Основною задачею розрахунку штучного освітлення є визначення кількості світильників чи потужності ламп для забезпечення нормованого значення освітленості.
Розрахунок точковим методом виконують за допомогою графіків просторових ізолюкс умовної горизонтальної освітленості або за допомогою табличних даних сили світла даного освітлювача для лампи зі світовим потоком 100 лм. Для виконання розрахунку потрібно визначити положення точкового освітлювача відносно розрахунковій точці. Для цього треба мати наступні дані:
hp – висота розташування світильника щодо розрахункової площини;
a і j – кути, що визначають напрямок сили світла до розрахунковій точці (рис. 8).
Рисунок 8 – Координати, що визначають положення точкового елемента, що світить, відносно розрахункової точки
Складова освітленості ЕА від точкового освітлювача у точки А визначається за формулою
ЕА=Iacos3a(cosq±l0sinq/hр)/hp2, (36)
де q - кут нахилу розрахункової площини відносно площини, перпендикулярній осі симетрії світильника (горизонтальна площина) (рис. 9);
a – кут між напрямком сили світла до розрахункової крапки і віссю симетрії світильника ОО' (рис. 9);
lо – найкоротша відстань від проекції осі симетрії світильника на горизонтальну площину, що проходить через точку розрахунку, до сліду перетинання останньої з розрахунковою площиною (рис. 9);
Ia – сила світла для даного освітлювача при заданім куті a, визначається за допомогою табличних даних.
 |
Рисунок 9 – До розрахунку освітленості від тoчковoгo елемента, що
світить
Звичайно вісь симетрії світильників перпендикулярна розрахункової горизонтальної площини (рис. 10), у цьому випадку освітленість горизонтальної площини в точці А – Ег дорівнює
Ег=Iacos3a/hp2. (37)
 |
Рисунок 10 – До розрахунку освітленості в горизонтальній площині
При осі симетрії світильника, паралельній розрахунковій площини (рис. 11) q=p /2, освітленість у вертикальній площині Ев дорівнює
Ев=Ialocos3a/hp3=Егlo/hp. (38)
де lo – довжина перпендикуляра, який опущено від джерела світла до вертикальної площини, яка проходить через розрахункову точку.
 |
Рисунок 11 – До розрахунку освітленості в вертикальній площині
При розрахунку освітленості від симетричних світильників необхідно дотримуватися наступної послідовності:
1 За відношенням d/hp визначається tga, а отже кут a і cos3 a, де d – відстань від розрахункової точки до проекції осі симетрії світильника на площину, яка перпендикулярна до цієї осі, і проходить через розрахункову точку.
2 За графіками за кривою сили світла для обраного типу світильника і кута a або за табличними даними визначається І a.
3 За допомогою рисунків (див. 9-11) розраховують освітленість в горизонтальній, вертикальній чи похилій площинах за формулами (36-38).
4 Визначають в розрахунковій точці сумарну освітленість Езаг, яка створюється усіма світильниками, як сума освітленостей від кожного світильника.
5 Відзначають розрахунковий світловий потік, який повинен створюватися у розрахунковій точці кожною лампою:
Fл=1000Ен/Езаг, (39)
де Ен – нормована освітленість, лк.
6 За табличними даними підбираємо відповідну лампу з найближчим значенням світлового потоку.
7 Виконуємо перевірочний розрахунок освітленості в розрахунковій точці.
Приклад розрахунку. Приміщення площею 100 м2 висотою 5 м освітлюється чотирма світильниками типу УПД ДРЛ з лампами типу ДРЛ. Дискретні значення сили світла для даного світильника для умовній лампи зі світловим потоком Fл =1000 лм наведено в таблиці 22. Підібрати лампи, які необхідно використати, щоб зробити в точці А нормоване значення освітленості в горизонтальній площині 250 лк. Для обраних ламп розрахувати освітленість в вертикальній і похилій (під кутом Θ=60°) площинах в точці А (рис. 12).
Рисунок 12 – Розміщення світильників у приміщенні
Таблиця 22 – Значення сили світла для умовній лампи зі світловим
потоком Fл =1000 лм для світильника типу УПД ДРЛ
| a, град | Сила света I a, кд | a, град | Сила света I a, кд |
Рішення. Світильники розташовуються по кутах квадрата зі стороною 5 м. Відстань від світильника до стіни повинна дорівнювати половині відстані між світильниками. Вибираємо висоту підвісу світильників hр=4,5 м. Розрахунок освітленості робимо в зазначеній вище послідовності. Відстань d до центру приміщення А визначаємо за теоремою Піфагора.
1 Визначаємо tga
.
2 Визначаємо a і cos3a
a=38°, cos3a=0,49.
3 Визначаємо Ia. За даними таблиці 22 знаходимо силу світла при a=37° для освітлювача з умовною лампою Фл =1000 лм – (Ia)1000 =214 кд (значення Ia визначаємо за допомогою лінійної інтерполяції).
4 Розраховуємо освітленість у горизонтальній площині за формулою (37). Беручи коефіцієнт запасу Кз=1,5 для одного світильника, маємо:
Ег=Iacos3a/(Кз hp2)=214·0,49/(1,5·4,52)»3,45 лк.
Так як кожний з чотирьох світильників створює в розрахунковій точці однакову освітленість, то сумарна освітленість дорівнює
Езаг=4Ег=4·3,45=13,8 лк.
5 Визначаємо світловий потік, який повинен створюватися у розрахунковій точці кожною лампою за формулою (39)
Fл=1000·250/13,8=18116 лм,
6 За таблицею 23 підбираємо лампу ДРЛ з найближчим значенням світлового потоку: лампа ДРЛ-400, Fл=18000 лм.
7 Перевіряємо освітленість у розрахунковій точці в горизонтальній площині для обраної лампи:
Ег фак=Ег·Fл /1000=4·3,45·18000/1000=62 лк.
Езаг фак=4·Ег фак=4·62=248 лк.
Згідно з нормами проектування фактичне значення одержаної освітленості повинно відповідати наступним умовам:
0,9Ен £ Ефак £ 1,2 Ен.
Таблиця 23 – Параметри ламп накалювання і ламп ДРЛ
| Тип лампи | Потужність лампи w, Вт | Світловий потік F, лм | Напруга на лампі, В |
| Лампи накалювання | |||
| НБ | |||
| НБ | |||
| НБ | |||
| НБК | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| НГ | |||
| Лампи ДРЛ | |||
| ДРЛ-250М | |||
| ДРЛ-500М | |||
| ДРЛ-750М | |||
| ДРЛ-1000М | |||
| ДРЛ-80 | |||
| ДРЛ-125 | |||
| ДРЛ-250-2 | |||
| ДРЛ-400 | |||
| ДРЛ-700 | |||
| ДРЛ-1000-2 |
8 Розраховуємо освітленість у вертикальній площині за формулою (38). Так як розрахункова точка, що лежить у вертикальній площині, освітлюється тільки двома світильниками, то освітленість вертикальної площини буде дорівнювати
Ев=2Егl0/hp=2·62·2,5/4,5»69 лк.
9 Розраховуємо освітленість у похилій площині:
ЕA=2Ег(cosq+ l0sinq/hр)=2·62(cos60°+2,5sin60°/4,5)»122 лк.
10 Розраховуємо потужність системи освітлення. Потужність однієї лампи обираємо за таблицею 23:
W=n·w=4·400=1600 Вт.
