РАСЧЕТ ОСВЕЩЕННОСТИ С УЧЕТОМ МНОГОКРАТНЫХ ОТРАЖЕНИЙ7.12. Освещаемый объем помещения ограничивается ограждающими поверхностями, отражающими значительную часть светового потока, попадающего на них от источников света. В установках внутреннего освещения отражающими поверхностями являются пол, потолок, стены и оборудование, установленное в помещении. В тех случаях, когда поверхности, ограничивающие пространство, имеют высокие значения коэффициентов отражения, отраженная составляющая освещенности может иметь также большое значение и ее учет необходим, поскольку отраженные потоки могут быть сравнимы с прямыми и их недооценка может привести к значительным погрешностям в расчетах. Расчет ОУ с учетом прямой и отраженной составляющей освещенности наиболее прост, если распределение светового потока по расчетной плоскости близко к равномерному. Это условие практически обеспечивается в случаях, когда размещение светильников близко к оптимальному. В этом случае можно ориентироваться на среднюю освещенность расчётной плоскости и ввести понятие U оу - коэффициента использования ОУ, под которым принято понимать отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света U оу= Ф р/(nФ л), (85) где Ф р - световой поток, падающий на расчетную плоскость; n - число источников света.
Рис. 93. Расположение светящей панели в помещении (к примеру 7) Рис. 94. График зависимости коэффициента использования ОУ от индекса помещения 1 - rп=0,7; rс=0,5; rр=0,3; 2 - rп=0,7; rс=0,5; rр=0,1; 3 - rп=0,5; rс=0,3; rр=0,1; 4 - rп=0,3; rс=0,1; rр=0,1 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. На рис. 94 приведены кривые зависимости коэффициента использования ОУ для светильника рассеянного света от индекса помещения i п, определяемого соотношением размеров освещаемого помещения: i п= а п b п/(h р(а п+ b п)). (86) Значение i п обычно определяют по таблицам. В зависимости от относительных размеров помещения и расчетной высоты находится значение индекса помещения. Согласно рис. 94 при увеличении i п наблюдается рост U оу, что объясняется увеличением светового потока, непосредственно падающего от светильника на расчетную плоскость, с уменьшением высоты подвеса при неизменной площади помещения. С увеличением значений коэффициентов отражения, поверхностей, ограничивающих помещение, растет коэффициент использования ОУ, так как при этом уменьшаются потери светового потока при многократных отражениях. При известном значении U oy среднюю освещенность Е ср можно определить из следующего уравнения: Е ср= Ф р/(А р К з)= nФ л U оу/(А р К з), (87) где А р - площадь расчетной поверхности. Уравнение (87) используется также для решения обратной задачи - определения светового потока источников света, необходимого для создания заданной средней освещенности: Ф л= Е ср А р К з/(nU оу). (88) В связи с тем, что нормирование искусственного освещения осуществляется по минимальному, а не по среднему значению освещенности, а также учитывая, что в практических условиях неизбежно неравномерное распределение освещенности на расчетной поверхности, в уравнения (87) и (88) вводится коэффициент z, значение которого равно: z = E cp/ Е мин. Значение z является функцией многих переменных и в наибольшей степени зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте. При отношении l cв/ h p, не превышающем рекомендуемых значений, можно принимать z =1,15 для ламп накаливания и типа ДРЛ и 1,1 - для ЛЛ при расположении светильников в виде светящих линий. Для отраженного освещения z =1,0. С учетом z световой поток источников света Ф, необходимый для создания нормированной освещенности, определится по формуле: Ф = Е н А р К з z /(nU оу). (89) По рассчитанному значению светового потока и напряжению сети выбирается ближайшая стандартная лампа, световой поток которой не должен отличаться от расчетного значения больше чем на (-10 ¾ +20%). При невозможности обеспечения этого условия корректируется число светильников N cв =n. При расчете люминесцентного освещения первоначально вместо числа светильников используется число рядов светильников N, которое подставляется в уравнение (89) вместо п. Тогда число светильников в ряду определится как N св= Ф / Ф 1, где Ф 1 - поток ламп в каждом светильнике. При расчетах возможны различные случаи, когда: суммарная длина светильников превышает длину помещения, при этом необходимо использовать более мощные лампы, увеличивать число рядов, компоновать ряды из сдвоенных, строенных и т.п. светильников; суммарная длина светильников равна длине помещения, в этом случае рекомендуется устройство непрерывного ряда светильников; суммарная длина светильников меньше длины помещения, при этом принимается ряд светильников с равномерно распределенными между светильниками разрывами l. На основе технико-экономических сопоставлений выбирается лучший вариант. Рекомендуется, чтобы значение l не превышало 0,5 расчетной высоты (кроме случая использования многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий). При расчете ОУ со стандартными светильниками U oy определяется из справочных таблиц* с учетом коэффициентов отражения стен, потолка, пола и индекса помещения. 7.13. Для расчета ОУ при равномерном размещении светильников общего освещения широкое распространение получил метод удельной мощности. Удельная мощность освещения определяется отношением суммарной мощности ламп к освещаемой площади и является одним из важнейших энергетических показателей ОУ. Преобразуем формулу (89), введя в нее следующие величины: р - мощность одной лампы, Вт; w - удельную мощность; Вт/м2; h - световую отдачу, лм/Вт, тогда Ф = Е н А р К з z /(nU оу)=h р; w = pn / A p= Е н К з z /(h U оу). (90) На основании формулы (90) можно заключить, что w зависит от освещенности, световой отдачи применяемых источников света и других факторов, т.е. от тех же показателей, которые оказывают влияние и на коэффициент использования ОУ. На всех стадиях проектирования допускается вместо полного светотехнического расчета определять мощность и число ламп по таблицам удельной мощности* в пределах данных, для которых они составлены. ________________ * Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976-384 с. При этом к учитываемым параметрам относятся: тип светильника, освещенность, коэффициент запаса (при его значениях, отличающихся от указанных в таблицах, допускается пропорциональный пересчет значений удельной мощности), коэффициенты отражения ограждающих поверхностей помещения (для светильников прямого света таблицы рассчитаны для rп=50%, rс=30%, rр=10% и для них допускается при более светлых поверхностях уменьшать, а при более темных увеличивать значение удельной мощности на 10%), значения расчетной высоты, площадь помещения, коэффициент z, напряжение ламп накаливания. Так, табличные значения удельной мощности для ЛН соответствуют напряжению 220 В, при напряжении 127 В значения w, взятые из таблиц, должны быть умножены на коэффициент 0,86.
Рис. 95. График для определения числа светильников ЛСО02/Р=0,1; 0,2; 0,3 с лампами ЛБ-40 h р=1,5-2 м; rп=0,7; rс=0,5; rр=0,1
Рис. 96. График для определения числа светильников УСП 3, 5, 11, 18, 31, 35 с лампами ЛБ-40 h р=2-3 м; rп=0,7; rс=0,5; rр=0,1 Для светильников с ЛЛ, кроме указанного, имеются следующие отличия: таблицы приводятся для освещенности 100 лк, в них указываются тип и мощность ламп с учетом их световой отдачи. Таблицы удельной мощности для светильников с лампами типа ДРЛ составляются также для освещенности 100 лк (с пропорциональным пересчетом при других освещенностях), так как световая отдача ламп различной мощности практически одинакова. При составлении таблиц значений w не учитывается форма помещения. Индекс помещения i п определяется по формуле имеющей достаточную точность при a п: b п£2,5. При пользовании таблицами для удлиненных помещений следует определять значения w для условной площади, равной 2b2 и распространить его на всю площадь помещения. Порядок пользования таблицами при ЛН и лампах типа ДРЛ следующий: 1. Выбираются параметры ОУ, включая число светильников. 2. По соответствующей таблице находится удельная мощность ОУ. 3. Определяется единичная мощность лампы по формуле р = wA п/ n. Выбирается ближайшая к этому значению лампа. При ЛЛ выбираются все решения по осветительным установкам, включая число рядов светильников N и тип лампы. 1. По соответствующей таблице находят значения w для ламп данной мощности. 2. Определяют необходимое число светильников п в ряде делением произведения wA п на мощность одного светильника Графики Гурова и Прохорова*, предназначенные для определения числа светильников с ЛЛ в функции площади помещения при условии соблюдения всех других параметров установки, обеспечивают получение более точных результатов, чем по таблицам удельной мощности. На рис. 95, 96 даны графики для наиболее распространенных светильников. ________________ * Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г.М. Кнорринга. - Л.: Энергия, 1976-384 с.
|
, (91)
