Расчет освещения точечным методом.

Точечный метод расчета освещения применяется для расчета общего равномерного и локализованного освещения, местного освещения независимо от расположения освещаемой поверхности при светильниках прямого света.Согласно данной методики освещенность определяется в каждой точке рассчитываемой поверхности, относительно каждого источника освещения. Не сложно догадаться, что трудоемкость данного метода просто огромная! Точность находится в прямой зависимости от добросовестности инженера, проводящего расчет.

Используют для расчета неравномерного освещения: общего локализованного, местного, наклонных поверхностей, наружного. Необходимый световой поток осветительной установки определяют исходя из условия, что в любой точке освещаемой поверхности освещенность должна быть не меньше нормированной, даже в конце срока службы источника света.

Точечный метод базируется на основном законе светотехники, и в зависимости от светового прибора (точечный, линейный, прожектор) или характеристики объекта (закрытое помещение, улица, площадь) расчетные формулы различны.

где Iα - сила света в направлении от источника к точке, кд;
cos β - косинус угла падения луча на плоскость;
R - расстояние между источником и точкой, м.

Расчету освещенности должен предшествовать выбор типа осветительных приборов, а также определение расположения и высоты подвеса их в помещении (hр), определено нормируемое значение освещенности (Eн). Расчетная точка освещается практически всеми светильниками, находящимися в помещении, которые создают в расчетной точке относительную суммарную освещенность Σe, однако обычно учитывается действие ближайших светильников.

Трудно точно определить, какие светильники следует считать ближайшими и учитывать в Σe.

Во всех случаях при определении Σe не должны учитываться светильники, реально не создающие освещенности в контрольной точке из-за ее затенения оборудованием или самим рабочим при его нормальном фиксированном положении на рабочем месте.

В качестве контрольных выбираются те точки освещаемой поверхности, в которых Σe имеет наименьшее значение. Не следует выискивать самую малую освещенность (у стен или в углах): если в подобных точках есть рабочие места, задача обеспечения здесь нормируемых значений освещенности может быть решена увеличением мощности ближайших светильников или установкой дополнительных светильников.

Определение e для каждой контрольной точки производится с помощью пространственных изолюкс условной горизонтальной освещенности, на которых находится точка с заданным d и hр (прил. 6), (d, как правило, определяется обмером по плану помещения). Если расчетная точка не совпадает точно с изолюксами, то e определяется интерполированием между ближайшими изолюксами. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности от светильников с КСС типа Д-2 приводятся на рис. 1.

Рис.1. Пространственные изолюксы условной горизонтальной освещенности от светильников с КСС типа Д-2

Пусть суммарное действие светильников создает в контрольной точке условную освещенность Σe; действие более далеких светильников и отраженная составляющая приближенно учитываются коэффициентом μ. Тогда для получения в этой точке освещенности Е с коэффициентом запаса КЗ лампы в каждом светильнике должны иметь поток:

где 1000 лм - условный поток лампы;
КЗ - коэффициент запаса;
Ен - нормированная освещенность;
μ - коэффициент добавочной освещенности;
Σe - сумма относительных условных освещенностей от ближайших светильников, лк.

Последовательность расчета осветительной установки точечным методом:

1. находят минимальную нормированную освещенность;
2. выбирают типы источника света и светильника, рассчитывают размещение светильников по помещению;
3. на плане помещения с указанными светильниками намечают контрольные точки, в которых освещенность может оказаться наименьшей;
4. вычисляют условную освещенность в каждой контрольной точке и точку с наименьшей условной освещенностью принимают за расчетную;
5. по справочным таблицам устанавливают коэффициенты запаса и добавочной освещенности;
6. по формуле находят световой поток лампы;
7. по световому потоку из таблиц  выбирают ближайшую стандартную лампу, световой поток которой отличается от расчетного не более чем на −10 или +20 %, и определяют ее мощность;
8. подсчитывают электрическую мощность всей осветительной установки.

Очень важно при вычислении светового потока ламп правильно выбрать расчетную точку. В качестве ее на освещаемой поверхности, в пределах которой должна быть обеспечена нормированная освещенность, берут точку с минимальной освещенностью. Такую точку следует брать в центре поля или посередине одной стороны крайнего поля - пространства, ограниченного четырьмя ближайшими светильниками.

Пример расчета точечным методом

Пример. Рассчитать точечным методом освещение помещения с рабочими поверхностями у стен светильниками УПД при следующих условиях: расчетная высота hр=4 м, нормированная освещенность Emin=75 лк, коэффициент запаса k=1,5 и коэффициент добавочной освещенности μ=1,2.

Решение. Поскольку в светильнике УПД глубокое светораспределение, то для него λ=1. Расстояние между светильниками берем L = 4м и размещаем их по вершинам квадратов 4 × 4 м2. Расстояние от крайних светильников до стен равно 0,25L=1 м. На плане помещения намечаем контрольные точки А и Б, в которых освещенность может оказаться наименьшей.

Расcчитываем расстояния d от этих точек до проекций ближайших светильников.

Рис .2. Расчетная схема

По кривым изолюкс для светильника УПД находим условные освещенности в контрольных точках от каждого ближайшего (учитываемого) светильника. Результаты для удобства представляем в виде таблицы.

За расчетную принимаем точку Б как точку с меньшей освещенностью. Значение Σe для точки Б подставляем в формулу расчета потока источника точечным методом по формуле и получаем необходимый световой поток лампы

Из таблицы  выбираем ближайшую стандартную лампу Г21-235-200. Ее световой поток φ=2920 лм и отличается от расчетного на

что укладывается в пределы допустимых отклонений (от -10 до +20 %).

Расчетная таблица для определения условной освещенности (по рис. 2.)