Punktowa metoda obliczania oświetlenia

Metoda punktowa umożliwia wyznaczenie natężenia oświetlenia w dowolnym punkcie pomieszczenia zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej lub skośnej.

Generalnie punktową metodę obliczania oświetlenia stosuje się przy obliczaniu oświetlenia miejscowego i zewnętrznego w przypadkach, gdy część opraw oświetleniowych jest zasłonięta przez urządzenia znajdujące się w pomieszczeniu, przy oświetlaniu powierzchni nachylonych lub pionowych, a także przy obliczaniu oświetlenia obiektów przemysłowych pomieszczenia z ciemnymi ścianami i sufitami (odlewnie, kuźnie, większość sklepów zakładów metalurgicznych itp.).

Metoda punktowa opiera się na równaniu dotyczącym natężenia oświetlenia i natężenia światła:

gdzie: azα — natężenie światła w kierunku od źródła do danego punktu na powierzchni roboczej (wyznaczone przez krzywe natężenia światła lub tablice wybranego typu opraw oświetleniowych), α — kąt między normalną a powierzchnią roboczą oraz kierunek natężenia światła do obliczonego punktu, μ jest współczynnikiem uwzględniającym wpływ opraw oświetleniowych oddalonych od punktu projektowego oraz odbitego strumienia światła od ścian, sufitu, podłogi, sprzętu padającego na powierzchnię roboczą w punkt projektowy (przyjęty w granicach μ = 1,05 ... 1,2), k to współczynnik bezpieczeństwa, hp to wysokość zawieszenia oprawy nad powierzchnią roboczą.

Przed przystąpieniem do obliczeń oświetlenia punktowego należy narysować skalę rozmieszczenia opraw oświetleniowych w celu określenia zależności geometrycznych i kątów.

Obliczenia metodą punktową są bardziej skomplikowane niż obliczenia według mocy właściwej i metoda wskaźnika wykorzystania... Obliczenia przeprowadza się według specjalnych wzorów, nomogramów, wykresów i tabel pomocniczych.

Najprościej jest określić natężenie oświetlenia w płaszczyźnie poziomej z opraw oświetleniowych za pomocą przestrzennych wykresów izoluksów LN... Takie wykresy są budowane dla każdego typu opraw oświetleniowych i są dostępne w podręcznikach projektowania oświetlenia elektrycznego. «Isolux» to linia łącząca punkty o tym samym oświetleniu.

na ryc. 1 oś pionowa przedstawia wysokość oprawy nad obliczoną powierzchnią h w metrach, a oś pozioma odległość d w metrach 30, 20, 15, 10, 7 … — każda krzywa przedstawia oświetlenie w luksach oprawy o lampa o strumieniu świetlnym równym 1000 lm.

Aby zrozumieć cel izoluksów przestrzennych i istotę obliczeń na ich podstawie, wykonajmy prosty rysunek (ryc. 2). Niech oprawa C zostanie zainstalowana w pomieszczeniu na wysokości h nad obliczoną powierzchnią, na przykład nad podłogą. Weźmy punkt A na podłodze, gdzie konieczne jest określenie natężenia oświetlenia. Oznaczmy odległość od rzutu oprawy na obliczoną płaszczyznę O do punktu A przez d.

Aby określić natężenie oświetlenia w punkcie A, musisz znać wartości h i d. Załóżmy, że h = 4 m, d = 6 m. Na ryc. 2 narysuj poziomą linię od cyfry 4 na osi pionowej i pionową od cyfry 6 na osi poziomej. Linie przecinają się w punkcie, przez który przechodzi krzywa, oznaczonym numerem 1. Oznacza to, że w punkcie A oprawa C wytwarza oświetlenie warunkowe e = 1 luks.

Ryż. 1. Przestrzenne izoluksy warunkowego oświetlenia poziomego z oprawy z matowym szkłem.

Ryż. 2. Do obliczania oświetlenia metodą punktową. C — oprawa oświetleniowa, O — rzut oprawy oświetleniowej na płaszczyznę obliczeniową, A — punkt kontrolny.

Ryż. 3. Do obliczania oświetlenia metodą punktową

Obliczanie natężenia oświetlenia metodą punktową z opraw oświetleniowych o symetrycznym rozsyle światła (ryc. 3) zaleca się wykonać w następującej kolejności:

1. Zgodnie ze stosunkiem d / hp wyznacza się tga, a więc kąt α i cos3α, gdzie d jest odległością od punktu projektowego do rzutu osi symetrii oprawy na płaszczyznę prostopadłą do niej i przechodzącą przez punkt projektowy.

2. Ia dobiera się na podstawie krzywej natężenia światła (lub danych z tabeli) dla wybranego typu opraw oświetleniowych i kąta a.

3.Podstawowy wzór służy do obliczania poziomego oświetlenia z każdej oprawy w obliczonym punkcie.

4. Określ całkowite oświetlenie w punkcie kontrolnym utworzone przez wszystkie oprawy.

5. Oblicz szacowany strumień świetlny (w lumenach), jaki musi wytworzyć każda lampa, aby uzyskać wymagane (znormalizowane) natężenie oświetlenia w obliczonym punkcie.

6. Na podstawie obliczonego strumienia świetlnego wybierz lampę o wymaganej mocy.

Przykład obliczenia oświetlenia metodą punktową

Pomieszczenie o powierzchni 100 m2 i wysokości 5 m oświetlają cztery lampy typu RSP113-400 z lampami DRL o mocy 400 W. Oprawy oświetleniowe umieszczono w rogach kwadratu o boku 5 m (rys. 2). Wysokość zawieszenia jednostki oświetleniowej nad powierzchnią roboczą wynosi k.s. = 4,5 m. Znormalizowane oświetlenie w punkcie kontrolnym A wynosi 250 luksów. Ustal, czy oświetlenie w punkcie kontrolnym mieści się w wymaganej normie.

1. Wyznacz tgα (rys. 3), α i cos3α , α= 37°, cos3α=0,49.

2. Wyznacz la. Zgodnie z krzywą światłości oprawy RSP13 (DRL) z konwencjonalną lampą o strumieniu świetlnym ФL = 1000 lm, znajdujemy natężenie światła Ia przy α = 37 ° (interpolacja między wartościami natężenia światła dla kąta α = 35° i 45°), Ia1000 = 214 cd.

Strumień świetlny lampy DRL o mocy 400 W zainstalowanej w oprawie wynosi 19 000 lm. Zatem Ia = 214 × (19000/1000) = 214 × 19 = 4066 cd.

3. Obliczamy natężenie oświetlenia z jednej oprawy w płaszczyźnie poziomej w punkcie kontrolnym A. Przyjmując współczynnik bezpieczeństwa k = 1,5 dla jednej oprawy i μ = 1,05 otrzymujemy

Ponieważ w punkcie projektowym każda z czterech lamp wytwarza takie samo oświetlenie, całkowite oświetlenie poziome w punkcie A wyniesie ∑EA = 4 × 68,8 = 275,2 luksa

Rzeczywiste oświetlenie zwiększa znormalizowane (250 luksów) o około 10%, co mieści się w dopuszczalnych granicach.

Aby zracjonalizować technikę obliczania natężenia oświetlenia metodą punktową, wykorzystuje się przestrzenne krzywe wzorcowe izoluksów skonstruowane dla każdego typu opraw oświetleniowych.