Алгоритм методу коефіцієнта використання світлового потоку та основні розрахункові формули

Метод коефіцієнта використання світлового потоку складається з певних послідовних етапів, які можна об’єднати в детермінований алгоритм, який ми наведемо нижче.

1. Перевірка допустимості застосування методу. Метод використання світлового потоку призначений для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь. Метод не можна застосовувати при розрахунках локалізованого освітлення, місцевого освітлення, а також освітлення похилих поверхонь.

2. Вибір системи освітлення,яке визначається вимогами до якості освітлення, спектрального складу випромінювання та економічності установки освітлення.

3. Вибір типу джерела світла, типу світильників, визначення їх розміщення та приблизної кількості. Вказаний вибір визначається вимогами до рівня освітлення, одиничною потужністю ламп, питомою світловою віддачею, а також пульсацією світлового потоку.

4. Визначення норм освітленості відповідно до гігієнічних вимог і вимог атестації та паспортизації робочих місць до точності робіт, системи освітлення та вибраного джерела світла.

5. Вибір приладу освітлення (типу світильника), який повинен мати визначену криву сили світла (КСС) або криву світлорозподілу, коефіцієнт корисної дії, споживану потужність, величину блиску.

Зокрема, КСС є графічним зображенням розподілу світла в просторі, який наочно подається у вигляді графіку функції І (a, b), де a і b – кути поширення світлового потоку в подовжній і поперечній площинах. Чим вона більше нагадує овал, витягнутий уздовж вертикальної осі світлового приладу, чим вужчою вважається крива, то тим вище освітленість в центрі світлової плями. Вид цієї кривої – найважливіша характеристика світлового приладу.

Освітлювальні прилади діляться на 7 видів за типовими кривими сили світла (рис. 2).

Рис. 2. Типові криві сили світла (КСС)

6. Вибір висоти підвісу світильників h та варіанту їх відносного розташування (рис. 3). Нехай h_p – висота робочого стола, H – висота виробничого приміщення, h_с – відстань світильника до стелі, який з’єднується з електричною мережею за допомогою патрона (наприклад, світильник з лампою розжарення). Для розрахунків висота робочого стола вважається висотою умовної робочої поверхні та є стандартизованою величиною, яка рівна h_p = 0,8 м. Для ламп розжарювання, ДРЛ і ДРІ розрахункова висота світильника h = h_п або:

 

h = H – h_p – h_с. (8)

 

Розрахункова висота стелі h – місце розташування люмінесцентного світильника над робочим столом:

 

h = H – h_p, (9)

 

7. Визначення відстані між світильниками. При проектування виробничого освітлення попередньо намічають число рядів світильників та їх розташування. При цьому враховують таке:

а) відстань між рядами світильників L та між світильниками у ряді Z визначають за умови, що відношення цих відстаней до висоти від робочої поверхні до світильника (висоти підвісу) h_п не повинне бути більше 1,4 (висоту підвісу звичайно приймають не більшою 4...5 м), тобто

 

L / h_п = Z / h_п £ 1,4, (10)

 

де h_п = 4...5 м.

б) світильники з люмінесцентними лампами установлюють рядами, переважно паралельно довшій стороні приміщення або стіні з вікнами;

в) світильники з точковими джерелами світла розташовують рядами у вершинах квадратів, прямокутників або у шаховому порядку;

г) відстань від крайніх рядів до стін P_c приймаються рівною половині відстані між рядами L, тобто

 

P_c = L / 2 (11)

 

д) відстань між крайнім світильником у ряді і стінок P_д дорівнює половині відстані між світильниками Z, тобто

 

P_д = Z / 2 (12)

 

Якщо відстань між світильниками L, то відношення l = L / h_п, як правило, дорівнює l = 0,9 – 2,0. Точніше, це відношення залежить від типу КСС і значення l лежать в діапазоні l = 0,36 ¸ 2,6 (табл. 7), тобто:

 

l = L / h_п = 0,36 ¸ 2,6. (13)

 

Рис. 3. Розрахунок індексу приміщення

Таблиця 7

Значення відношення l = L / h_п для різного типу КСС

Тип КСС

С

Л

Л-Ш

Ш

М

Д-1

Д-2

Г-1

Г-2

Г-3

Г-4

К-1

К-2

К-3

l

–

1,8

–

–

2,6

1,3

0,96

0,91

0,77

0,66

0,54

0,49

0,42

0,36

 

Таким чином, параметр l таблично нормований (табулювальний) і залежить від виду КСС, яка може бути такою: синусна (С); косинусна (Д-1, Д-2); широка (Ш, Л-Ш); напівширока (Л); рівномірна (М); глибока (Г-1, Г-2, Г-3, Г-4); концентрована (К-1, К-2, К-3). Якщо І₀ – максимальна сила світла світильника, то математичний вираз декількох ККС такий:

a) рівномірна крива: І_a = І₀;

b) синусна крива: І_a = І₀ × sin a;

c) косинусна Д-1: І_a = І₀ × cos (0,784 × a);

d) глибока Г-1: І_a = І₀ × cos (1,104 × a);

e) концентрована К-1: І_a = І₀ × cos (2,04 × a);

8. Визначення коефіцієнтів відбиття стелі r _стелі, стін r _стін і підлоги r _{підлоги} (табл. 8). Зазначимо, що коефіцієнт відбиття – відношення потоку Ф_відб. , який відбиває поверхня стелі (стіни, підлоги), до потоку, що падає на цю поверхню Ф_пад.:

 

r_стелі, = Ф_відб. / Ф_пад. (14)

 

Таблиця 8