Расчет искусственного освещения

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Расчет искусственного освещения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Общие принципы расчета. Расчет искусственного освещения ведут в определенной последовательности. Прежде всего выбирают тип источника света, систему освещения и по таблице 20.1 определяют норму освещенности. Затем, отдав предпочтение конкретному типу светильников и способу освещения, размещают их в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, определяют единичную мощность ламп.

При выборе источников света руководствуются следующими соображениями. В помещениях с высокими требованиями к качеству цветопередачи, температурой воздуха выше 10 °C и отсутствием опасности травматизма в связи со стробоскопическим эффектом отдают предпочтение экономичным газоразрядным лампам. Люминесцентное освещение следует применять в помещениях при недостатке или отсутствии естественного света и выполнении точных работ.

Определяя систему освещения, учитывают большую экономичность системы комбинированного освещения и в противовес этому большее совершенство в гигиеническом отношении системы общего освещения, так как последняя позволяет равномернее распределить световой поток и яркость в поле зрения. Улучшение конструкций осветительных приборов неизбежно должно привести к вытеснению комбинированного освещения, поэтому по возможности необходимо исключать использование местных светильников. Однако при выполнении работ I… V разрядов для создания требуемой направленности светового потока и исключения блесткости целесообразно применять комбинированное освещение.

В случае выбора системы общего освещения принимают во внимание то, что локализованное освещение позволяет добиться высоких уровней освещенности на отдельных участках работ без повышения экономических затрат. Применению локализованного освещения отдают предпочтение также в случае неравномерного размещения оборудования по площади помещения.

Тип светильника определяют по технологическим условиям с учетом требований к распределению яркости в поле зрения работающих. Выбор конструктивного исполнения светильников зависит от состояния воздушной среды в данном помещении (наличия пыли, влаги, пожароили взрывоопасных веществ).

Расположение светильников в помещении при системе общего освещения зависит от высоты их подвеса над освещаемой плоскостью. Соблюдая оптимальное отношение расстояния между светильниками l к высоте их подвеса h, достигают необходимой равномерности освещения рабочих поверхностей. Значения l/h для светильников некоторых типов следующие: 1,4 — для «Глубокоизлучателя», «Люцетты», ОД, ОДО, ПВЛ-6; 1,5 —для «Универсаль», ПУ, ПВЛ-1; 2-для ВЗГ, Фм.

Необходимо также выбрать расстояние l1 между светильниками и стеной. Если рабочие поверхности горизонтальные и расположены непосредственно у стен, то рекомендуется принимать l1 = (0,25…0,3) l. Если же вдоль стен расположены проходы, то l1 = (0,4…0,5) h.

Светильники с люминесцентными лампами в помещении обычно располагают рядами. Расстояние между рядами принимают равным (1,2…1,5)/h в зависимости от типа светильников.

Расчет методом удельной мощности. Данный метод применяют для ориентировочных или проверочных расчетов освещенности в помещениях при равномерном расположении в них светильников. Значения удельной мощности Ру зависят от многих переменных, но для случаев оптимального расположения светильников известного типа, заданной освещенности и высоты подвеса они известны. Их можно найти в справочной литературе.

В этом случае мощность одной лампы, Вт, рассчитывают по формуле.

Pл = РуSп/пл, где PУ — удельная мощность светильников, необходимая для освещения помещений, Вт/м2; Sп — площадь пола, м2; пл — число ламп.

Полученный результат округляют. до ближайшего большего значения стандартной мощности лампы.

В справочниках обычно указаны удельные мощности с учетом назначения производственных помещений. Например, для чертежных залов Ру = 24…28 Вт/м2, для доильных залов— 15,5, для телятников — 8, для складов — 2,5 Вт/м2 и т. д.

Расчет методом светового потока. Этот метод позволяет определить световой поток ламп при заданной освещенности рабочей поверхности, общем освещении с равномерным расположением светильников, с учетом отраженного стенами и потолком света. Метод светового потока непригоден в следующих случаях: при расчете направленного сконцентрированного светового потока; для локализованного, местного и наружного освещения; при негоризонтальности рабочих поверхностей.

По найденному значению Фл и таблице 2. (см. Приложение) выбирают стандартную лампу, округляя полученное расчетное значение светового потока в большую сторону. Затем определяют электрическую мощность осветительной установки и действительную освещенность, лк:

Ед = Фл. тnсзс/(Sпkz),.

где Фл. т — световой поток выбранной лампы, лм.

Расчет точечным методом. Данным методом определяют световой поток ламп, необходимый для создания заданной освещенности при любом расположении освещаемой поверхности и светильников в случаях, когда отраженный свет несуществен. Точечный метод применим для расчета как внутреннего, так и наружного освещения.

В основе метода лежит известное светотехническое соотношение, определяющее зависимость освещенности поверхности Е, создаваемой точечным источником света, от силы света I, расстояния до поверхности r и угла падения света на эту поверхность б:

Е = I cos б/r2.

В качестве расчетной принимают точку с наименьшей освещенностью (точка, А на рис. 1). Так как световой поток светильников еще неизвестен, то вычисляют не истинную, а условную освещенность Ее, т. е. ту, которая была бы создана в расчетной точке, если бы в светильниках выбранного типа находились лампы с условным световым потоком в 1000 лм. Для случая, соответствующего рисунку 1.

где Ii — сила света выбранного светильника в направлении расчетной точки, кд, определяемая по кривым силы света — графикам пространственных изолюкс конкретного светильника; бi — угол между осью светильника и линией, соединяющей световой центр светильника с заданной точкой; h =rcos б — расчетная высота подвеса, м.

Рис. 1. К расчету освещенности, создаваемой в точке несколькими светильниками

Чтобы найти действительную освещенность, следует условную освещенность умножить на коэффициент, учитывающий отличие истинного значения светового потока принятой лампы от условного и равный 10−3 Фл. Кроме того, в формулу для определения Ед следует ввести коэффициент м= 1,05… 1,1, учитывающий влияние удаленных светильников и отраженного света. Необходимо также иметь в виду и тот факт, что в процессе эксплуатации осветительная установка перестает удовлетворять предъявляемым к ней требованиям из-за «старения» лампы (световой поток к концу срока службы уменьшается на 15…20%), снижения отражательных свойств поверхностей светильников вследствие коррозии, запыления светильников. Снижение действительной освещенности от указанных факторов учитывают коэффициентом запаса k, значения которого находятся в пределах 1,3…2.

Рис. 2. К расчету освещенности наклонной плоскости

Если необходимо рассчитать освещение наклонной плоскости, то через расчетную точку, лежащую на этой плоскости, проводят вспомогательную горизонтальную плоскость (рис. 2). Связь между горизонтальной освещенностью в расчетной точке Ет и освещенностью наклонной плоскости Н выражается соотношением Ен = шEг, где ш = cos и ±р sin и/h. Величины и, р, h показаны на рисунке 2.

Расчётная часть Светильник — это осветительный прибор ближнего действия, характеризующийся стандартными кривыми силы света. Светильники предназначены для защиты источников света от механических повреждений и от загрязнения, а также для обеспечения рассеяния света. Светильники выбирают по следующим условиям:

По конструктивному исполнению. Определяется условиями окружающей среды.

По светораспределению. Определяется отражающими свойствами стен, потолка и рабочей поверхности. При малых коэффициентах отражения рекомендуется применять светильники прямого света класса П. В помещения, где поверхности обеспечивают достаточное рассеяние, применяют светильники класса Н.

По показателю блесткости. Выбирают исходя из высоты их подвеса.

По экономичности. Выбирают исходя из минимума приведенных затрат.

Исходя из архитектурных соображений.

С учетом вышесказанного выбираем светильники для помещений торгового зала табл (3). Выбранные светильники указаны в таблице 3.

Для каждой типовой кривой силы света существует наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками, при котором обеспечивается наибольшая равномерность распределения освещенности и максимальная энергетическая эффективность. Согласно [1], для светильников со светораспределением типа Д соотношение принимается в пределах 1,4.1,6.

Высота подвеса светильников над освещаемой поверхностью () — расчетная высота подвеса светильников (рис.3).

(3).

где — высота помещения, м;

— расстояние от светильника до перекрытия (свес), м (принимается в диапазоне 0.1,5 м);

— высота рабочей поверхности над полом, м (принимается 3 м).

Число рядов светильников определяется по выражению:

(3.1).

а число светильников в ряду:

(3.2).

где — расстояние от крайних светильников до стены (принимается в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест).

При использовании люминисцентных ламп сначала из светотехнического расчета определяется световой поток ряда светильников, а затем рассчитывается число светильников в ряду:

(3.3).

Рисунок 3 — Размещение светильника по высоте помещения.

Выбираем светильники согласно выше изложенным требованиям.

Швейный цех является нормальным сухим помещением, следовательно, здесь можно применять светильники типа ЛСП-02, под лампы ЛБ со степенью защиты IP20.

Для офиса и складского отделения принимаем светильник типа ЛПП-20, со степенью защиты IP54.

Примерочная также является нормальным сухим помещением, здесь применяем светильники типа ЛПО-12 со степенью защиты IP20.

Для склада и электрощитовой принимаем светильник НСП-11, со степенью защиты IP62.

Соотношение для принятых типов светильников (кривая светораспределения типа Д — косинусная) по [1, табл.3] принимаем 1,4.

Произведём размещение светильников в торговом помещении.

Принимаем высоту свеса .

Тогда расчетная высота подвеса светильников:

Определяем расстояние между светильниками. Предполагается, что светильники будут располагаться равномерно по всему помещению и расчётное расстояние между светильниками определяется как:

Так как в помещении предполагается обеспечить достаточно большой уровень освещённости, то принимаем. Тогда, ориентировочно располагая светильники в ряды вдоль длинной стороны помещения, определим количество рядов:

Принимаем. Для данного помещения количество светильников в ряду определяется по результатам светотехнического расчёта. Аналогично рассчитываем остальные помещения.

Таблица 3.1 — Выбор типа светильников, высоты их подвеса и размещения.


Наименование помещения.	Размер, м.	Коэффициент отражения, %.	м.	м.
Длина.	ширина.
Торговая Зона.					3,1.
Склад продукции.					3,1.
Примерочные.					3.1.
Раздевалка.					3.1.
Офис.					3.1.
Комната подготовки товара.					3.1.


Наименование помещения.	Светораспределение.	Кривая силы света.	мм.	Степень защиты.	Кол-во светильников.	Тип светильника.
Торговая Зона.	П.	Д.	3,1.	IP20.	8 рядов.	ЛСП — 02.
Склад продукции.	П.	Д.	3,1.	IP62.	4 ряда.	НСП-11.
Примерочные.	П.	Д.	3.1.	IP54.	2 ряда.	ЛПП — 20.
Раздевалка.	П.	Д.	3.1.	IP62.	4 ряда.	НСП-11.
Офис.	П.	Д.	3.1.	IP20.	2 ряда.	ЛПП-20.
Комната подготовки товара.	П.	Д.	3.1.	IP20.	2 ряда.	ЛПО — 12.

Светотехнический расчет системы общего равномерного освещения и определение единичной установленной мощности источников света в помещении Расчет выполняется для определения установленной мощности источников света в светильниках. В настоящее время существует два основных светотехнических метода расчета освещения: метод коэффициента использования светового потока. Применяется для расчета общего равномерного освещения на горизонтальных поверхностях.

Точечный метод расчета. Применяется для расчета локализованного освещения, наружного освещения, аварийного освещения, освещения на негоризонтальных поверхностях. Существуют две интерпретации метода:

с использованием пространственных изолюкс;

с использованием линейных изолюкс.

Для светотехнического расчета системы общего равномерного освещения основных помещений магазина используем метод коэффициента использования светового потока. По методике расчета данным методом световой поток лампы или ряда рассчитывается по формуле:

(4.1).

Где.

— коэффициент использования светового потока;

— количество источников света или рядов (для ЛЛ);

— площадь помещения, м2;

— коэффициент неравномерности распределения светового потока:

для ДРЛ и ЛН — z = 1,15;

для ЛЛ — z = 1,1.

Коэффициент использования светового потока определяется индексом помещения, типом светильника и коэффициентами отражения.

Индекс помещения определяется по формуле:

(4.2).

где и — длина и ширина помещения соответственно, м;

— высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Стандартный световой поток должен находиться в пределах (-10. +20) % относительно расчетного.

Метод коэффициента использования применим для помещений 1, 3, 5 и 6. Рассчитаем мощность ламп в основном помещении. Для расчёта определяем индекс помещения:

По КСС, i, сп, сс, ср интерполяцией определяем з, % [2, табл. П.11]. Торговая площадь: з=73,861%.

Определяем световой поток ряда светильников, необходимый для создания нормируемого уровня освещённости в магазине:

При выборе типа лампы необходимо учитывать особенности в магазине: требуется высокая цветопередача. Поэтому выбираем лампы типа ЛДЦ мощностью 65 Вт. Световой поток таких ламп. При этом в светильниках будет по две лампы. Тогда количество светильников:

Принимаем число светильников 14. Проверим, не превышает ли суммарная длина светильников длину помещения. Длина одного светильника ЛСП-02 — 1534 мм. Суммарная длина светильников:

Окончательно принимаем лампы ЛДЦ65. Аналогично рассчитываем количество светильников для остальных помещений.

Таблица 4 — Определение мощности ламп методом коэффициента использования светового потока.


Название.	з, %.	лм.	Кол-во светильников в ряду.	Тип лампы.	Мощность, Вт.
Торговая зона.	4,39.			ЛДЦ	2 Ч 65.
Склад продукции.	1,2.	67,1.			ЛБ.	2 Ч 36.
Примерочные.	1,8.	79,7.			ЛДЦ	2 Ч 65.
Раздевалка.	1,6.	75,5.			ЛБ.	2 Ч 58.

Для расчета вспомогательных помещений воспользуемся методом удельной мощности на единицу площади как упрощенным методом коэффициента использования светового потока. Расчет данным методом сводится к следующему:

из таблицы [3] принимаем величину удельной мощности, наиболее близко отвечающей заданным условиям;

определяется установленная мощность источников света в помещении:

(4).

где S — площадь освещаемого помещения;

составляется схема (сетка) размещения светильников и подсчитывается их количество n;

определяется мощность светильника (источника света):

(4.4).

Рассчитаем мощность ламп на складе.

Принимаем мощность ламп 300 Вт. Аналогично рассчитываем электрощитовую.

Таблица 5 — Определение мощности ламп методом удельной мощности.


Название.	Удельная мощность.	Установленная мощность.	Мощность ламп.
Склад продукции.	28,3.
Офис.

Выбор источников света, типа светильников, их размещение, светотехнический расчет эвакуационного освещения В соответствиями с требованиями СНиП в торговых помещениях, наряду с рабочим освещением, должно предусматриваться и аварийное освещение. Аварийное освещение может быть двух видов:

аварийное освещение для продолжения работы (аварийное освещение или освещение безопасности);

аварийное освещение для эвакуации (эвакуационное освещение).

Эвакуационное освещение должно составлять не менее 0,5 лк. Источники света аварийного освещения должны удовлетворять условию быстрого зажигания, следовательно, для аварийного освещения применяют ЛН или ЛЛ. Так как в основном помещении применены ЛЛ, то выбираем светильники из числа рабочих.

Расчет эвакуационного освещения будем вести точечным методом с использованием пространственных изолюкс. Расчет данным методом сводится к следующему:

На плане помещения располагаются светильники эвакуационного освещения и выбирается расчетная точка.

Определяется расстояние от расчетной точки до ближайших светильников.

Определяется угол падения светового луча в расчетную точку.

где — расстояние от точки до проекции оси симметрии светильника на плоскость, ей перпендикулярную и проходящую через расчетную точку, м.

По КСС светильника с условной лампой со световым потоком 1000 лм для найденного угла определяется сила света и рассчитывается значение освещенности, составляемой этим светильником: