Основные сведения из теории

Световой поток источника света распределяется в пространстве достаточно равномерно. Для рационального освещения помещения или открытого пространства требуется обычно распределение потока источника света вполне определённое: направить его вниз или вверх, распределить более равномерно по большой площади или сконцентрировать на небольшом участке (рабочем месте).

Рациональное освещение рабочего места в значительной степени за-висит от выбора светильника. Светильник состоит из лампы, являющейся источником света, и осветительной арматуры, предназначенной для пере-распределения светового потока в нужном направлении, защиты глаз от неблагоприятного воздействия яркости лампы, защиты лампы от механи-ческих повреждений и изоляции её от сырой, химически активной, пожаро- или взрывоопасной среды, крепления источника света и проводов.

Осветительная арматура состоит из корпуса, отражателя, рассеивателя или защитного стекла, ламподержателя (патрона), пускорегулирующего устройства и конструктивных узлов крепления деталей и самой арматуры.

По характеру светораспределения светильники делятся на три группы:

светильники прямого света, посылающие вниз на освещаемую поверхность и нижнюю часть стен не менее 90 % светового потока;

светильники отражённого света, посылающие вверх на потолок не менее 90 % светового потока, отразившись от потолка, световой поток распределяется по помещению. Такой способ освещения исключает слепящее действие и резкие тени, но очень неэкономичен, поэтому в производственных помещениях применяется редко;

светильники рассеянного света, направляющие световой поток в обе полусферы, но некоторые преимущественно вниз, а другие – вверх.

Светильники для люминесцентных ламп имеют преимущественно прямое светораспределение. По назначению различают светильники для внутреннего и наружного освещения. Светильники для внутреннего освещения делятся на общие и местные. Общие светильники подвешивают под потолком и служат для освещения всего помещения или его части. Местные светильники размещают вблизи рабочих мест и освещают небольшие участки на рабочих поверхностях.

В отношении конструктивного исполнения светильников жёсткие требования установлены только для пожаро- и взрывоопасных помещений, в остальных случаях выбор производят в индивидуальном порядке с учётом конкретных условий среды, экономичности светильника. В сырых помещениях и при агрессивной среде желательно применять светильники влагозащищённые, уплотнённые, пыленепроницаемые. В высоких цехах с большим выделением пыли, дыма и копоти применяют глубокоизлучатели различных типов, в том числе лампой ДРЛ, для помещений средней высоты при нормальных условиях среды применяют глубокоизлучатели, а также светильники НСО.

Светильники для производственных и вспомогательных помещений промышленных и административных зданий обозначаются буквенно-циф-ровым шифром:

 

 

,

 

где 1 – тип источника света (одна буква) – лампа: Η – накаливания, Л – люминесцентная прямая трубчатая, Ρ – ртутная типа ДРЛ, Μ – металлогалогенная, Г – ртутная типа ДРИ;

2 – основной способ установки светильника (одна буква): С – подвесной, Π – потолочный, Б – настенный, В – встраиваемый, К – консольный, Ρ – ручной сетевой;

3 – основное назначение светильника (одна буква): Π – для производственных помещений промышленных предприятий, О – для общественных и административных зданий, Б – для бытовых и жилых помещений, У – для наружного освещения;

4 – номер серии (две цифры), определяющий конструктивно-светотех-ническую схему;

5 – число ламп в светильнике (цифра 1 в шифре не указывается);

6 – мощность лампы, Вт.

Основные требования, предъявляемые к размещению светильников:

создание нормальной освещённости наиболее экономическим путём;

соблюдение необходимого качества освещения (равномерность, направление света, ограничение пульсации, блёсткости, теней и др.);

безопасный и удобный доступ для обслуживания;

надёжность крепления.

Расположение светильников с лампами накаливания, ДРЛ и ДРИ в системе общего равномерного освещения и общего в системе комбинированного освещения осуществляется в основном в шахматном порядке или по углам прямоугольника (квадрата), а с люминесцентными лампами – непрерывными рядами под перекрытиями потолка в горизонтальной плоскости и точечно на стенах.

Расстояние между рядами светильников по ширине помещения принимается из соотношений:

 

 

где – параметрический коэффициент;

L _ф – расстояние между светильниками по ширине помещения, м;

l – расстояние от стены до ближайшего светильника, м;

h – высота подвеса светильника.

Параметр выбирается в зависимости от типовой кривой силы света, полученной от светильника. По характеру кривой силы света светильники разделены соответственно на семь типовых кривых: концентрированная (К), глубокая (Г), конусная (Д), равномерная (М), полуширокая (Л), широкая (Ш), синусная (С), представленных на рисунке 3.1.

 

 

Рис. 3.1. Типовые кривые распределения силы света

Основным признаком, определяющим тип кривой, является коэффи-циент K _ф, т.е. отношение максимальной силы света светильника к средней арифметической для данной плоскости, зависящей от вида и материала отражателя и рассеивателя.

Высота подвеса светильника зависит от высоты помещения, мощности лампы, типа светильника и системы освещения. Так, минимальная высота подвеса над полом светильников общего освещения с лампами накаливания – от 2,5 до 4 м при мощности ламп до 200 Вт и от 3 до 6 м при мощности ламп более 200 Вт. Минимальная высота подвеса светильников или световых полос над полом с числом люминесцентных ламп до 4 – от 2,6 до 4 м, а при 4 и более лампах – от 3,2 до 4,5 м.

Выбор светильников для тех или иных помещений предприятий обусловливается кривыми распределения силы света, коэффициентом полезного действия, величиной защитного угла и специфическими условиями работы производства.

Кривая распределения силы света показывает, как осветительная арматура перераспределяет световой поток лампы в пространстве.

Важнейшей характеристикой экономичности светильника служит значение его КПД. Перераспределение светового потока источника света связано с известными его потерями: на поглощение в отражателе, рассеивателе и конструктивных частях светильника. Поэтому под КПД светильника принято понимать отношение вышедшего из светильника светового потока Ф_св к световому потоку источника света, помещённого в светильнике Ф_л, а при размещении нескольких ламп – как сумму потоков всех ламп.

 

 

КПД светильника зависит в основном от светотехнических характеристик материалов, из которых он изготовлен. Повышение коэффициента пропускания рассеивателя увеличивает КПД. Зеркальные светильники обладают более высоким КПД, чем диффузные. На величину КПД оказывает влияние также конструкция светильника: наличие рассеивателя и решёток, степень уплотнения, величина защитного угла (чем больше защитный угол, тем меньше КПД), Лучшие образцы светильников, в зависимости от конструкции, имеют КПД, равный 70–85 %.

Степень защиты глаз от воздействия ярких частей источника света определяется величиной защитного угла светильника – плоского утла между горизонталью и линией, соединяющей нижний край светящегося тела источника света с противоположным краем отражателя, представленном на рисунке 3.2.

Рис. 3.2. Защитный угол, создаваемый светильником:

а) с отражателем; б) с экранирующей решёткой

 

Величина защитного угла для симметричного светильника опре-деляется:

 

 

где – плоский угол, в градусах;

h – расстояние от тела накала лампы до уровня выходного отверстия, м;

R – радиус выходного отверстия светильника, м;

r – радиус кольца тела накала лампы, при расчёте принимается 0,005 м.

Изолюксы характеризуют светораспределение светильников местного освещения. Для удобства пользования такими характеристиками результаты измерений освещённости в нескольких равноудалённых друг от друга точках изображают в виде равных значений освещённости в прямоугольной системе координат Η; и d, где Η; – расстояние от светового центра светильника до плоскости измерения (по вертикали) и d – расстояние от оси симметрии светильника до рассматриваемой точки (по горизонтали).

Установка для определения пространственных кривых равной освещённости светильников местного освещения и защитного угла светильника, состоящая из светильника местного освещения – 1, селенового фотоэлемента – 2, люксметра – 3, представлена на рисунке 3.3.

 

 

Рис. 3.3. Схема установки для определения пространственных кривых

равной освещённости светильников местного освещения

и защитного угла светильника:

1 – светильник местного освещения; 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – люксметр