового потока выбранной лампы от расчетного до -10 и +20%.
Следует отметить, что иногда на практике необходимо бывает произвести проверочный расчет освещения на основании уже имеющихся в помещении источников. В этом случае, на основе данных о количестве, мощности светильников, расстоянии между ними определяются освещенность на рабочем месте или удельная мощность.
Часто используются упрощенные варианты расчета освещенности с помощью коэффициента использования. К ним относится расчет освещенности по удельной мощности, который и будет применен при выполнении данного задания.
Расчет освещенности по удельной мощности. Удельной мощностью называют частное от деления общей мощности установленных в помещении ламп на площадь помещения (Вт/м 2 ).
(3)
где Pл — мощность одной лампы, Вт,n — число ламп,S — площадь помещения.
Удельная мощность является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, используемым как для предварительного определения световой нагрузки, так и так и для оценки экономичности решений. Метод удельной мощности допускается применять для расчета освещения в помещениях с равномерной освещенностью, например, для торговых залов.
Искусственное освещение должно быть спроектировано так, чтобы освещенность поверхностей E[лк] соответствовала нормативнойEн(СНиП 23-05-95). Нормативное значение для удельной мощности, таким образом, определяется по формуле
, (4)
где КЗ —коэффициент запаса, учитывающий снижение светового потока светильника со временем (запыленность, износ), для помещений общего пользования обычноКЗ = 1,3; z — коэффициент, характеризующий неравномерность освещения. Для люминесцентных ламп z = 1,15;- коэффициент использования светового потока, =Фл /Рл [лм/Вт] световая отдача лампы.
На основании СНиПов (Строительных Норм и Правил) Российской Федерации разрабатываются отраслевые нормы освещения, в частности, нормативные значения удельной мощности, учитывающие специфические особенности технологического процесса м строительных решений зданий и сооружений отрасли. Значение удельной мощности указано в таблицах справочников по светотехнике с учетом: типа светильника, высоты его подвеса, площади пола и требуемой освещенности.
Следует отметить, что иногда на практике необходимо бывает произвести проверочный расчет освещения на основании уже имеющихся в помещении источников. В этом случае, на основе данных о количестве, мощности светильников, расстоянии между ними определяются освещенность на рабочем месте или удельная мощность.
Источник
