Розрахунок освітленості приміщення. Коефіцієнт використання світлового потоку

Штучне освітлення – невід’ємна частина архітектури. Організація правильного освітлення – трудомісткий процес з масою нюансів, однак людина недосвідчений сприймає освітлення, як належне. Від правильного розрахунку освітленості приміщення залежить здоров’я людей, продуктивність праці, а часом навіть життя співробітників, якщо мова йде про виробничому приміщенні.

Недолік освітлення так само, як і його надлишок, негативно позначається в першу чергу на зорі людини, що перебуває в приміщенні. Сильна напруга очей призводить до швидкої стомлюваності і емоційної нестабільності.

Основне завдання при плануванні освітлення в приміщенні – максимально наблизити штучне освітлення до того, яке є максимально комфортним для людини, до природного сонячного. Для цього існують певні норми освітленості, регламентовані для кожного типу приміщень в окремо.

Те, що ми звикли сприймати, як штучне освітлення, це продукт перетворення електричної енергії в конкретний вид електромагнітного випромінювання. Це перетворення відбувається в освітлювальних електроустановках – люстрах, лампах, торшерах і так далі.

Правильне освітлення безпосередньо впливає на працездатність

Існує кілька видів розрахунку освітленості приміщення.

Метод розрахунку освітленості за коефіцієнтом використання світлового потоку

Метод коефіцієнта використання світлового потоку застосовується, щоб розрахувати рівномірність освітлення поверхонь розташованих в горизонтальних площинах, незалежно від типу використовуваних світильників.

Метод світлового потоку дозволяє обчислити коефіцієнт кожного окремого приміщення, спираючись на основні характеристики, а також на властивості світловідбивання матеріалів обробки. Його використовують для розрахунку внутрішнього освітлення.

Освітлення приміщення багато в чому регулюється поверхнями, виконуючими огороджувальну функцію. Вони відображають великий відсоток потоку світла. Відбивають світло виступають стіни, підлогу і стелю, а також об’єкти та обладнання всередині приміщення. Чим вище коефіцієнт відбиття обмежуючих поверхонь, тим більше уваги необхідно приділити обліку цього аспекту освітлення. Відображені потоки можуть зрівнятися за потужністю з прямими і, якщо це не було взято до уваги на етапі планування, можуть істотно порушити загальний світловий фон приміщення.

Розраховуючи коефіцієнт необхідно враховувати такі фактори:

Система освітлення. При виборі конкретного варіанту потрібно врахувати функціональне призначення приміщення і правильно розрахувати точність зорових робіт, виконуваних в ньому. Існує три основні системи: загальне, місцеве і комбіноване освітлення.

Джерело світла. Вибір джерела обумовлюється параметрами будівництва, станом повітряного середовища, дизайнерськими і економічними міркуваннями.

  • Всім відомі лампи розжарювання – джерело низької якості. Вони малоекономічних, при цьому показники їх світловіддачі варіюються від 7 до 26 лм / Вт. Спектр випромінювання цього типу ламп спотворений. Детальніше про технічні характеристики ламп накалівая тут.
  • Більш дорогим і ефективним джерелом є люмінесцентні лампи, показники світлопередачі яких досягають 75 лм / Вт, а термін служби 10000 годин. Цей варіант більш складний в експлуатації і утилізації.
  • Для великих приміщень, висотою понад 7 метрів застосовуються лампи типу ДРЛ і металлогалогеновие лампи типу МГЛ.
  • Останнім часом стали популярні світлодіодні лампи, які мають чимало переваг серед аналогів. Однак поки вони не поширені у вигляді високої вартості. Про технічні характеристики світлодіодів читайте тут.

Тип світильника. Існує безліч варіантів світильників. Вибір конкретного залежить від світлотехнічних і економічних вимог. Світильники відрізняються показниками розподілу світла. Виділяють такі типи:

  • Прямий розподіл,
  • Переважно пряме,
  • розсіяне,
  • відбите,
  • Переважно відбите.

Також вони відрізняються за показниками кривої сили світла. Серед варіантів:

  • Концентрований тип,
  • рівномірний,
  • глибокий,
  • синусний,
  • косінусний,
  • широкий,
  • Полу широкий.

Розрахунок необхідного світлового потоку кожної лампи окремо і всіх джерел світла в цілому здійснюється за формулою. Коефіцієнт використання світлового потоку формула:

де Еmin – норма мінімальної освітленості;

k – коефіцієнт запасу;

S – площа, яка буде освітлена в м2;

Z – коефіцієнт мінімальної освітленості (коефіцієнт нерівномірності освітлення);

N – загальне число світильників;

n – число ламп в кожному світильнику;

h – коефіцієнт використання світлового потоку в частках одиниці.

Таблиця – Розрахункові значення світлового потоку найбільш поширених джерел світла Фл

Тип лампи ФЛ, лм Тип лампи ФЛ, лм Тип лампи ФЛ, лм
ЛДЦ 40-4 1995 ЛДЦ80-4 3380 ДРЛ 80 3200
ЛД 40-4 2225 ЛД 80-4 3865 ДРЛ 250 11000
ЛХБ 40-4 2470 ЛХБ 80-4 4220 ДРЛ 1000 50000
ЛТБ 40-4 2450 ЛТБ 80-4 4300 ДРИ 250 18700
ЛБ 40-4 2850 ЛБ 80-4 4960 ДРИ 400 32000
ЛХБЦ 40-1 2000 ДРИ 1000 90000

Метою розрахунку є визначення необхідної чисельності світильників, які можуть забезпечити мінімальний рівень нормованої освітленості.

Мінусом даного методу можна вважати складність розрахунку і не кращий показник точності.

Метод питомої потужності

Цей варіант розрахунку не найточніший, тому його використовують при орієнтовних розрахунках. Його перевагою є простота. Розрахунок освітлення методом питомої потужності ведеться за цією формулою:

де р – показник питомої потужності, Вт / м2;

S – площа освітлюваного приміщення в м2;

n – кількість ламп в освітлювальній установці.

Питома потужність – це частка від ділення загальної потужності лампи на площу приміщення. Вона також залежить від типу світильника, висоти його підвісу, властивостей поверхонь, що відбивають і обраної норми освітлення.

Розміщення світильників в приміщенні

Н – висота приміщення; hс – висота схилу (відстань від перекриття до світильника); hп – висота світильника над підлогою; hр – висота робочої поверхні (відстань від підлоги до робочої поверхні); h – розрахункова висота (відстань від світильника до робочої поверхні); Lа – відстань між світильниками в ряду; L в – відстань між рядами світильників; l – відстань від крайніх світильників або їх рядів до стіни.

Існують нормовані показники питомої потужності різних ламп. Чим менше площа освітлюваного приміщення, тим більше значення питомої потужності кожної лампи.

Якщо обраний тип світильника не відповідає стандартним вимогами потужності, його слід замінити на найближчу за значенням стандартну велику лампу. Для житлових і виробничих приміщень існують різні норми – від 3,5 до 12 Вт / м2 і від 3 до 10 Вт / м2 відповідно.

В інтернеті або літературі можна знайти таблиці розрахунків методом питомої потужності.

Точковий метод розрахунку освітлення

Т очечной метод розрахунку штучного освітлення дозволяє встановити рівень освітленості кожної точки в приміщенні, незалежно від розташування в горизонтальній, вертикальній і похилій площинах.

Цей метод неймовірно трудомісткий, проте результат вартий витрачених зусиль. Він дозволяє отримати найбільш точні дані і залежить лише від того, наскільки сумлінно інженер виконає всі розрахунки.

Розрахунок освітлення точковим методом також використовується для розрахунку нерівномірного освітлення: загального, місцевого, зовнішнього, локалізованого. Освітленість приміщення, згідно з розрахунком, повинна в будь-якій точці досягати значення норми навіть за умови, коли термін служби джерела світла добігає кінця.

За основу розрахунку береться основний закон світлотехніки. Формула твори розрахунку залежить від світлового приладу і характеристик об’єкта. У розрахунку використовуються спеціальні допоміжні номограми, графіки і таблиці.

де I – сила світла в напрямку від джерела до точки, кд;
cos а – косинус кута падіння променя на площину;
R – відстань між джерелом і точкою, м.

Перш ніж почати розрахунок необхідно викреслити схему розміщення освітлювальних приладів в масштабі. Це дозволить визначити геометричні співвідношення та кути падіння світла.

До розрахунку освітлення точковим методом. З – світильник, О – проекція світильника на розрахункову площину, А – контрольна точка.

Представлені методи розрахунку освітленості приміщень найчастіше використовуються фахівцями. Вибір конкретного методу повинен бути обумовлений функціональним призначенням приміщення, а також кількістю коштів, які будуть вкладені в освітлення.

Розрахунок освітленості приміщення вкрай важливий для майбутньої експлуатації будівлі.

Можна самостійно розрахувати освітлення, проте якщо Ви не впевнені в своїх силах, варто найняти фахівця. Від правильності зроблених розрахунків залежить дуже багато чого.

Головне управління будівництва розробило спеціальні нормативні правила, занесені в спеціальну документацію під назвою СНиП. При здійсненні розрахунків необхідно спиратися на цей документ.

Пам’ятайте, що від правильного розрахунку освітленості і підбору освітлювального обладнання буде залежати здоров’я, а іноді і життя людей. Потрібно вкрай відповідально поставитися до цього процесу, незважаючи на те, що якісне його виконання може відняти досить значний проміжок часу і велику кількість сил. Пам’ятайте, що здоров’я людини понад усе і воно явно вартує витрачених на це зусиль.

Ссылка на основную публикацию