Пособие к МГСН 2.06-99 "Расчет и проектирование искусственного освещения помещений общественных зданий" (утв. указанием Москомархитектуры Правительства Москвы от 28 октября 1999 г. N 43)

Пособие к МГСН 2.06-99
"Расчет и проектирование искусственного освещения помещений общественных зданий"
(утв. указанием Москомархитектуры от 28 октября 1999 г. N 43)


1. Расчет искусственного освещения


1.1. Выбор метода расчета


1.1.1. Все применяемые методы расчета освещения можно свести к двум основным: точечному и методу светового потока, подразделяющемуся на метод коэффициента использования и метод удельной мощности.

В принципе, оба метода равноправны, области их применения в значительной степени пересекаются, но между ними есть существенные различия.

Точечный метод в основном предназначен для нахождения освещенности в точках, и, следовательно, он наиболее пригоден для расчета минимальной освещенности, регламентируемой нормами для большинства освещаемых объектов.

Метод коэффициента использования предназначен для определения средней освещенности и при расчете этим методом минимальная освещенность оценивается лишь приближенно, без выявления точек, в которых она имеет место. Средняя освещенность может быть рассчитана на как угодно расположенной поверхности, но наиболее употребительные формы этого метода предназначены для расчета только горизонтальной освещенности.

1.1.2. Точечный метод является предпочтительным к использованию и незаменим в случаях:

- необходимости учитывать возможные затенения;

- предъявления требований к равномерности распределения освещенности;

- определения освещенности наклонных поверхностей.

Применение точечного метода целесообразно для расчета осветительных установок (ОУ) с повышенной неравномерностью распределения освещенности (локализованное освещение светильниками прямого света, наружное освещение, рассчитываемое на минимальную освещенность, аварийное освещение и т.п.), а также для расчета освещения наклонных поверхностей, создаваемого светильниками прямого света.

1.1.3. Метод коэффициента использования целесообразен во всех случаях, когда расчет ведется по средней освещенности и, в частности, для расчета общего равномерного освещения.

1.1.4. Общее равномерное освещение помещений может быть рассчитано любым методом. Однако в ответственных случаях предпочтение следует отдавать точечному методу, так как он позволяет проанализировать распределение освещенности по площади помещения. При использовании светильников концентрированного светораспределения необходимо применять только точечный метод.

1.1.5. Имеются случаи, в которых ни один из указанных методов расчета в отдельности не дает точных результатов. К таковым относится расчет локализованного освещения или освещения наклонных поверхностей в помещениях, освещаемых светильниками, не относящихся к классу прямого света. В этих случаях прямую составляющую освещенности определяют точечным методом, а дополнительную отраженную - методом коэффициента использования.


1.2. Общие положения при расчете освещенности


1.2.1. Расчет искусственного освещения заключается в определении числа и мощности источников света, обеспечивающих нормированную (с учетом коэффициентов запаса) освещенность, либо в определении по заданному размещению светильников и мощности источников света, используемых в них, создаваемой ими освещенности на указанных в нормах рабочих поверхностях.

1.2.2. Освещенность на рабочей поверхности создается световым потоком, поступающим непосредственно от светильников (прямая составляющая освещенности и отраженным, падающим на расчетную поверхность в результате многократных отражений от стен, потолка, пола, оборудования (отраженная составляющая освещенности ):



1.2.3. Прямая составляющая освещенности рассчитывается на основе кривой силы света светильника и расположения светильников относительно выбранной точки на рабочей поверхности и поэтому ее значения на отдельных участках рабочей поверхности могут быть различными.

1.2.4. Отраженная составляющая освещенности определяется световым потоком, падающим на отражающие поверхности непосредственно от светильников, т.е. определяется светораспределением светильников, отражающими свойствами ограждающих поверхностей, а также соотношением размеров освещаемого помещения.

1.2.5. Методика расчета прямой составляющей освещенности выбирается в зависимости от применяемых, в дальнейшем именуемых как излучатели, светящих элементов проектируемой осветительной установки. В зависимости от соотношения размеров излучателей и расстояний их до освещаемой поверхности все разновидности излучателей можно разделить на три группы: точечные, линейные и поверхностные.

Точечность светящего элемента определяется его относительными размерами по отношению к расстоянию до освещаемой точки пространства. Практически принято считать светящее тело точечным, если его размеры не превышают 0,2 расстояния до освещаемой точки.

В практике расчета точечный светильник принимается за светящую точку с условно выбранным световым центром, характеризуемым силой света по всем направлениям в пространстве (рис.1.1).

К точечным светящим элементам относятся прожекторы, светильники с ЛН и газоразрядными лампами типов ДРЛ, ДРИ, НЛВД, НЛНД и т.п.


РИС.1.1. ОРИЕНТАЦИЯ РАСЧЕТНОЙ ПЛОСКОСТИ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рисунок 1.1. Ориентация расчетной плоскости P в пространстве в сферической системе координат"


1.2.6. К линейным светящим элементом относятся светящие элементы, имеющие несоизмеримо малые размеры по одной из осей по сравнению с размерами по другой оси.

В практике расчета к светящим линиям относятся излучатели, длина которых превышает половину расчетной высоты . К светящим линиям относятся люминесцентные светильники, расположенные непрерывными линиями или линиями с разрывами, а также протяженные светящие панели, длина которых соизмерима с расстоянием до освещаемой поверхности. Основной характеристикой линейных источников является удельная сила света, под которой понимают силу света, излучаемую единицей длины источника (1 м) в плоскости, перпендикулярной его оси, и кривые силы света в продольной и поперечной плоскостях.


1.2.7. К поверхностным излучателям, для которых нельзя применить закон квадратов расстояний из-за значительной погрешности, возникающей в расчете, относятся установки отраженного света в виде световых потолков или ниш; панели, перекрытые рассеивателями или экранирующими решетками. Размеры этих светящих элементов соизмеримы с расстоянием до расчетной точки. Светящие элементы этой группы характеризуются следующими показателями: формой и размером светящей поверхности, распределением яркости по различным направлениям пространства и по самой светящей поверхности. Световые потолки в установках отраженного света, а также световые потолки и панели, перекрытые рассеивателями, обладают практически одинаковой яркостью по всем направлениям пространства. Исключение составляют светящие поверхности, перекрытые экранирующими решетками, защитный угол которых может существенно влиять на распределение яркости в пространстве. При расчете осветительных установок этого типа можно принимать яркость светящей поверхности, равной ее среднему значению.

Использование поверхностных излучателей, требующих значительной установленной мощности, может быть оправданным в установках архитектурного освещения, когда кроме утилитарных требований, предъявляются также дополнительные архитектурно-художественные требования.

1.2.8. Необходимо иметь в виду, что в зависимости от условий применения излучатель может быть отнесен к определенной группе. Так, линейный излучатель может рассматриваться как точечный, если его длина в два раза меньше расстояния до точки, в которой определяется создаваемая им освещенность, при этом погрешность при расчете не превышает 5%. Аналогичное допущение может быть принято для поверхностного излучателя, если расстояние, на котором определяется освещенность, в 2,5 раза превышает наибольший размер поверхности.

Подход к расчету отраженной составляющей является общим для всех трех групп излучателей, он заключается в определении первоначально попавшего от светильников светового потока на отражающие поверхности ограждающих помещение конструкций.

1.2.9. Характерные точки расчета для общего равномерного освещения показаны на рис.1.2.

В принципе не следует выискивать точки абсолютного минимума освещенности у стен или в углах: если в подобных точках есть рабочие места, то доведение в них освещенности до требуемого значения может быть осуществлено увеличением мощности ближайших светильников или установкой дополнительных светильников.


РИС.1.2. РАСЧЕТНЫЕ ТОЧКИ ОСВЕЩЕННОСТИ (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рисунок 1.2. Расчетные точки освещенности"


1.3. Светотехни ческие характеристики светильников. Кривые силы света светильников


1.3.1. В практике расчетов светильник принимается за излучатель (точку, линию, поверхность) с условно выбранным световым центром.

Светораспределение светильников определяется фотометрическим телом светильника, под которым понимается геометрическое место концов радиус-векторов, выходящих из светового центра, длина которых пропорциональна силе света светильника в соответствующем направлении (рис.1.3).


РИС.1.3. СИММЕТРИЧНЫЕ И НЕСИММЕТРИЧНЫЕ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рисунок 1.3. Симметричные (а) и несимметричные (б) фотометрические тела световых приборов"


Светораспределение светильников принято характеризовать кривыми силы света, представляющими зависимости силы света светильника от меридиональных и экваториальных углов, получаемых сечением фотометрического тела плоскостями. Преимущественно пользуются кривыми силы света , получающимися сечением фотометрического тела вертикальными плоскостями при разных значениях углов .

В зависимости от формы фотометрического тела светильника светильники подразделяются на симметричные, фотометрическое тело которых имеет ось или плоскость симметрии, и несимметричные (рис.1.3). К первой группе относятся круглосимметричные светильники, кривая силы света которых одинакова при любых значениях углов .

Кривые силы света представляются в виде графиков, таблиц или задаются в виде формул, аппроксимирующих кривые силы света.

Для светильников с симметричным фотометрическим телом ГОСТом 17677-82 "Светильники. Общие технические условия" кривые силы света представлены в виде графиков для светового потока светильника Ф = 1000 лм. По ГОСТ все светильники по типу кривой силы света подразделяют на семь классов: К, Г, Д, Л, Ш, М, С. Кроме того по типу светораспределения (доли излучения в верхнюю и нижнюю полусферы) светильники подразделяются на пять классов: П, Н, Р, В, О. Заводы-изготовители в паспортных данных на светильники указывают класс светораспределения и класс кривой силы света. Светильники отличные от данной классификации, считаются специальными, и на них указываются табличные или графические особые данные для характеристики светораспределения.

Отдельные стандартные классы светораспределения были детализованы (Д-1, Д-2; Г-1 - Г-4; К-1 - К-4; Л; Ш) и установлены поля допусков, в пределах которых реальное светораспределение светильника позволяет отнести его к тому или иному классу (рис.1.4, табл.1.3.1).


РИС.1.4. ТИПОВЫЕ КРИВЫЕ СИЛЫ СВЕТА... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рисунок 1.4. Типовые кривые силы света по ГОСТ 17677-82 в относительных единицах"


Таблица 1.3.1


Типовые кривые силы света отечественных круглосимметричных светильников
(Ф = 1000 лм)


Коэффициенты

I_альфа = const

I_альфа = I_0 cos(n альфа)

n = 0,7841

n = 1

n = 1,0374

n = 1,1038

n = 1,2928

n = 1,5109

n = 1,65

n = 1,7582

n = 2,0402

n = 2,3683

n = 2,7471

n = 2,91

альфа, градусы

M

Д-1

Д

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г

Г-3

K-1

K-2

K-3

К

0

159,2

233,4

330,0

295,0

377,3

503,0

670,7

800,0

894,2

1192

1583

2120

2400

5

159,2

232,9

328,7

293,8

375,5

499,8

664,8

791,7

883,8

1173

1549

2062

2323

10

159,2

229,2

325,0

290,2

370,3

490,2

647,5

767,1

852,5

1118

1449

1893

2097

15

159,2

228,5

318,8

284,2

361,6

474,4

618,5

726,5

801,1

1026

1288

1595

1737

20

159,2

224,7

310,1

275,9

349,8

452,7

579,5

670,9

731,2

902

1052

1261

1265

25

159,2

220,0

299,1

265,3

334,3

425,1

530,2

601,5

643,8

750

810

832

712

30

159,2

214,1

285,8

252,5

316,0

392,1

471,4

519,6

541,3

574

515

249

113

35

159,2

207,1

270,3

237,7

294,7

354,1

404,7

426,9

439,9

380

196

0

0

40

159,2

199,3

252,8

221,0

270,7

311,7

330,9

325,4

301,0

174

0

0

0

45

159,2

190,6

233,3

202,4

244,2

265,3

251,4

217,2

168,8

0

0

0

0

50

159,2

180,0

212,1

182,1

215,4

215,5

167,3

104,4

32,6

0

0

0

0

55

159,2

170,5

189,3

160,4

184,6

162,9

81,8

0

0

0

0

0

0

60

159,2

159,2

165,0

137,4

152,0

108,3

0

0

0

0

0

0

0

65

159,2

147,1

139,5

113,2

118,2

52,6

0

0

0

0

0

0

0

70

159,2

134,3

112,9

88,1

83,1

0

0

0

0

0

0

0

0

72

159,2

129,0

102,0

77,9

68,9

0

0

0

0

0

0

0

0

74

159,2

123,6

91,0

67,5

54,6

0

0

0

0

0

0

0

0

75

159,2

121,0

85,4

62,3

47,4

0

0

0

0

0

0

0

0

76

159,2

118,1

79,8

57,1

40,2

0

0

0

0

0

0

0

0

78

159,2

112,6

68,6

46,6

25,7

0

0

0

0

0

0

0

0

80

159,2

106,9

57,3

36,0

11,2

0

0

0

0

0

0

0

0

82

159,2

101,2

45,9

25,4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

84

159,2

95,4

34,5

14,7

0

0

0

0

0

0

0

0

0

85

159,2

92,5

28,7

9,4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

86

159,2

89,6

23,0

4,0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

88

159,2

83,6

11,5

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

90

159,2

77,7

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


Коэффициенты

I_альфа = const

I_альфа = I_0 x sin(n альфа)

I_альфа = I_0{cos_альфа/cos[Тета sin (m) (C_альфа)]}

n = 1

Тета = 70°; m = 1,2; n = l,66

Тета = 78,3°; m = 1,4; n = 1,39

Тета = 84,4°; m = 1,5; n = 1,2

альфа, градусы

M

С

Л(Ш 1)

Л-Ш(Ш 2)

Ш(Ш 3)

0

159,2

0

154,8

119,6

78,3

5

159,2

17,9

155,5

119,0

78,6

10

159,2

35,6

158,2

118,6

79,4

15

159,2

53,1

164,5

120,2

81,4

20

159,2

70,1

175,5

126,0

81,7

25

159,2

86,6

190,7

134,0

83,3

30

159,2

102,5

210,8

145,0

87,2

35

159,2

117,6

235,1

159,6

94,8

40

159,2

131,8

261,8

180,4

105,4

45

159,2

145,0

281,6

209,7

121,3

50

159,2

157,0

282,1

243,3

137,1

55

159,2

168,0

257,2

269,7

162,0

60

159,2

201,9

212,9

275,0

199,0

65

159,2

185,8

161,7

247,6

230,0

70

159,2

192,6

113,6

194,0

252,0

72

159,2

195,0

95,9

167,0

243,2

74

159,2

197,1

79,4

139,0

225,0

75

159,2

198,0

71,5

125,2

212,3

76

159,2

199,0

63,8

111,1

199,0

78

159,2

199,0

49,1

84,5

165,5

80

159,2

201,9

35,8

60,4

127,7

82

159,2

203,0

23,8

39,5

89,1

84

159,2

203,9

13,8

22,5

53,6

85

159,2

204,2

10,0

16,2

39,0

86

159,2

204,5

6,2

10,1

25,0

88

159,2

204,9

1,6

2,5

6,4

90

159,2

205,0

0

0

0


Типовые кривые силы света светильников, которые могут быть приняты за точечные излучатели могут быть представлены в аналитической форме, учитывая, что значения силы света относятся к источнику света с условным световым потоком Ф = 1000 лм.


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ТИПОВЫХ КРИВЫХ СИЛ СВЕТА (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета типовых кривых сил света (формулы 1.3.1 - 1.3.17)"


1.3.2. Для точных вычислений можно аппроксимировать кривую силы света методом наименьших квадратов. Кривая силы света, как любая непрерывная функция может быть представлена полиномом n-ой степени.


(1.3.18)


Степень полинома может быть определена из минимума среднеквадратичного отклонения.


ФОРМУЛА 1.3.19. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула 1.3.19. Определение степени полинома из минимума среднеквадратичного отклонения"


При низких степенях полинома велики отклонения значений полинома от паспортных значений кривой , что приводит к большому среднеквадратичному отклонению . При высоких степенях полинома его значения описывают более частные изменения, чем кривая , что так же повышает значение среднеквадратичного отклонения .

1.3.3. При использовании светильников с несимметричными кривыми сил света, параметры которых задаются 2-мя, 3-мя и более кривыми зависимости при разных углах , для определения при углах , паспортные данные для которых не приводятся, может быть использована интерполяция полиномами Лагранжа, если зависимость от углов носит линейный характер.

При нелинейном характере зависимости следует использовать нелинейные методы интерполяции.

При заданных в паспорте кривых сил света для двух углов и искомые значения можно определить по формуле:


ФОРМУЛЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРПОЛЯЦИИ ДВУХ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы определения интерполяции двух углов при заданных в паспорте кривых сил света (формулы 1.3.20, 1.3.21)"


При заданных в паспорте кривых сил света для 3-х углов : , , искомые значения можно определить по формуле:


ФОРМУЛЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРПОЛЯЦИИ ТРЕХ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы определения интерполяции трех углов при заданных в паспорте кривых сил света (формулы 1.3.22, 1.3.23)"


При наличии большого числа графических зависимостей для различных значений в паспорте или каталоге на светильник используются формулы:

Пример 1. Определить значение условной силы света (Фл = 1000 лм) от светильника с КСС, приведенной на рис.1.5 в направлении углов , .



Паспортное значение I(30°, 45°) = 420 кд. Ошибка в определении составляет 7,1%.

РИС.1.5. ПРИМЕР ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КСС... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.5. Пример представления КСС несимметричного светильника в каталогах"

РИС.1.6. ПРИМЕР ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КСС... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.6. Пример представления КСС несимметричного светильника в каталогах"


Пример 2. Определить значение условной силы света (Фл = 1000 лм) от светильника с КСС, приведенной на рис.1.6, в направлении углов , (рис.1.6)

Исходя из паспортных данных на светильник, кривую сипы света можно записать



Паспортное значение I(45°, 15°) = 300 кд. Следовательно, ошибка в определении I составила 10,6%.


1.4. Расчет прямой составляющей освещенности от точечного излучателя с симметричным светораспределением


1.4.1. При расчете освещенности и равномерности ее распределения по помещению ориентация расчетной плоскости определяется в сферической системе координат в соответствии с существующими стандартными обозначениями углов полярным и азимутальным углами в сферической системе координат О"r , центр которой находится в расчетной точке (рис.1.1). Случай относится к горизонтально расположенной плоскости. Случай соответствует пучку вертикальных плоскостей, ориентированных азимутальным углом .

Положение светильников определяется координатами (, , ) в декартовой системе Oxyz, центр которой помещается в один из углов помещения (рис.1.7).

Координаты расчетной точки О"(, , ) определяются в той же системе координат Oxyz.


РИС.1.7. ПРИВЯЗКА ПОМЕЩЕНИЯ И... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

Рис.1.7. "Привязка помещения и светильников к осям координат"


1.4.2. Расчет прямой составляющей начинается с расчета условной освещенности . При этом условно принимается, что суммарный световой поток источников света в светильнике равен 1000 лм. Расчет условной освещенности ведется по формуле:


quot;РАСЧЕТ УСЛОВНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Расчет условной освещенности (формулы 1.4.1 - 1.4.3)"


1.4.3. Значения силы света определяются исходя из паспортных данных светильника (таблицы, графики, формулы), рассчитанных значений угла , значения которого определяются из формулы:


. (1.4.4)


1.4.4. Экранирование светильников расчетной плоскостью учитывается через значение . При световые лучи от i светильника не падают в расчетную плоскость и .

1.4.5. Приведенные формулы (1.4.1) - (1.4.3) обобщают все возможные случаи ориентации расчетной плоскости и удобны для использования при расчете с помощью компьютера.

Частные случаи расположения расчетной плоскости вытекают из формул (1.4.1) - (1.4.3).

Условная освещенность горизонтальной плоскости от i-го светильника рассчитывается по формуле


. (1.4.5)


Условная освещенность вертикальных плоскостей рассчитывается по формуле


. (1.4.6)


Условная освещенность наклонной плоскости только относительно оси Oz (когда - 0°)


. (1.4.7)


1.4.6. Освещенность в расчетной точке определяется по формуле:


, (1.4.8)


где


- сумма прямой и отраженной составляющей условной освещенности;

Ф - суммарный поток источников света в светильнике;

- коэффициент полезного действия светильника для нижней полусферы.


1.4.7. Для решения обратной задачи - нахождения светового потока лампы при заданной норме освещенности - расчет светового потока ведется по формуле:


, (1.4.9)


где

- норма освещенности;

- коэффициент запаса по действующему СНиП 23-05-96.


Пример. Помещение размером 12 х 6 х 3 м освещается шестью светильниками типа НСП 11-200-231, имеющими кривую силы света типа "Д" и . Источником света служит лампа накаливания Б-215-225-200, имеющая световой поток . Коэффициенты отражения потолка, стен и пола соответственно равны ; 0,5; 0,1. Необходимо определить обеспечивает ли данная осветительная установка нормируемые параметры: освещенность и неравномерность .

Светильники располагаются в точках помещения, имеющих координаты: (2; 4,5; 3), (6; 4,5; 3), (10; 4,5; 3), (2; 1,5; 3), (6; 1,5; 3), (10; 1,5; 3) (pиc.1.8).

Исходя из расположения светильников минимальные и максимальные значения освещенности могут быть в следующих контрольных точках, расположенных под светильниками, между светильниками и на пересечении диагоналей: (4; 3; 0.8), (6; 1,5; 0,8), (4; 1,5; 0,8), (1; 3; 0,8), (6; 3; 0,8).

Расчет по формуле (1.4.5) дает следующие значения условной горизонтальной освещенности:

При равномерном освещении с небольшой степенью локализации согласно разделу 1.8 настоящего пособия отраженную составляющую можно считать равномерно распределенной по площади помещения. Индекс помещения равен , для которого , . Отсюда отраженная составляющая освещенности равна:




Минимальное значение прямой составляющей освещенности в помещении равна:



РИС.1.8. К ПРИМЕРУ РАСЧЕТА ОСВЕЩЕННОСТИ (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.8. К примеру расчета освещенности"


Неравномерность распределения освещенности будет равна:


.


Таким образом, данная осветительная установка удовлетворяет нормам по освещенности, но не удовлетворяет нормам неравномерности распределения освещенности.


1.5. Расчет освещенности от точечного излучателя с несимметричным светораспределением


1.5.1. Методика расчета освещенности для точечного излучателя с несимметричным светораспределением зависит от представления характеристик светораспределения светового прибора и в общем случае идентична методике расчета освещенности, изложенной в разделе 1.4 настоящего пособия.

При известном значении расчет условной освещенности следует вести по формуле:


ФОРМУЛА 1.5.1. РАСЧЕТ УСЛОВНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула 1.5.1. Расчет условной освещенности"


1.5.2. В других случаях кривые силы света некруглосимметричных световых приборов задаются в продольных плоскостях и в поперечных плоскостях в углах и (см. рис.1.9).


РИС.1.9. К РАСЧЕТУ ОСВЕЩЕННОСТИ ОТ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.9. К расчету освещенности от точечного источника с несимметричным светораспределением"


По углу они даются в пределах от 0 - 90° при наличии двух плоскостей симметрии, в пределах 0 - 180° при одной плоскости симметрии и 0 - 360° при отсутствии плоскостей симметрии.

Условная освещенность для излучателей данного типа рассчитывается по формуле:


ФОРМУЛА 1.5.2. РАСЧЕТ УСЛОВНОЙ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула 1.5.2. Расчет условной освещенности для излучателей с несимметричным светораспределением"


, (1.5.3)


Если в соответствии с прежними обозначениями , , - координаты i-того светильника, а , , - координаты расчетной точки А, то:


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА УСЛОВНОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета условной освещенности для излучателей с несимметричным светораспределением (формулы 1.5.4, 1.5.5)"


Тогда для горизонтальной плоскости , обозначив , при мы приходим к общеизвестной из литературы формуле расчета освещенности в горизонтальной плоскости от некруглосимметричного излучателя:

ФОРМУЛА 1.5.6. РАСЧЕТ ОСВЕЩЕННОСТИ В... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула 1.5.6. Расчет освещенности в горизонтальной плоскости от некруглосимметричного излучателя"


Существует несколько распространенных типов кривой силы света некруглосимметричных излучателей.

Первый тип светораспределения подчиняется закону в поперечной плоскости и в продольной плоскости:


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ПЕРВОГО ТИПА... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета первого типа светораспределения (формулы 1.5.7, 1.5.8)"


Второй тип излучателей обладает светораспределением:


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ВТОРОГО ТИПА... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета второго типа светораспределения (формулы 1.5.9, 1.5.10)"


Третий тип излучателей имеет светораспределение вида в поперечной и в продольной плоскости:

ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ТРЕТЬГО ТИПА... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета третьего типа светораспределения (формулы 1.5.11, 1.5.12)"


1.6. Расчет освещенности от линейных излучателей


1.6.1. За характеристику светораспределения излучателей условно принимают распределение силы света в поперечной плоскости от излучателей единичной длины, обычно I = 1 м. Распределение силы света в поперечной плоскости (перпендикулярной оси источника) может иметь вид: - светораспределение цилиндра; - светораспределение полосы.

В любой продольной плоскости равнояркий линейный излучатель имеет косинусное распределение


, (1.6.1)


где

- угол в поперечной плоскости (угол между двумя продольными плоскостями, одна из которых соответствует , а другая проходит через расчетную точку ;

- угол в продольной плоскости : между нормалью к оси излучателя и направлением падения светового луча в расчетную точку (рис.1.10).


РИС.1.10. К ОПРЕДЕЛЕНИЮ УГЛОВ ПАДЕНИЯ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.10. К определению углов падения светового потока в расчетную точку"


В других случаях светораспределение от линейного излучателя может быть представлено в виде:


ДРУГИЕ СЛУЧАИ СВЕТОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОТ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Другие случаи светораспределения от линейного излучателя (формулы 1.6.2, 1.6.3)"


1.6.2. Ориентация расчетной плоскости - Р в пространстве по прежнему задается полярным и азимутальным углами в сферической системе координат с центром в расчетной точке (рис.1.11). Координаты центра линейного длиной l будем задавать в прямоугольной системе координат OXYZ с центром в одном из углов помещения или строительного модуля.

В общем случае светящаяся линия может быть повернута относительно оси OХ на угол (рис.1.11).


РИС.1.11. К РАСЧЕТУ ОСВЕЩЕННОСТИ ОТ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.11. К расчету освещенности от линейного излучателя"


1.6.3. Прямая составляющая освещенности при светораспределении рассчитывается по формуле:

ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ПРЯМОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета прямой составляющей освещенности при светораспределении (формулы 1.6.4, 1.6.5, 1.6.6, 1.6.7)"


Значения и рассчитываются по формулам (1.6.5) и (1.6.6) при и .

Выражения (1.6.4) - (1.6.6) описывают освещенность поверхности ориентированной углами и в световом поле линейного излучателя, имеющего светораспределения .

Если светильники располагаются поперек помещения, то в формулах (1.6.5) и (1.6.6) принимаем ; , и таким образом, и меняются местами.

1.6.4. Для горизонтальной плоскости и формула для расчета освещенности имеет вид:


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ОСВЕЩЕННОСТИ (ФОРМУЛЫ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета освещенности (формулы 1.6.8, 1.6.9)"


При расчете освещенности от реальных светильников делается допущение, что в продольных плоскостях светораспределение является косинусным, а в поперечной, плоскости задается паспортной кривой . В этом случае формула (1.6.9) для расчета освещенности будет иметь вид:

ФОРМУЛА РАСЧЕТА ОСВЕЩЕННОСТИ ОТ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула расчета освещенности от реальных светильников (формула 1.6.10)"


Пример. Помещение размером 6 х 3 х 3,5 м с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 0,7; 0,5; 0,3 освещается светильником с одной люминесцентной лампой типа ЛБ 58, центр которой располагается в точке (3; 1,5; 3,5). Необходимо определить освещенность и неравномерность распределения освещенности в помещении. Источник света ЛБ 58 имеет световой поток , длину . Коэффициент полезного действия светильника в нижнюю полусферу .

Принимая светильник за светящую линию определим силу света с единицы длины в плоскости перпендикулярной оси лампы:


.


Прямая составляющая освещенности в контрольных точках, рассчитанная по формулам (1.6.8) и (1.6.9), равна:



Расчет отраженной составляющей освещенности приводится в соответствии с разделом 1.8 настоящего пособия.

В данном случае прямая и отраженная составляющие освещенности распределены с одинаковой степенью неравномерности. Учитывая, что индекс данного помещения , значения коэффициентов использования для указанного помещения согласно справочной литературе ; .

Окончательно получаем значения освещенностей:




Неравномерность распределения освещенности составит



.



1.7. Расчет освещенности от прямоугольных поверхностных излучателей равномерной яркости


1.7.1. Из всевозможных форм и светораспределений поверхностных излучателей в практических случаях наиболее часто встречаются прямоугольные излучатели, яркость которых в первом приближении может считаться равномерной. Это относится к светильникам с люминесцентными лампами, имеющими прямоугольное выходное отверстие, перекрытое светотехническим молочным (рассеивающим) оргстеклом. Светильники такого типа используются для освещения общественных производственных зданий. Поверхностные излучатели треугольной, круглой и более сложных форм используются редко, в основном, в области архитектурного освещения в индивидуальных проектах. В дальнейшем остановимся на решении задачи об определении освещенности произвольно ориентированной плоскости, помещенной в расчетную точку в световом поле равнояркого прямоугольного излучателя.

1.7.2. Ориентация расчетной плоскости в пространстве по прежнему задается полярным и азимутальным углами в сферической системе координат с центром в расчетной точке О"r (рис.1.1). Координаты излучателя будем задавать в прямоугольной системе координат OXYZ, расположенной в одном из углов помещения или строительного модуля, как это показано на рис.1.12. При этом высоту подвеса излучателя считаем неизменной .

РИС.1.12. К РАСЧЕТУ ОСВЕЩЕННОСТИ ОТ... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Рис.1.12. К расчету освещенности от прямоугольного излучателя"


1.7.3. Освещенность в точке в плоскости Р определяется по формуле:


ФОРМУЛЫ РАСЧЕТА ОСВЕЩЕННОСТИ В... (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формулы расчета освещенности в плоскости Р (формулы 1.7.1, 1.7.2, 1.7.3, 1.7.4)"


Если прямоугольный излучатель повернут на угол альфа относительно оси Ох , то в формулах (1.7.1) - (1.7.4):


;




Формулы (1.7.1) - (1.7.4) позволяют рассчитывать освещенность в плоскости, ориентированной полярным и азимутальными углами, в световом поле равнояркого прямоугольного излучателя.

Все остальные формулы для расчета освещенности вытекают как частные случаи из выражений (1.7.1) - (1.7.4). Так в случае расчета освещенности от светящего прямоугольника плоскость которого параллельна расчетной плоскости: m = а/2; n = b/2; и получается формула Ратнера:


ФОРМУЛА РАТНЕРА (ФОРМУЛЫ 1.7.5, 1.7.6) (ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99)

"Формула Ратнера (формулы 1.7.5, 1.7.6)"


Пример. Помещение 6 х 4 х 3 м освещается светильниками типа ВЛВ 4 х 40, имеющими размер а = 1,2 м и в = 0,5 м и среднюю габаритную яркость L = 6000 кд/м2. Геометрические центры светильников расположены в точках (1,5; 1; 3), (4,5; 1; 3), (1,5; 3; 3), (4,5; 3; 3). Определить прямую составляющую, освещенности и неравномерность распределения освещения по помещению на уровне условной рабочей поверхности (0,8 м от пола).

Освещенность в контрольных точках равна:



- в точке 1 с координатами (3; 2; 0,8) -

- в точке 2 с координатами (1,5; 1; 0,8) -

- в точке 3 с координатами (1; 2; 0,8) -

Неравномерность распределения освещенности будет равна:




1.8. Учет отраженной составляющей освещенности


1.8.1. При высоких коэффициентах отражения потолка, стен, пола, а также в тех случаях, когда светильники не относятся к классу прямого света, при точечном методе расчета необходимо учитывать отраженную составляющую освещенности. В данном случае удобно воспользоваться известными приближенными решениями.

1.8.2. При равномерном освещении или при небольшой степени локализации отраженную составляющую можно считать равномерно распределенной по площади помещения, равной:


.(1.8.1)


где

- коэффициент использования при заданных значениях коэффициентов отражения потолка, стен, расчетной поверхности или пола , , .

- коэффициент использования черного помещения .

Ф - световой поток источника света с учетом к.п.д. светильника.


При расчете осветительной установки на нормируемую освещенность с учетом отраженной составляющей в формулу (1.8.1) вводится коэффициент запаса:



. (1.8.2)



1.8.3. В случае сильно выраженной локализации освещения допустимо считать, что прямая и отраженная составляющие освещенности распределены с одинаковой степенью неравномерности. В этом случае суммарная освещенность умножается на коэффициент :


. (1.8.3)



1.9. Расчет осветительных установок методом коэффициента использования


1.9.1. Коэффициент использования определяется как отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к световому потоку источников света. Он зависит от светораспределения светильников и их размещения в помещении; от размеров освещаемого помещения и отражающих свойств его поверхностей; от отражающих свойств рабочей поверхности.

Требуемый световой поток ламп в каждом светильнике находится по формуле:


, (1.9.1)


где

- нормируемое значение освещенности;

- коэффициент запаса по СНиП 23-05-95;

S - освещаемая площадь;

; , - среднее и минимальное значения освещенности;

n - число светильников;

- коэффициент использования светового потока.


Входящий в формулу (1.9.1) коэффициент z характеризует неравномерность освещения. В наибольшей степени z зависит от отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте (). При , не превышающем рекомендуемых значений (), принимается z = 1,15 для ЛН и ДРЛ и z = 1,10 для люминесцентных ламп при расположении светильников в виде светящихся линий. Для отраженного освещения принимается z = 1,0; при расчете на среднюю освещенность z не учитывается.

1.9.2. Соотношение размеров освещаемого помещения и высота подвеса светильников в нем характеризуются индексом помещения.


, (1.9.2)


где

А - длина помещения;

В - его ширина;

- расчетная высота подвеса светильников.


Упрощенно индекс помещений может быть определен с помощью табл. 1.9.1 и 1.9.2).

Индекс помещения находится по известной площади помещения S и высоте подвеса светильника по табл. 1.9.1 при . Для удлиненных помещений (когда ), определяется по табл. 1.9.2.


Таблица 1.9.1


Индекс помещения i_n при A/B <= 3


Площадь помещения S, м2

Значение i_n при расчетной высоте h_p, м равной

2,0

2,2

2,5

2,7

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

10

0,8

0,7

0,6

0,6

0,5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

15

0,9

0,8

0,76

0,76

0,5

0,5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

17

1,0

0,9

0,8

0,7

0,7

0,6

0,5

-

-

-

-

-

-

-

-

20

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,5

-

-

-

-

-

-

-

25

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,5

-

-

-

-

-

-

30

1,2

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,5

-

-

-

-

-

40

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,6

0,5

-

-

-

-

50

1,7

1,5

1,2

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,6

0,5

-

-

-

60

1,7

1,7

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

-

-

-

70

2,0

1,7

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,7

0,6

0,5

-

-

80

2,25

2,0

1,7

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

-

-

90

2,2

2,0

1,7

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,8

0,7

0,6

0,5

-

100

2,5

2,2

2,0

1,7

1,5

1,5

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

-

120

2,5

2,2

2,0

2,0

1,7

1,5

1,2

1,1

1,0

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

150

3,0

2,5

2,2

2,2

2,0

1,7

1,5

1,2

1,1

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

200

3,5

3,0

2,5

2,5

2,2

2,0

1,7

1,5

1,25

1,25

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

250

4,0

3,5

3,0

3,0

2,5

2,2

2,0

1,7

1,5

1,5

1,25

1,1

1,0

0,9

0,8

300

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,2

2,0

1,7

1,75

1,5

1,25

1,1

1,0

0,9

0,8

350

4,0

4,0

3,5

3,5

3,0

2,5

2,2

2,0

1,75

1,75

1,5

1,25

1,1

1,0

0,9

400

5,0

4,0

4,09

3,5

3,0

2,5

2,5

2,25

2,0

1,75

1,5

1,25

1,25

1,1

1,0

450

5,0

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,2

2,0

1,75

1,75

1,5

1,25

1,1

1,0

500

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,5

2,0

2,0

1,75

1,5

1,25

1,2

1,1

600

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,25

2,0

2,0

1,75

1,5

1,2

1,1

700

-

-

5,0

5,0

4,0

3,5

3,0

3,0

2,50

2,25

2,0

1,75

1,5

1,5

1,25

800

-

-

-

5,0

5,0

4,0

3,5

3,0

2,50

2,50

2,25

2,0

1,75

1,5

1,25

900

-

-

-

-

5,0

4,0

3,5

3,0

3,0

2,5

2,25

2,0

1,75

1,5

1,5

1000

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

3,0

2,5

2,25

2,0

1,7

1,5

1200

-

-

-

-

-

5,0

4,0

3,5

3,5

3,0

2,5

2,25

2,0

1,7

1,75

1400

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,5

3,0

2,5

2,25

2,0

1,75

1600

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,5

2,0

2,0

1800

-

-

-

-

-

-

5,0

5,0

4,0

3,5

3,5

3,0

2,5

2,2

2,0

2000

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,5

2,25

2500

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

2,5

3000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

2,5

3500

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

5,0

4,0

3,5

3,0

3,0

4000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

3,0

4500

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

3,5

3,0

5000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

3,5

6000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

3,5

7000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

4,0

8000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

9000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0

4,0

10000

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

5,0


1.9.3. Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка и стен - можно приближенно оценить по табл. 1.9.3. Коэффициент отражения расчетной поверхности или пола как правило принимается .

1.9.4. Коэффициет использования определяется по найденным значениям индекса помещения и коэффициентов отражения , и для выбранного типа светильников. Значения коэффициентов использования для светильников с типовыми кривыми силами света приведены в табл. 1.9.4.

В тех случаях, когда в таблицах отсутствуют данные о коэффициенте использования светильников, например, новых модификаций, эти коэффициенты приближенно могут быть определены следующим путем: по форме кривой силы света в нижней полусфере определяется ее тип, по каталожным данным светильника определяются (в процентах потока лампы) потоки нижней и верхней полусфер; первый умножается на коэффициент использования по таблице 1.9.5, второй - по таблице 1.9.6. Сумма произведений дает общий полезный поток, делением которого на поток лампы (обычно 1000 лм) находится коэффициент использования.


Таблица 1.9.2


Индекс помещения i_n при А/В > 3


А/В

Значение i_n при расчетной высоте h_p, м

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,25

1,5

1,75

2,0

2,25

2,5

3,0

3,5

4,0

5,0

3-4

-

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,25

1,5

1,75

2,0

2,25

2,5

3,0

3,5

4,0

5-6

-

0,5

0,5

0,6

0,7

0,8

0,8

0,9

1,1

1,25

1,5

1,75

2,0

2,25

2,5

3,0

4,0

7-9

-

-

0,5

0,5

0,6

0,7

0,7

0,8

1,0

1,1

1,25

1,5

1,75

2,0

2,25

2,5

3,5

10

-

-

-

0,5

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,1

1,25

1,25

1,5

1,75

2,0

2,5

3,0

15

-

-

-

-

0,5

0,5

0,6

0,6

0,8

0,1

1,0

1,1

1,95

1,5

1,75

90

2,5

20

-

-


-

-

-

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,25

1,5

1,75

2,25

30

-

-

-

-

-

-

-

0,5

0,6

0,6

0,7

0,8

0,9

1,1

1,25

1,5

1,75

40-50

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,1

1,25

1,5


Таблица 1.9.3


Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка


Отражающая поверхность

Коэффициент отражения, %

Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами

70

Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок

50

Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями

30

Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич неоштукатуренный; стены с темными обоями

10


Таблица 1.9.4


Коэффициент использования светильников с типовыми кривыми силами света
U_OY

ГАРАНТ:

Начало таблицы. См. окончание


Тип КСС

Значение U_OY, %

при ро_n=0,7; ро_с=0,5; ро_р=0,3 и i_n, равном

при ро_n=0,7; ро_с=0,5; ро_р=0,1 и i_n, равном

при ро_n=0,7; ро_с=0,3; ро_р=0,1 и i_n, равном

при ро_n=ро_с=0,5; ро_р=0,3 и i_n, равном

0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

М

35

50

61

73

83

95

34

47

56

66

75

86

26

36

46

56

67

80

32

45

55

67

74

84

Д-1

36

50

58

72

81

90

36

47

56

63

73

79

28

40

49

59

68

74

36

48

57

66

76

85

Д-2

44

52

68

84

93

103

42

51

64

75

84

92

33

43

56

74

80

76

42

51

65

71

90

85

Г-1

44

60

75

90

101

106

48

57

71

82

89

94

42

52

69

78

73

76

45

56

65

78

76

84

Г-2

58

68

82

96

102

109

55

64

78

86

92

96

48

60

73

84

90

94

55

66

80

92

96

103

Г-3

64

74

85

95

100

105

62

70

79

80

90

93

57

66

76

84

84

91

63

72

83

91

96

100

K-1

74

83

90

96

100

106

69

76

83

88

91

92

65

73

81

86

89

90

70

78

86

92

96

100

K-2

75

84

95

104

108

115

71

78

87

95

97

100

67

75

84

93

97

100

72

80

91

99

103

108

К-3

76

85

96

106

110

116

73

80

90

94

99

102

68

77

86

95

98

101

74

83

93

101

81

170

ГАРАНТ:

Окончание таблицы. См. начало


Тип KCC

Значение U_OY, %

при ро_n=ро_с=0,5; ро_р=0,1 и i_n, равном

при ро_n=0,5 ро_с=0,3; ро_р=0,1 и i_n, равном

при ро_n=0,3; ро_с=ро_р=0,1 и i_n, равном

при ро_n=ро_с=ро_р=0 и i_n, равном


0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

0,6

0,8

1,25

2

3

5

Л

32

49

59

71

83

91

31

46

55

65

74

83

24

40

50

62

71

77

32

47

57

69

79

90

М

31

43

53

63

72

80

23

36

45

56

65

75

17

29

38

46

58

67

16

28

38

45

55

65

Д-1

34

47

54

63

70

77

27

40

48

55

65

73

27

35

42

52

61

68

21

33

40

49

58

66

Д-2

40

48

61

74

82

84

33

42

52

69

75

86

28

36

48

63

75

81

25

33

47

61

70

78

Г-1

44

53

69

77

83

80

41

48

64

76

70

88

35

45

60

73

68

77

34

44

56

71

68

74

Г-2

53

63

76

85

90

94

48

58

72

83

86

93

43

54

68

79

85

90

43

53

66

77

82

86

Г-3

61

68

78

84

88

91

57

65

75

83

86

90

53

62

73

80

84

86

53

61

71

78

82

85

K-1

68

77

83

86

89

90

64

73

80

86

88

90

62

71

77

83

86

88

60

69

77

84

85

86

K-2

71

78

87

93

98

99

68

74

84

92

93

99

68

72

80

89

93

97

65

71

79

88

92

95

К-3

72

79

88

94

97

99

68

76

85

93

95

99

64

73

83

90

94

97

64

72

81

88

91

94

Л

30

45

55

65

70

78

24

40

49

60

70

76

20

35

44

48

65

69

17

33

42

53

63

70

Л-Ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

12

26

35

47

58

68

Ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

9

17

25

36

49

62


1.9.5. Расчет средней освещенности помещения методом коэффициента использования проводится в следующей последовательности:

- определяется тип и число светильников n в помещении, как указывалось выше:

- по таблицам СНиП 23-05-95 находится коэффициент запаса ; поправочный коэффициент z; нормированную освещенность определяют по МГСН 2.06-99; определяется индекс помещения , по таблицам 1.9.1 и 1.9.2;

- определяется коэффициент использования светового потока ламп ;

- по формуле (1.9.1) находится необходимый световой поток ламп в одном светильнике;

- выбирается лампа с близким по величине световым потоком.


Таблица 1.9.5


Коэффициент использования светового потока светильников с типовыми кривыми силы света, излучаемого в нижнюю полусферу


Типовая КСС

Равномерная M

Конусная Л

Глубокая Г

ро_n %

70

50

30

0

70

50

30

0

70

50

30

0

ро_с %

50

30

50

30

10

0

50

30

50

30

10

0

50

30

50

30

10

0

ро_р %

30

10

30

10

10

10

0

30

10

30

10

10

10

0

30

10

30

10

10

10

0

Значение i_n:

Коэффициент использования, %

0,5

28

28

21

21

25

19

15

13

36

35

30

30

34

28

25

22

58

57

55

53

57

53

49

47

0,6

35

34

27

26

31

24

18

17

43

42

35

34

40

33

28

27

68

65

62

60

64

60

57

56

0,7

44

39

32

31

39

31

25

24

48

47

41

38

45

38

33

31

74

69

68

64

69

64

61

61

0,8

49

46

38

36

43

36

29

28

54

51

45

43

49

43

37

36

78

73

72

69

72

69

66

64

0,9

51

48

40

39

46

39

31

30

57

55

48

46

52

46

41

39

81

76

75

72

75

72

70

67

1,0

54

50

43

41

48

41

34

32

60

57

52

50

55

49

45

42

84

78

78

75

77

74

72

70

1,1

56

52

46

43

50

43

35

33

64

60

55

52

58

51

47

44

87

81

80

77

79

76

74

72

1,25

59

55

49

46

53

45

38

35

69

63

60

56

61

55

50

48

90

83

84

79

82

79

76

75

1,50

64

59

53

50

56

49

42

39

75

69

67

62

67

61

55

53

94

86

88

83

85

82

79

78

1,75

68

62

57

53

60

53

45

42

79

72

71

66

70

65

60

57

97

88

92

85

86

85

82

80

2,0

73

65

61

56

63

56

48

45

83

75

75

69

73

68

64

61

99

90

95

88

88

87

84

82

2,25

76

68

65

60

66

59

51

48

86

77

79

73

76

71

66

64

101

92

97

90

90

88

85

83

2,5

79

70

68

63

68

61

54

51

89

80

82

75

78

73

69

66

103

93

99

91

91

89

87

85

3,0

83

75

73

67

72

65

58

55

93

83

86

79

81

77

73

71

105

94

102

92

93

91

89

86

3,5

87

78

77

70

75

68

61

59

96

86

90

82

83

80

76

73

107

95

104

94

94

93

90

88

4,0

91

80

81

73

78

72

65

62

99

88

93

84

85

83

79

76

109

96

105

94

94

94

91

89

5,0

95

83

86

77

80

75

69

65

105

90

98

88

88

85

81

79

111

97

108

96

96

95

92

90


Таблица 1.9.6


Коэффициент использования светового потока светильников (любого типа), излучаемого в верхнюю полусферу


Светильники

Потолочные

Подвесные

ро_n, %

70

50

30

70

50

30

ро_с, %

50

30

50

30

10

50

30

50

30

10

ро_p, %

30

10

30

10

10

10

30

10

30

10

10

10

Значение i_n:

Коэффициент использования, %

0,5

26

25

20

19

17

13

6

19

18

15

14

11

9

4

0,6

30

28

24

23

20

16

8

21

22

18

18

14

11

5

0,7

34

32

28

27

22

19

10

27

26

22

21

16

13

6

0,8

38

36

31

30

24

21

11

31

29

25

25

18

16

7

0,9

40

38

34

33

26

23

12

34

32

28

28

20

18

8

1,0

43

41

37

35

28

25

13

37

35

32

30

22

20

9

1,1

46

43

39

37

30

26

14

40

37

34

33

24

21

11

1,25

49

46

42

40

32

28

15

43

41

38

36

26

24

12

1,5

54

49

47

44

34

31

17

48

44

42

40

29

26

14

1,75

57

52

51

47

36

33

18

52

48

46

43

31

29

15

2,0

60

54

54

50

38

35

19

55

50

50

46

33

31

16

2,25

62

56

57

52

39

37

20

58

52

53

49

35

33

17

2,5

64

58

59

54

40

38

21

60

54

55

51

36

34

18

3,0

68

60

63

57

42

40

22

64

57

59

54

39

36

20

3,5

70

62

66

59

43

41

23

67

60

62

56

40

39

21

4,0

72

64

68

61

45

42

24

69

61

65

58

42

40

22

5,0

75

66

72

64

46

44

25

73

64

69

62

44

42

24


1.9.6. Световой поток светильника при выбранных лампах не должен отличаться от , больше чем на величину (-10 - +20)%. В случае невозможности выбора ламп с таким приближением корректируется число светильников n либо высота подвеса светильников .

1.9.7. Расчет люминесцентного освещения начинается с выбора числа рядов светильников N, которые подставляются в формулу (1.9.1) вместо n. Первоначально определяется световой поток от ряда светильников. Число светильников в ряду определяется как:


, (1.9.3)


где

- световой поток одного светильника.


Суммарная длина n светильников сопоставляется с длиной помещения, причем возможны следующие случаи:

1. Суммарная длина светильников превышает длину помещения: необходимо или применить более мощные лампы (у которых световой поток на единицу длины больше), или увеличить число рядов, или компоновать ряды из сдвоенных, строенных светильников.

2. Суммарная длина светильников равна длине помещения: задача решается установкой непрерывного ряда светильников.

3. Суммарная длина светильников меньше длины помещения: принимается ряд с равномерно распределенными вдоль него разрывами между светильниками.

Из нескольких возможных вариантов на основе технико-экономических соображений выбирается наилучший.

Рекомендуется, чтобы не превышала 0,5 расчетной высоты (кроме многоламповых светильников в помещениях общественных и административных зданий).

При заданном световом потоке ряда светильников формула (1.9.1) решается относительно N.

Пример. В помещении габаритами 20 х 10 м, с индексом установлены три продольных ряда светильников ЛСП02 (КСС типа Д-2) с лампами ЛБ и требуется обеспечить при . Задано , , и . В табл.1.9.4 этим условиям соответствует . Световой поток ламп одного ряда светильников:



Если применить светильники с лампами 2 х 40 Вт (с общим световым потоком 6300 лм), то в ряду необходимо установить светильников; если же светильники с лампами 2 х 65 Вт (с потоком 9600 лм), в ряду необходимы 6 светильников. Так как длина помещения не менее 20 м, то в обоих случаях светильники вмещаются в ряд. Некоторые преимущества имеет первый вариант, при котором разрывы между светильниками меньше.


1.10. Расчет освещенности методом удельной мощности


1.10.1. Удельная мощность осветительной установки определяется как частное от деления общей мощности установленных в помещении ламп на площадь помещения (Вт/м2).


, (1.10.1)


где

- мощность одной лампы, Вт;

n - число ламп;

S - площадь помещенья, м2.


Формула (1.10.1) может быть получена путем преобразования формулы (1.9.1), если ввести в нее следующие величины: W - удельную мощность, Вт/м2; - световую отдачу, лм/Вт. Учитывая, что , формулу (1.9.1) приводим к виду:


, (1.10.2)


откуда


. (1.10.3)


Подставляя полученное выражение для в формулу (1.10.1), находим выражение для удельной мощности:


. (1.10.4)


Такая форма записи удельной мощности показывает, что W зависит от тех же показателей, которые оказывают влияние на коэффициент использования . В табл.1.10.1 - 1.10.9 приводятся данные об удельной мощности для светильников прямого света с типовыми кривыми силами света.

1.10.2. Удельная мощность является важнейшим энергетическим показателем осветительной установки, широко используемым для оценки экономичности решений и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальных стадиях проектирования, нормируемым МГСН 2.01-99

ГАРАНТ:

См. также Пособие к МГСН 2.01-99 "Энергосбережение в зданиях" Выпуск 1 "Проектирование теплозащиты жилых и общественных зданий", утвержденное указанием Москомархитектуры от 1 февраля 2000 г. N 6


Допускается для общего равномерного освещения вместо полного светотехнического расчета определять мощность и число ламп по таблицам удельной мощности. Не следует рассчитывать по таблицам удельной мощности освещение таких помещений, как гардеробы и санузлы, по существу, являющиеся локализованными. Таблицами удельной мощности необходимо пользоваться в пределах данных, для которых они составлены.


Таблица 1.10.1


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лн мощностью 60 Вт


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%, ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1; К_з = 1,3; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

1,5 - 2,0

10-15

24,6

23,5

23,0

19,8

17,4

16,9

15-25

23,9

21,5

20,1

17,6

15,8

15,6

25-50

21,1

19,5

17,6

15,8

14,7

14,4

50-150

17,8

16,2

15,3

14,1

13,3

13,2

150-300

16,2

15,1

14,4

13,6

13,1

13,1

Свыше 300

15,4

14,4

13,6

13,2

12,8

12,8

2,0 - 3,0

10-15

34,2

30,2

28,8

23,9

20,8

20,1

15-25

27,5

24,4

24,4

20,8

18,1

17,6

25-50

24,4

21,8

20,8

18,1

16,2

15,2

50-150

20,1

18,1

16,4

15,1

14,2

13,9

150-300

17,6

16,0

15,3

13,9

13,3

13,3

Свыше 300

15,4

14,4

13,6

13,2

12,8

12,8

3,0 - 4,0

10-15

60,3

48,7

39,6

31,7

26,4

25,3

15-20

45,2

38,4

33,3

26,9

22,6

22,2

20-30

34,2

30,2

28,8

23,9

20,4

20,1

30-50

27,5

24,4

24,4

20,8

18,1

17,7

50-120

23,5

21,1

19,8

17,3

15,6

15,4

120-300

20,1

17,8

16,4

14,9

14,1

14,1

Свыше 300

16,0

15,1

14,4

13,5

13,1

13,1


Таблица 1.10.2


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лн мощностью 100-200 Вт


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД - 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_p = 0,1; К_з = 1,3; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

2 - 3

10-15

28,8

25,4

24,3

20,1

17,5

16,9

15-25

23,2

20,5

20,5

17,5

15,2

14,8

25-50

20,5

18,4

17,5

15,2

13,7

13,3

50-150

16,9

15,2

13,9

12,7

12,0

11,7

150-300

14,8

13,2

12,9

11,7

11,2

11,2

Свыше 300

13,0

12,1

11,5

11,1

10,8

10,8

3 - 4

10-15

50,8

41,1

33,4

26,7

22,2

21,3

15-25

38,1

32,3

28,1

22,7

19,1

18,7

20-30

28,8

25,4

24,3

20,1

17,2

16,9

30-50

23,2

20,5

20,5

17,5

15,2

14,9

50-120

19,8

17,8

16,7

14,6

13,2

13,0

120-300

16,9

15,0

13,9

12,6

11,9

11,9

Свыше 300

13,5

12,7

12,1

11,4

11,0

11,0

4 - 6

10-17

97,1

62,8

53,4

36,8

28,1

2838

17-25

59,3

46,4

38,1

28,8

23,7

23,7

25-35

42,7

38,1

30,5

24,3

20,5

20,9

35-50

33,3

28,8

26,0

21,3

18,4

18,1

50-80

24,3

22,2

22,2

18,7

16,2

15,7

80-150

21,8

19,4

18,7

16,2

14,4

14,0

150-400

18,4

16,4

15,2

13,7

12,6

12,3

Свыше 400

14,4

13,3

12,7

11,7

11,4

11,1


Таблица 1.10.3


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лн мощностью 300 Вт


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2 светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД - 100%; ро_n = 0,5; ро_c = 0,3; po_p = 0,1; К_з = 1,3; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

3 - 4

10-15

46,5

37,6

30,5

21,4

20,3

19,5

15-20

34,9

29,6

25,7

20,8

17,4

17,1

20-30

26,4

23,3

22,2

18,4

15,8

15,5

30-50

21,2

18,8

18,8

16,0

13,9

13,7

50-120

18,1

16,3

15,3

13,4

12,1

11,9

120-300

15,5

13,8

12,7

11,5

10,8

10,8

Свыше 300

12,4

11,6

11,1

10,4

10,1

10,1

4 - 6

10-17

88,8

57,5

48,8

33,7

25,7

26,4

17-25

54,3

42,5

34,9

26,4

21,7

21,7

25-35

39,1

34,9

27,9

22,2

18,8

19,2

35-50

30,5

25,4

23,8

19,5

16,8

16,6

50- 80

22,2

20,4

20,4

17,1

14,8

14,4

80-150

19,9

17,8

17,1

14,8

13,2

12,8

150-400

16,8

15,0

14,0

12,5

11,5

11,2

Свыше 400

13,2

12,2

11,6

10,7

10,4

10,2

6 - 8

25-35

75,2

54,3

42,5

30,5

24,4

23,8

35-50

51,4

42,5

34,9

25,7

21,2

20,8

50-65

40,7

34,9

27,9

22,7

18,8

18,4

65-90

32,6

27,9

24,4

20,3

17,1

16,8

90-135

24,4

21,7

21,2

17,8

15,3

15,0

135-250

20,3

18,1

18,1

15,5

13,6

13,2

250-500

17,8

16,0

15,0

13,2

11,9

11,8

Свыше 500

13,2

12,2

11,6

10,7

10,4

11,6


Таблица 1.10.4


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лн мощностью 500 Вт


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1; К_з = 1,3; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

4-6

10-17

82,4

53,3

45,3

31,2

23,8

24,5

17-25

50,3

39,4

32,4

24,5

20,1

20,1

25 35

36,2

32,3

25,9

20,6

17,4

17,8

35-50

28,3

24,5

22,1

18,1

15,6

15,3

50-80

20,6

18,9

18,9

15,9

13,7

13,3

80-150

18,5

16,5

15,9

13,7

12,2

11,9

150-400

15,6

13,9

12,9

11,6

10,6

10,4

Свыше 400

12,2

11,3

10,8

9,9

9,6

9,4

6-8

25-35

69,7

50,3

39,4

28,3

22,6

22,1

35-50

47,7

39,4

32,4

23,8

19,7

19,3

50-65

37,8

32,3

25,9

21,1

17,4

17,1

65-90

30,2

25,9

22,6

18,9

15,9

15,6

90-135

22,6

20,1

19,7

16,5

14,2

13,9

135-250

18,9

16,8

16,8

14,4

12,6

12,2

250-500

16,5

14,8

13,9

12,2

11,0

10,9

Свыше 500

12,2

11,3

10,8

10,0

9,6

9,4

8-12

50-70

78,8

50,3

43,1

29,2

23,8

22,6

70-100

50,3

39,4

32,3

24,5

20,1

19,7

100-130

39,4

32,4

26,6

21,1

17,8

17,1

130-200

28,3

24,5

22,1

18,1

15,6

15,4

200-300

21,6

18,9

18,9

15,9

13,9

13,5

300-600

18,5

16,5

16,2

13,9

12,2

11,9

600-1500

15,6

14,2

13,1

11,8

10,8

10,6

Свыше 1500

12,2

11,3

10,8

10,0

9,6

9,4


Таблица 1.10.5


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лн мощностью 1000 Вт


h, м2

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1; К_з = 1,3; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

K-1

K-2

4 - 6

10-17

75,5

49,0

41,6

28,7

21,9

22,4

18,9

16,6

17-25

46,1

36,1

29,7

22,5

18,5

18,5

16,3

14,3

25-35

33,3

29,7

23,7

18,9

16,0

16,3

14,3

13,0

35-50

26,0

22,5

20,3

16,6

14,3

14,1

13,0

11,9

50-80

18,9

17,3

17,3

14,6

12,6

12,2

11,7

10,9

80-150

17,0

15,1

14,6

12,6

11,2

10,9

10,8

9,9

150-400

14,3

12,8

11,9

10,7

9,8

9,6

9,6

9,1

Свыше

11,2

10,4

9,9

9,1

8,9

8,6

8,8

8,5

6 - 8

25-35

64,0

46,2

96,2

26,0

20,8

20,3

18,5

16,0

35-50

43,8

36,2

29,6

21,9

18,1

17,7

16,0

14,3

50-65

34,7

29,7

23,7

19,4

16,0

15,7

14,3

13,0

65-90

27,8

23,7

20,8

17,3

14,6

14,3

13,2

12,0

90-135

20,8

18,5

18,1

15,1

13,0

12,8

12,2

11,2

135-250

17,4

15,4

15,4

13,2

11,5

11,2

10,9

10,1

250-500

15,1

13,6

12,8

11,2

10,1

10,0

10,0

9,3

Свыше

11,2

10,4

9,9

9,1

8,9

8,6

8,8

8,5

8 - 12

50-70

72,3

46,2

39,6

26,8

21,9

20,8

18,9

16,3

70-100

46,2

36,1

29,7

22,4

18,5

18,1

16,3

14,3

100-130

36,1

29,7

24,4

19,3

16,3

15,7

14,3

13,2

130-200

26,0

22,4

20,2

16,6

14,3

14,1

13,0

11,7

200-300

19,8

17,3

17,3

14,6

12,8

12,4

11,9

10,9

300-600

16,9

15,1

14,8

12,8

11,2

10,9

10,8

10,0

600 -1500

14,3

13,0

12,0

10,8

9,9

9,8

9,7

9,1

Свыше

11,2

10,4

9,9

9,1

8,8

8,6

8,7

8,5


Таблица 1.10.6


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с ЛЛ типа ЛБ40


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; К_з = 1,5; z = 1,1

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

при ро_n, ро_с, ро_р

0,7; 0,5; 0,1

0,5; 0,3; 0,1

0,7; 0,5; 0,1

0,5; 0,3 0,1

0,7; 0,5; 0,1

0,5; 0,3 0,1

0,7; 0,5; 0,1

0,5; 0,3; 0,1

2 - 3

10-15

4,9

6,1

4,4

5,2

4,3

5,0

3,7

4,1

15-25

4,0

4,8

3,7

4,2

3,7

4,2

3,3

3,6

25-50

3,6

4,2

3,3

3,8

3,2

3,6

2,9

3,1

50-150

3,1

3,5

2,8

3 1

2,7

2,9

2,5

2,6

150-300

2,7

3,0

2,6

2,8

2,5

2,6

2,4

2,5

Свыше 300

2,5

2,7

2,4

2,5

2,3

2,5

2,2

2,3

3 - 4

10-15

7,6

10,5

6,7

8,5

5,6

4,9

6,9

5,5

15-20

7,8

5,4

6,7

4,9

5,8

4,2

4,7

4,7

20-30

4,9

5,9

4,4

5,2

4,2

5,0

3,7

4,2

30-50

4,0

3,7

4,6

3,7

3,7

4,2

3,2

3,6

50-120

3,5

4,1

3,2

3,7

3,1

3,4

2,8

3,0

120-300

3,0

3,5

2,8

3,1

2,7

2,9

2,5

2,6

Свыше 300

2,6

2,8

2,5

2,6

2,4

2,3

2,2

2,3

4 - 6

10-17

10,5

20,0

9,6

12,9

8,1

11,0

6,3

7,6

17-25

8,5

12,2

7,1

9,6

6,5

7,8

5,1

5,9

25-35

7,1

8,8

5,9

7,8

5,1

6,3

4,4

5,0

35-50

5,5

6,9

4,9

5,9

4,5

5,4

3,8

4,4

50-80

4,2

5,0

3,8

4,6

4,0

4,6

3,4

3,8

80-150

3,8

4,5

3,4

4,0

3,4

3,8

3,1

3,3

150-400

3,3

3,5

3,1

3,4

2,9

3,1

2,6

2,8

Свыше 400

2,7

3,0

2,6

2,8

2,5

2,6

2,3

2,4


Таблица 1.10.7


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДРЛ


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2, светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1, К_з = 1,5; z = 1,15.

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

К-1

K-2

3 - 4

10-15

14,9

12,0

9,8

7,8

6,5

-

-

-

15-20

11,2

9,5

8,2

6,7

5,6

-

-

-

20-30

8,5

7,4

7,1

5,9

5,0

-

-

-

30-50

6,8

6,0

6,0

5,1

4,5

-

-

-

50-120

5,8

5,2

4,9

4,3

3,9

-

-

-

120-300

4,9

4,4

4,1

3,7

3,5

-

-

-

Свыше 300

3,9

3,7

3,5

3,4

3,2

-

-

-

4 - 6

10-17

28,5

18,4

15,7

10,8

8,2

8,5

-

-

17-25

17,4

13,6

11,2

8,5

7,0

7,0

-

-

25-35

12,5

11,2

8,9

7,1

6,0

6,1

-

-

35-50

9,8

8,5

7,6

6,2

5,4

5,3

-

-

50-80

7,1

6,5

6,5

5,5

4,7

4,6

-

-

80-150

6,4

5,7

5,5

4,7

4,2

4,1

-

-

150-400

5,4

4,8

4,5

4,0

3,7

3,6

-

-

Свыше 400

4,2

3,9

3,7

3,4

3,3

3,3

-

-

6 - 8

50-65

13,0

11,2

9,0

7,3

6,0

5,9

5,4

-

65-90

10,4

8,9

7,8

6,5

5,5

5,4

5,0

-

90-135

7,8

6,9

6,8

5,7

4,9

4,8

4,6

-

135-250

6,5

5,8

5,8

5,0

4,3

4,2

4,1

-

250-500

5,7

5,1

4,8

4,2

3,8

3,8

3,8

-

Свыше 500

4,2

3,9

3,7

3,4

3,3

3,8

3,3

-

8 - 12

70-100

17,4

13,6

11,2

8,5

7,0

6,8

6,1

-

100-130

13,6

11,2

9,2

7,3

6,1

5,9

5,4

-

130-200

9,8

8,5

7,6

6,3

5,4

5,3

4,9

-

200-300

7,5

6,5

6,5

5,5

4,8

4,7

4,4

-

300-600

6,4

5,7

5,6

4,8

4,2

4,1

4,1

-

600-1500

5,4

4,9

4,5

4,1

3,7

3,7

3,6


Свыше 1500

4,2

3,9

3,7

3,4

3,3

3,3

3,3

-

12 - 16

130-200

-

13,6

11,2

8,4

7,0

6,8

6,3

5,4

200-350

-

9,5

8,0

6,8

5,7

5,5

5,1

4,6

350-600

-

6,6

6,7

5,6

4,8

4,7

4,5

4,2

600-1300

-

5,6

5,4

4,7

4,2

4,1

4,0

3,7

1300-4000

-

4,6

4,3

3,8

3,6

3,5

3,5

3,3

Свыше 4000

-

3,9

3,7

3,4

3,3

3,3

3,3

3,2


Таблица 1.10.8


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДРИ


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2 светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1; K_з = 1,5; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

K-1

K-2

3 - 4

10-15

9,7

7,8

6,3

5,1

4,2

4,0

-

-

15-20

7,2

6,1

5,3

4,3

3,6

3,6

-

-

20-30

5,5

4,8

4,6

3,8

3,3

3,2

-

-

30-50

4,4

3,9

3,9

3,3

2,9

2,8

-

-

50-120

3,7

3,4

3,2

2,8

2,5

2,5

-

-

120-300

3,2

2,8

2,6

2,4

2,2

2,2

-

-

Свыше 300

2,6

2,4

2,3

2,2

2,1

2,1

-

-

4 - 6

10-17

18,4

11,9

10,1

7,0

5,3

5,5

-

-

17-25

11,3

8,8

7,2

5,5

4,5

4,5

-

-

25-35

8,1

7,2

5,8

4,6

3,9

4,0

-

-

35-50

6,3

5,5

4,9

4,1

3,5

3,4

-


50-80

4,6

4,2

4,2

3,6

3,1

3,0

-

-

80-150

4,1

3,7

3,6

3,1

2,7

2,7

-

-

150-400

3,5

3,1

2,9

2,6

2,4

2,3

-

-

Свыше 400

2,7

2,5

2,4

2,2

2,2

2,1

-

-

6-8

50-65

8,4

7,2

5,8

4,7

3,9

3,8

3,5

-

65-90

6,8

5,8

5,1

4,2

3,6

3,5

3,2

-

90-135

5,1

4,5

4,4

3,7

3,2

3,1

3,0

-

135-250

4,2

3,8

3,8

3,2

2,8

2,7

2,7

-

250-500

3,7

3,3

3,1

2,7

2,5

2,4

2,4

-

Свыше 500

2,7

2,5

2,4

2,2

2,2

2,1

2,1

-

6-12

70-100

11,8

8,8

7,2

5,5

4,5

4,4

4,0

-

100-130

8,2

7,2

6,0

4,7

4,0

3,8

3,5

-

130-200

6,3

5,5

4,9

4,0

3,5

3,4

3,2

-

200-300

4,8

4,2

4,2

3,6

3,1

3,0

2,9

-

300-600

4,1

3,7

3,8

3,4

2,7

2,7

2,6

-

600-1500

3,5

3,2

2,9

2,6

2,4

2,4

2,3

-

Свыше 1500

2,7

2,4

2,4

2,2

2,1

2,1

2,1

3,5

12-16

150-200

-

8,8

7,2

5,5

4,5

4,4

4,1

3,0

200-350

-

6,1

5,2

4,4

3,7

3,6

3,3

2,7

350-600


4,3

4,8

3,6

3,4

3,0

2,9

2,4

600-1300

-

3,6

3,5

3,0

2,7

2,8

2,6

2,2

1300-4000

-

3,0

2,5

2,5

2,3

2,3

2,3

2,1

Свыше 4000

-

2,5

2,2

2,2

2,1

2,1

2,1

-


Таблица 1.10.9


Удельная мощность общего равномерного освещения светильниками с лампами типа ДНаТ


h, м

S, м2

Удельная мощность W, Вт/м2 светильников с КСС. Освещенность 100 лк; условный КПД = 100%; ро_n = 0,5; ро_с = 0,3; ро_р = 0,1; К_з = 1,5; z = 1,15

Д-1

Д-2

Д-3

Г-1

Г-2

Г-3

K-1

K-2

3 - 4

10-15

9,1

7,4

6,0

4,8

3,8

3,8

-

-

15-20

6,8

5,8

5,0

4,1

3,4

3,4

-

-

20-30

5,2

4,6

4,4

3,6

3,1

3,0

-

-

30-50

4,2

4,0

3,7

3,1

2,7

2,7

-

-

50-120

3,5

3,2

3,0

2,6

2,4

2,3

-

-

120-300

3,0

2,7

2,5

2,3

2,1

2,1

-

-

Свыше 300

2,4

2,2

2,0

2,0

2,0

2,0

-

-

4 - 6

10-17

17,4

11,3

9,6

6,6

5,0

5,2

-

-

17-25

10,6

8,3

6,8

5,2

4,3

4,3

-

-

25-35

7,7

6,8

5,5

4,4

3,7

3,8

-

-

35-50

6,0

5,2

4,7

3,8

3,3

3,2

-

-

50-80

4,3

4,0

4,0

3,4

2,9

2,8

-

-

80-150

3,9

3,5

3,4

2,9

2,6

2,5

-

-

150-400

3,3

2,9

2,7

2,5

2,3

2,2


-

Свыше 400

2,6

2,4

2,3

2,1

2,0

2,0

-

-

6 - 8

50-65

8,0

6,8

5,5

4,5

3,7

3,6

3,3

-

65-90

6,4

5,5

4,8

4,0

3,4

3,3

3,0

-

90-135

4,8

4,3

4,2

3,5

3,0

2,9

2,8

-

135-250

4,0

3,5

3,5

3,0

2,7

2,6

2,5

-

250-500

3,5

3,1

2,9

2,6

2,3

2,3

2,3

-

Свыше 500

2,6

2,4

2,3

2,1

2,0

2,0

2,0

-

8 - 12

70-100

10,6

8,3

6,8

5,2

4,3

4,2

3,8

-

100-130

8,3

6,8

5,6

4,5

3,8

3,6

3,3

-

130-200

6,0

5,2

4,7

3,8

3,3

3,2

3,0

-

200-300

4,6

4,0

4,0

3,4

2,9

2,9

2,7

-

300-600

3,9

3,5

3,4

2,9

2,6

2,5

2,5

-

600-1500

3,3

3,0

2,8

2,5

2,3

2,2

2,2

-

Свыше 1500

2,6

2,4

2,3

2,1

2,0

2,0

2,0

-


1.10.3. При пользовании таблицами (1.10.1 - 1.10.9) следует учитывать следующие особенности:

- если коэффициент запаса, принятый для расчета, отличается от указанных в соответствующей таблице, то допускается пропорциональный перерасчет удельной мощности.

- табличные значения удельной мощности соответствуют номинальному напряжению 220 В.

- в таблицах приведены W для условного КПД = 100%; расчетное значение W для освещенности 100 лк от реально применяемых светильников определяется делением табличного значения W_100% на выраженный в долях единицы КПД светильников.

- при составлении таблиц удельной мощности не учитывалась форма помещения и коэффициент использования определялся по формуле:


, (1.10.5)


что является достаточно точным при .

Приводимые в таблицах W для Е = 100 лк изменяются пропорционально при рассчитываемых .

Табл.1.10.1 - 1.10.9 рассчитывались для светильников прямого света при отношении расстояний между ними или между их рядами к высоте подвеса для КСС типов Г-3, К-1, К-2; для КСС типов Д-3, Г-1, Г-2 и для КСС типов Д-1, Д-2, а также при полном совпадении данных, для которых составлены эти таблицы.

Порядок расчета по удельной мощности при лампах накаливания и лампах типа ДРЛ:

- определяется , тип и число светильников n в помещении;

- по таблицам МГСН 2.06-99 находится нормированная освещенность для данного вида помещений ;

- по соответствующей таблице находится удельная мощность W;

- определяется мощность лампы по формуле:


, (1.10.6)


и подбирается ближайшая стандартная лампа.

Если расчетная мощность лампы оказывается большей, чем в принятых светильниках, следует определить необходимое число светильников, приняв мощность лампы, приемлемую для данного светильника.

1.10.4. При применении светильников с люминесцентными лампами сохраняется прежний порядок расчета освещения помещений, включая определение числа рядов светильников N и типа лампы.

- По соответствующей таблице находится удельная мощность W для ламп данной мощности или нескольких возможных к применению мощностей.

- Определяется необходимое число светильников в ряду:


, (1.10.7)


и осуществляется их компоновка.

Пример. В помещении площадью с ; ; на расчетной высоте предполагается установить светильники типа ЛСП02-2 х 40-10 (КСС типа Д-3, КПД = 60%) с ЛЛ типа ЛБ. Определить число светильников, необходимое для создания освещенности при коэффициенте запаса и коэффициенте неравномерности z = 1,1.

По табл.1.10.6 находится . Но так как в табл.1.10.6 ; и , пропорциональным пересчетом определяется значение:


.


Число светильников



Таким образом, предусматривается 3 ряда по 12 светильников в каждом.


1.11. Инженерные методы расчета качественных показателей осветительных установок


Коэффициент пульсации


1.11.1. Коэффициент пульсации светового потока источников света определяется по формуле.


, (1.11.1)


где

и - соответственно максимальное и минимальное значения светового потока за период колебания;

- среднее значение светового потока за тот же период.


Значения для наиболее распространенных источников света приведены в табл. 1.11.1 в 1.11.2.

Как видно из табл. 1.11.1, 1.11.2, ограничение значений может быть достигнуто применением специальных схем включения источников света в светильнике или расфазированием светильников в ОУ.


Таблица 1.11.1


Тип ЛЛ

Значение К_п.и., % от

одной лампы

установленных в одной световой точке

двух ламп при схеме питания отстающим и опережающим током

двух ламп, питаемых от разных фаз

трех ламп, питаемых от разных фаз

ЛБ, ЛТБ

25

10,5

10

2,2

ЛХБ

35

15

15

3,1

ЛДЦ

40

17

17

3,5

ЛД

55

23

23

5,0


Таблица 1.11.2


Тип ГЛВД

Значения К_п.и, % от

одной лампы

установленных в одной световой точке

двух ламп, питаемых от разных фаз

трех ламп, питаемых от равных фаз

ДРЛ

65

32

5,2

ДРИ (двухкомпонентные)

45

23

3,5

ДНаТ

80

39,5

6,3

ДКсТ

130

65

5,0


Этими же средствами обеспечивается ограничение коэффициента пульсации освещенности на рабочих местах, определяемого по формуле:


, (1.11.2)


где

и - соответственно, максимальное и минимальное значения освещенности за период колебания;

- среднее значение освещенности за тот же период.


Таблица 1.11.3


Расположение светильников с ЛЛ и схема включения ламп

Нормированное значение К_n, %, не более

10

15

20

30

При любом расположении светильников: число ламп в светильнике, кратное трем, с равномерным распределением между фазами сети

+

+

+

+

Число ламп в светильнике, кратное двум, с включением половины ламп по схеме опережающего и половины - по схеме отстающего тока:





лампы ЛБ и ЛТБ

+

+

+

+

лампы ЛХБ

-

+

+

+

лампы ЛДЦ

-

-

+

+

лампы ЛД

-

-

+

+

Любое число ламп в светильнике и любая схема включения: лампы ЛБ и ЛТБ

-

-

-

+

При сплошных линиях светильников и высоте подвеса h_p >= 2 м трехфазные линии с поочередным включением светильников на разные фазы сети





любые лампы и схемы





то же, но двухфазные линии:

+

+

+

+

лампы ЛБ и ЛТБ

+

+

+

+

лампы ЛХБ

-

+

+

+

лампы ЛДЦ и ЛД

-

-

+

+

Двухфазные линии с поочередным включением светильников на разные фазы сети, число ламп в светильнике, кратное двум, с включением половины ламп по схеме опережающего и половины - по схеме отстающего тока, лампы всех типов

+

+

+

+


* Условия, при которых соблюдаются нормированные значения коэффициента пульсации, отмечены знаком "+".


Ограничение достигается:

в двух- и четырехламповых светильниках с ЛЛ применением компенсированных пускорегулирующих аппаратов (ПРА), когда питание одной половины ламп в светильнике осуществляется отстающим током, а другой половины - опережающим;

поочередным присоединением соседних светильников в ряду или соседних рядов к разным фазам сети;

установкой в одной световой точке двух или трех светильников с ГЛВД типов ДРЛ, ДРИ, ДнаТ, присоединенных к разным фазам сети;

питанием различных ламп в многоламповых светильниках с ЛЛ от разных фаз сети.

В табл.1.11.3 приведены условия, при которых нормированные значения соблюдаются, и проверка их выполнения в ОУ с ЛЛ не требуется.

1.11.2. Для наиболее распространенных светильников с ГЛВД типа ДРЛ в табл. 1.11.4 и 1.11.5 указаны различные случаи расположения и расфазировки светильников и предельные значения отношения расстояния между светильниками к расчетной высоте , при которых соблюдаются нормированные значения (через b, в таблице обозначено расстояние между рядами светильников; если численное значение величины приведено в виде дроби, то числитель относится к полям прямоугольной формы, а знаменатель - к шахматному расположению светильников).

В случаях, не указанных в табл. 1.11.3 - 1.11.5, производится вычисление значения в той точке расположения рабочих мест, где имеет максимальное значение. Для этого в указанной точке отдельно определяются относительные освещенности, создаваемые светильниками, питаемыми от каждой из трех фаз.


Таблица 1.11.4


Тип ГЛВД

Количество светильников в световой точке, подключенных к разным фазам

Нормированное значение К, % не более

10

15

20

30

ДРЛ

2

-

-

-

+


3

+

+

+

+

ДРИ (двухкомпонентная)

2

-

-

-

+


3

+

+

+

+

ДнаТ

2

-

-

-

-


3

+

+

-

+


Примечание. То же, что к табл. 1.11.3.


Таблица 1.11.5


Число рядов

Расположение и расфазировка светильников

b/h_p

Наибольшие значения l_св/h_p, при которых обеспечивается К_n, % не более




10

15

20

30

Светильники с типовой кривой Д (СД2, УПД и т.д.)

1

Одиночные светильники А-В-С-А-В-С