Расчет искусственного освещения

Задача 1. Расчет искусственного освещения. 

   Задание: Спроектировать систему общего равномерного освещения в производственном помещении.

   Исходные  данные:

   Тип светильника: ГСП 07; А=30м; В=9м; Н=8м; разряд зрительных работ: III; подразряд зрительных работ: а; коэффициент отражения: Р_п = 70%; Р_с = 50%.

   Задачей расчета является определение потребной  мощности электрической осветительной  установки для создания в производственном помещении заданной освещенности. При проектировании различных систем искусственного освещения применяются различные методы. Для расчета общего равномерного освещения наиболее часто применяется метод светового потока (коэффициента использования).

   В основу метода светового потока положена формула:

   

   где    - световой поток одной лампы, лм;

    - нормируемая минимальная освещенность, лк;

    - площадь освещаемого помещения,  м²;

    - коэффициент минимальной освещенности: для дуговых ртутных ламп – 1,15, для люминесцентных ламп – 1,1;

    - коэффициент запаса, зависит  от вида деятельности; в задании  равен 1,5;

    - число светильников в помещении,  принимается в зависимости от  размеров помещения в соответствии со схемой строительного модуля (рис.1) и исходными данными;

    - число ламп в светильнике  (для дуговых ртутных и металлогалогеновых  ламп  =1, для люминесцентных ламп = 2).

    - коэффициент использования  светового потока лампы, зависящий  от типа лампы, типа светильника, коэффициента отражения потолка и стен, высоты подвеса светильника и индекса помещения ,  %. 

   1). Определяем площадь пола помещения, подлежащего освещению.

   

;

   

   2). Устанавливаем норму освещенности на рабочих поверхностях в зависимости от разряда зрительных работ по СНиП 23-05-95.

   

   3). Выбираем схему размещения светильников, в зависимости от габаритов помещения, и определяем число рядов светильников.

   Строительный  модуль помещения (м): 6 х 9;

   Количество  рядов светильников: 2;

   Схема размещения светильников представлена на рисунке 1.

   Расстояние  между рядами светильников: a = 1,5м; l₁ = 6м.

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.1. Схема  расположения светильников 

   4). Светильники типа РСП или ГСП – в плане имеют форму круга; расстояние между ними в ряду должно быть не менее 2,0 м. Исходя из этого, принимаем, что количество светильников в ряду для помещения длиной 30 м равно 14.

   

.

   5). Общее количество светильников в помещении:

   

.

   6). Количество ламп в светильнике ГСП 07: n = 1.

   7). Определим индекс помещения:

   

   где А  и В – длина и ширина помещения, м;

   Н_р - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м, H_р=Н-Н₁-Н₂;

   Н –  высота помещения от пола до потолка;

   Н₁= 0,8 м – высота рабочей поверхности над уровнем пола (высота стола);

   Н₂ = 0,7 м – расстояние от светильника до потолка.

   Тогда:

   

;

   

.

   8). Выбираем коэффициент использования светового потока, :

   при

, .

   9). Рассчитаем величину светового потока для одной лампы:

   

   10). Выбираем марку лампы с величиной светового потока наиболее близкой к расчетной.

   Марка лампы: МГЛ 250;Ф_т=19000 лм.

   Считаем отклонение расчетного значения светового  потока от табличного DФ. Допустимое отклонение расчетного значения от табличного должно находиться в пределах от –10 до +20%.

   

,

   

,

   

.

   Следовательно, отклонение расчетного значения светового  потока от табличного составляет - 9,43%. Данное значение входит в пределы от -10 до +20%. Это говорит о том, что корректировка системы освещения не требуется.

   Таким образом, для создания в данном помещении  нормированной освещенности для  выполнения зрительных работ III разряда, необходимо 28 ламп МГЛ 250 с принятым световым потоком 19000 лм.

   11). Эскиз системы общего равномерного  освещения (все размеры указаны  в метрах).

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Задача 2. Проверка достаточности  естественного освещения. 

   Задание: Проверить, соответствует ли естественное освещение внутри помещения нормативному.

   Исходные  данные:

   Разряд  зрительной работы: I; размеры помещения: H=6м, А=14м, В=10м; размеры окна: а=2,5м, в=2,1м; число окон: n=10; схема освещения: б. 

   Проверка  достаточности естественного освещения  осуществляется путем сравнения расчетного коэффициента естественной освещенности (КЕО) е_р в расчетной точке помещения с нормативным значением КЕО е_н для данного вида работ. Расчетная точка находится на уровне условной рабочей поверхности: 0,8 м от уровня пола – для работ, выполняемых сидя; 1 м от уровня пола – для работ, выполняемых стоя; для одностороннего бокового освещения – на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; для двустороннего бокового освещения – на равном расстоянии между световыми проемами.

   Расчетное значение КЕО е_р в данном помещении можно найти из формулы определения площади световых проемов.

   

   где: S_о - площадь всех световых проемов (в свету) при боковом освещении;

   S_п – площадь пола помещения;

   е_р – расчетное значение КЕО;

   К_з – коэффициент запаса, принимаем К_з = 1;

   h_о – световая характеристика окон;

   К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями, принимаем К_зд = 1,2;

   t₀ - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

   t₀ = t₁ t₂ t₃ t₄ t₅,

   где: t₁ - коэффициент светопропускания материала, для двойного оконного стекла t₁ = 0,8;

   t₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, для деревянных спаренных переплетов t₂ = 0,75;

   t₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях; при боковом освещении t₃ = 1;

   t₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, для убирающихся внутренних регулируемых жалюзи: t₄  = 1;

   t₅ - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями; для бокового освещения t₅  = 1;

   r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

   

   Рис.2. Схема естественного двустороннего бокового освещения

   1). Определяем нормативный  коэффициент естественной  освещенности е_н:

   

;

   2). Определяем площадь всех световых проемов при боковом освещении:

   

;

   3). Найдем площадь пола помещения:

   

;

   4). Световая характеристика окон определяется в зависимости от отношения длины помещения А к его глубине В и отношения глубины помещения В к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h₁=3 м.

   

 и  ,

следовательно: .

   5). Определяем общий коэффициент светопропускания :

   

.

   6). Найдем коээфициент, учитывающий повышение КЕО, r₁.

   Отношение глубины помещения В к высоте от уровня условной поверхности h₁ до верха окна:

   

.

   Отношение расстояния l_p от расчетной точки до наружной стены к глубине помещения:

   

.

   Отношение длины помещения А к его глубине В:

   

.

   Тогда: r₁=1,25.

   7). Найдем  расчетное значение КЕО е_р.

   

;

   

;

   

;

   

;

.

   8). Таким образом, расчетное значение КЕО меньше нормативного значения. В этом случае, необходимо дополнительное применение искусственного освещения.

   Выполняем проверку достаточности совмещенного освещения:

   

;

   

.

   Расчетное значение КЕО ниже нормативного и  для совмещенного освещения. Следовательно, в данном помещении необходимо запроектировать  дополнительные световые проемы, либо возможно применение только искусственного освещения.