Расчет освещения точечным методом

Точечный метод в отличие от метода коэффициента использования позволяет определить освещенность любой точки на рабочей поверхности, как угодно расположенной в пространстве, например, горизонтально, вертикально или наклонно. Расчет освещения точечным методом производят тогда, когда невозможно применить метод коэффициента использования, например расчеты локализованного освещения, освещения наклонных или вертикальных поверхностей. Точечный метод также часто применяют в качестве проверочного расчета, когда необходимо оценить фактическое распределение освещенности на освещаемой поверхности. Однако точечный метод имеет существенный недостаток: не учитывает освещенность, создаваемую световым потоком, отраженным от стен и потолков, вследствие чего освещенность получается несколько заниженной. Поэтому точеный метод можно применять для расчета освещения помещений, в которых, отраженный световой поток составляет незначительную долю по сравнению со световым потоком, падающим непосредственно на освещаемую поверхность, например производственных помещений с низкими коэффициентами стен и потолков, местного освещения, наружного освещения.

Определение горизонтальной освещенности. Горизонтальная поверхность Q освещается светильником общего освещения с точечным источником света (лампа накаливания или ДРЛ) (рис. 7.2).

Рис. 7.2. К расчету точечным методом

Точка А,в которой необходимо определить освещенность находится на расстоянии l от источника света. Для определения освещенности в точке А применим соотношение между освещенностью и силой света:

. (7.10)

Из рисунка 7.2 выразим расстояние l через высоту подвеса светильника над расчетной поверхностью h:

.

Отсюда горизонтальная освещенность в точке А

. (7.11)

Расчет по определению освещенности в заданной точке горизонтальной поверхности производят в следующем порядке.

1. Определяется тангенс угла, образованного вертикалью и лучом света, падающим в заданную точку:

, (7.12)

где d – расстояние от проекции оси светильника на плоскость до заданной точки, значение d измеряются по плану, м.

2. После определения тангенса угла a определяется угол a и .

3. По кривым силы света выбранного типа светильника с условной лампой определяется по углу a силу света .

Кривые силы света стандартных светильников с условной лампой в 1000 лм приводятся в светотехнических справочниках.

4. По формуле (7.11) вычисляется условная горизонтальная освещенность . (для лампы в 1000 лм).

5. Условная освещенность пересчитывается с учетом светового потока лампы, установленной в светильнике:

, (7.13)

где – световой поток лампы, лм.

Если рассматриваемая точка А на поверхности Q освещается несколькими светильниками общего освещения, то учитываются и освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

,

где – освещенности, создаваемые в точке А отдельными светильниками.

Расчетная формула для определения фактической освещенности (лк) в точке А от нескольких однотипных светильников общего освещения с лампами одинаковой мощности примет вид

. (7.14)

Расчет освещения таким методом неудобен, так как требуется определить значения освещенности от каждого светильника и суммировать их.

Для упрощения этого метода в проектной практике применяют наиболее распространенный способ расчета по пространственным кривым равной освещенности (изолюксы). Эти кривые построены для различных типов стандартных светильников с условной лампой в 1000 лм в прямоугольной системе координат в зависимости от расчетной высоты подвеса светильника h и расстояния d проекции светильника на горизонтальную поверхность до заданной (контрольной) точки.

Расчет производится в следующем порядке:

1. По кривым рис.6.1-6.14 [5] для выбранного типа светильника в зависимости от расчетной высоты его подвеса h и расстояния d, определенного по плану, для каждого значения находят ближайшую кривую, на которой указана условная освещенность. Если точка, заданная координатами h и d, не попадает на кривую, то значение освещенности определяется посредством интерполирования между двумя ближайшими кривыми.

2. Найденные по кривым условные освещенности от ближайших светильников для расчетной точки суммируются:

.

3. Если установленные светильники однотипны с лапами накаливания одинаковой мощности, значение светового потока одной лампы при заданной освещенности E_u определяют как

, (7.15)

где m – коэффициент, учитывающий дополнительную освещенность в заданной точке от удаленных светильников, не учтенных при определении условной освещенности, и от отражения стен, потолка и расчетной (рабочей) поверхности помещения. Значение m в зависимости от коэффициентов отражения поверхностей помещения принимают в пределах 1…1,2.

Пример 3. Определить освещенность в контрольной точке А (рис. 7.3).

Исходные данные. Для освещения помещения применены 6 светильников с типа НСП17 с лампами накаливания мощностью 200 Вт. Расчет производился методом коэффициента использования светового потока при нормируемой освещенности 200 лк.

Решение:

Определим расстояние (в метрах) проекции d каждого светильника до точки А. По кривым равной освещенности (изолюксам)
(рис. 7.3) для светильника типа НСП17 выбираем значения условных освещенностей и записываем в таблицу 7.1).

Таблица 7.1

Значения условных освещенностей

Рис. 7.3. Размещение контрольной точки

Суммируем найденные по кривым условные освещенности от светильников 1…6 для расчетной точки А

.

Определяем действительную расчетную освещенность в точке А:

.

Принимаем .

,

т. е. расчетная освещенность намного меньше нормируемой освещенности 200 лк.