Особенности РАСЧЁТа местного ОСВЕЩЕНИЯ

Согласно СНИП 23-05-95 для местного освещения (в составе комбинированного освещения) следует использовать светильники с непросвечивающими отражателями. Светильники местного освещения следует располагать так, чтобы их светящие элементы не попадали прямо в поле зрения работников данного и на других рабочих местах.

Местное освещение рабочих мест с трёхмерными объектами различения следует выполнять:

· при диффузном отражении света фоном – с помощью светильника, отношение наибольшего размера светящей поверхности которого к высоте её расположения над рабочей поверхностью составляет не более 0,4 при направлении оптической оси в центр рабочей поверхности под углом не менее 30˚ к вертикали;

· при направленно-рассеянном отражении фона – с помощью светильника, отношение наименьшего линейного размера светящей поверхности которого к высоте её расположения над рабочей поверхностью составляет не менее 0,5, а её яркость находится в пределах от 2500 до 4000 кд/м². Яркость рабочей поверхности не должна превышать значений, указанных в табл. 11.

Таблица 11

Допустимые зничения яркости рабочих поверхностей

Площадь рабочей поверхности, м2	Допустимое значение яркости, кд/м2
Менее 10-4
10-4 – 10-3
10-3 – 10-2
10-2 – 10-1
Более 10-1

 

Целью расчёта местного освещения является выбор типа светильника типа и мощности осветительной лампы. Ниже предлагается методика расчёта местного освещения, являющаяся модификацией точечного метода, в основе которого лежит известное выражение для освещённости данной точки “ a ” поверхности наблюдаемого объекта:

, (15)

где J_св – сила света, излучаемого светильником, кд/м²; l_са – длина пути светового луча от светящего элемента (лампы) до точки “ a ” наблюдаемого объекта, м; γ_са – угол, образуемый световым лучом в направлении от светящего элемента к точке “ a ” и нормалью к наблюдаемой поверхности в точке “ a ”, рад.

На рис. 6 иллюстрируется общий случай расположения све­тильника местного освещения отно­сительно рабочей поверхности, ко­торая может иметь некоторый наклон относительно горизонталь­ной плоскости (точка вращения ра­бочей поверхности совмещена с началом координат): x_св, y_св и z_св – координаты точки подвеса центра светящего элемента “ сэ ” (например, нити накала лампы) све­тильника местного освещения относительно начала коор­динат на плоскости рабочей поверхности; x_a и y_a – координаты точки “ a ” на рабо­чей поверхности. Величины x_св, y_св и z_св определяются геометрическими характеристиками светильника ме­стного освещения и точкой его уста­новки (подвеса) на рабочей поверх­ности. Величины x_а и y_а определяются условиями организа­ции рабочего места и особенностями наблюдаемых объектов, т. е. определяются наиболее «тре­бовательным» к уровню освещённости элементом наблюдения.

С учётом сделанных обозначений и на основании геометрии чертежа на рис. 6 легко определить величины l_са и γ_а, предварительно обозначив l′_св.а – длина проекции линии l_са на плоскость рабочей поверхности:

;(16)

;(17)

;(18)

В точке “ a ” поверхности наблюдаемого объекта светильник местного освещения должен создавать освещённость, равную нормативному значению для местного освещения (табл. 8) с отклонением в пределах (–10 % ÷ 20) %, т. е. E_a = (0,9 ÷ 1,2) E_{норм.. м}. Следовательно, определив по формулам (16) – (18) величины l_св.а и γ_са, можно определить силу света, требуемую от светильника местного освещения:

. (19)

Зная силу света, излучаемого светильником, и конструктивные параметры светильника местного освещения можно приближённо определить создаваемый им световой поток и, согласно табл. 1, выбрать соответствующую осветительную лампу.

Световой поток, создаваемый светильником местного освещения, можно представить в виде суммы светового потока прямого излучения осветительной лампы на освещаемую поверхность и светового потока, отражённого от рефлектора (отражателя) светильника:

Ф_св = Ф_{св. пр} + Ф_{св. отр} ≈ J_л Ω_св + J_л χ_св ρ_св (4π – Ω_св ), (20)

где: J_л – световой поток, создаваемый лампой светильника; Ω_св – телесный угол излучения светильника (рис. 6); χ_св – коэффициент, определяющий отношение отражающей поверхности рефлектора светильника к его полной поверхности (в большинстве случаев для светильников местного освещения типа настольной лампы можно полагать χ_св≈ 0,88 – 0,92); ρ_св – коэффициент отражения отражающей поверхности отражателя светильника (зависит от покрытия отражающей поверхности рефлектора).

Если в светильнике местного освещения используется лампа накаливания, её приближённо можно считать точечным источником света, создающим световой поток в телесном угле, близким к полному (Ω_полн = 4π стерадиан): Ф_л ≈ 4π J_л,поэтому выражение (20) можно видоизменить:

Ф_св ≈ Ф_л Ω_св /4π (1 + χ_св ρ_св (4π/ Ω_св – 1), (21)

Если световой поток, создаваемый светильником в пределах телесного угла Ω_св приближённо считать равномерно распределённым, то можно положить, что Ф_св ≈ J_св Ω_св и, следовательно:

J_св ≈ (Ф_л /4π) (1 + χ_св ρ_св (4π/ Ω_св – 1), (22)

Решая совместно выражения (19) и (22) получаем расчётное выражение для выбора лампы светильника местного освещения по величине создаваемого светового потока (табл. 1):

,(23)

;

d_св – диаметр отражателя светильника местного освещения по нижнему срезу, м; h_л – высота расположения центра светящейся поверхности лампы относительно нижнего среза светильника (рис. 7), м.

Рис. 6. Определение телесного угла излучения светильника местного освещения