Адрес этой страницы' ?>

§ 12. Общие принципы проектирования осветительных установок

Проектируя осветительную установку, необходимо решить следующие основные вопросы: выбрать тип источника света, систему освещения, норму освещенности, тип светильников, способы освещения; произвести размещение светильников; рассчитать освещенность в интересующих нас точках; уточнить после этого размещение и число светильников и определить единичную мощность светильников и ламп.

Выбор источников света - ламп накаливания или газоразрядных ламп — определяется экономичностью газоразрядных источников света. Кроме того, преимущества люминесцентного освещения несомненны там, где требуется тонкое различение цветов, а также в помещениях, недостаточно освещенных или совсем не освещенных естественным светом, в помещениях, где выполняются точные работы, и т. п.

Определяя систему освещения, выбирают общее или комбинированное освещение. При этом следует учитывать, что экономичнее система комбинированного освещения, но в гигиеническом отношении система общего освещения более совершенна, так как она позволяет создать более благоприятное распределение яркостей в поле зрения.

По мере совершенствования осветительной техники общее освещение неизбежно должно вытеснить комбинированное. Поэтому уже сейчас во всех случаях, где это возможно, следует отказываться от применения местных светильников и в первую очередь в цехах автоматизированного производства.

Типы светильников в производственных помещениях выбираются по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в помещениях; конструктивное исполнение светильников должно соответствовать условиям среды в данном помещении. Размещение светильников в помещении при системе общего освещения находится в зависимости от высоты их подвеса.

Путем расчетов и экспериментально установлены наивыгоднейшие соотношения между высотой подвеса Н светильника над освещаемой плоскостью и расстоянием L между светильниками (рис. 60) для каждой из систем расположения светильников (однорядное, квадратное, шахматное и т. п.). В табл. 11 приведены рекомендации по размещению некоторых типов светильников.

Рис. 60. Схема размещения светильников в помещении

Таблица 11 Наивыгоднейшие значения отношений расстояния между светильниками с лампами накаливания к высоте подвеса их над рабочей поверхностью (L : Н)

Кроме расстояния L между светильниками, необходимо выбрать и расстояние L₁ между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать L₁ = (0,25 ÷ 0,3) L, а если у стен расположены проходы, то L₁ = (0,4÷0,5) L.

Светильники с люминесцентными лампами в цехах размещают линиями. Расстояние между рядами принимают равными 1,2—1,5H в зависимости от типа светильников.

Целью расчета осветительной установки является определение количества и мощности ламп. Существует несколько различных методов расчета осветительных установок. Важнейшие из них: метод коэффициента использования светового потока и точечный метод.

Методика расчета осветительной установки зависит прежде всего от назначения помещения, для которого проектируется освещение, и культуры его эксплуатации.

Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока производят в тех случаях, когда освещение рабочей поверхности происходит не только за счет светового потока, падающего непосредственно от светильника, но и за счет потока, отраженного от потолка, стен и элементов оборудования.

При расчете точечным методом влияние световых потоков, отраженных от стен и потолков, не учитывается.

Большинство помещений в цехах машиностроительных заводов имеют светлую окраску стен и потолков, окрашенное в светлые тона оборудование, создающие значительный отраженный световой поток. Поэтому расчет освещения для чистых помещений цехов машиностроительных заводов, а также помещений конструкторских отделов, конторских помещений и ряда других методом коэффициента использования светового потока предпочтительнее.

Расчет освещения методом коэффициента использования светового потока. Обозначим световой поток лампы, установленной в светильнике, через F_л, а световой поток, упавший на расчетную плоскость, — через F_∑, понимая под этой величиной как поток, упавший непосредственно от светильника, так и поток, отразившийся предварительно от стен и потолка.

Тогда отношение и будет представлять собой коэффициент использования светильника относительно данной плоскости.

Величина коэффициента использования η зависит от длины и ширины помещения, высоты подвеса светильника, коэффициентов отражения потолка и стен, от характера кривой светораспределения и коэффициента полезного действия светильника.

Для каждого типа светильника значения коэффициента использования (в процентах) вычислены заранее в зависимости от размеров помещения и коэффициентов отражения стен и потолка и приведены в светотехнических справочниках в виде таблиц.

Влияние геометрических размеров помещения оценивается показателем помещения φ. Если помещение имеет длину a и ширину b, то

Если известно значение коэффициента использования для данных условий, можно определить среднюю освещенность на горизонтальнойповерхности по формуле

где S — площадь помещения в м²;

n — число светильников в помещении;

К — коэффициент запаса-осветительной установки.

Ввиду того, что нормами предусматривается не средняя, а минимальная освещенность, в расчетную формулу вводится коэффициент .

Значения коэффициента z, учитывающего фактическую неравномерность распределения освещенности по помещению при условии наивыгоднейшего размещения светильников, находятся в пределах 0,75—0,9 в зависимости от применяемых типов светильников.

Окончательная формула имеет вид .

С помощью полученной формулы можно решить и обратную задачу: по заданной величине минимальной освещенности E_min найти требуемый световой поток каждой лампы F_л:

Зная световой поток F_л, по справочнику или каталогу подбирают лампу соответствующей мощности.

В результате произведенных светотехнических расчетов, зная число и мощность ламп, можно определить удельную мощность установки Р, т. е. отношение всей мощности ламп осветительной установки общего освещения nP_л к освещаемой площади S:

Величины удельной мощности зависят от многих переменных, но при наивыгоднейшем расположении светильников, определенных их типах, заданной освещенности и высоте подвеса могут быть вычислены и сведены в таблицы. Имея справочники с такими таблицами, определение единичной мощности ламп можно произвести по формуле

Результат округляют до ближайшей стандартной мощности лампы (обычно в сторону бо`льшего значения).

Метод расчета освещения по удельной мощности применим только для приближенных или контрольных расчетов освещенности в помещениях с равномерным расположением светильников (для установок как с лампами накаливания, так и с люминесцентными лампами).