Розрахунок показника дискомфорту від точкових джерел

Сумарний показник дискомфорту від сукупності точкових блискових джерел визначається за формулою

, (8)

де I_a, L_a–відповідно сила світла і яскравість блискового джерела у напрямку до ока спостерігача, кд, кд /м²;

H – висота розташування блискового джерела над лінією зору спостерігача, м;

f(q) – функція, що залежить від розташування блиского джерела.

 

Для спрощення розрахунку сумарного показника дискомфорту в практичних умовах, користуючись номограмою Лекіша і Гата, зроблено графік функції f²(q), який зображено на рис.2. По осі ординат відкладено відносне вертикальне зміщення, а по осі абсцис-відносне горизонтальне зміщення блискового джерела від лінії зору спостерігача.

 

Приклад розрахунку. Приміщення, площа якого 24´12м², а висота h=4,8м, освітлюється 12 світильниками “Куля опалового скла“ діаметром 300 мм, які мають h=67% та h_звіса=0,8м. F_л=4600лм. r_ст=0,5. За яскравість адаптації приймається яскравість стін L_а=13,4 кд/м². У приміщенні вико-нуються роботи, які відносять до 2 розряду. Направлення лінії зору вказано на рис.1(л.з.).

 

Рис.1 – До розрахунку показника дискомфорту від точкових джерел

 

Порядок розрахунку:

1. Визначаємо висоту розташування блискових джерел над лінією зору спостерігача H за формулою

H=h-h_звіса-h_{л.з .}, (9)

де h -висота приміщення, м;

h _л.з.-висота лінії зору, яка дорівнює 1,5м.

H =4,8–0,8–1,5=2,5м.

2. Визначаємо силу світла блискового джерела I_a за формулою

, (10)

де I_a^¢- умовна сила світла світильника, кд (за кривою розподілу

сили світла);

F_л-світловий потік ламп у світильнику.

.

Визначаємо яскравість L_a за формулою

, (11)

де А_пр – площа проекції вихідного отвору світильника, м².

;

.

3. Функцію f²(q) знаходимо з графіку на рис.2.

4. Сумарний показник дискомфорту розраховуємо за формулою (8):

5. Нормоване значення М для даного розряду робіт прийнято

60.

Розрахункове значення показника дискомфорту нижче нормо-

ваного, тобто освітлювальна установка відповідає вимогам до якості освітлення з точки зору обмеження сліплячої дії блиского джерела.

 

4.1.2. Розрахунок показника дискомфорту від світлових ліній та смуг

Показник дискомфорту від світлових ліній та смуг можна визначити за формулою

, (12)

де L_о-середня габаритна яскравість світильника у напрямку до

його осі, кд/м²;

b-ширина світлової смуги, м;

H_Р-розрахункова висота світлової смуги над лінією зору

спостерігача, м;

L_ад-яскравість адаптації, кд/м²;

f(g,a,r)-функція, яка залежить від розміру та

розташування світлової лінії в полі зору спостерігача.

Значення функції f(g,a,r) встановлюють графіком залежності

значення функції f_^(g,a,r) від H_P /l та а/l і f_||(g,a,r) від H_P/l та L/l, приведених у (3).

Необхідно підкреслити, що рівняння, наведені вище, справедливі у разі розташування спостерігача, коли його лінія зору лежить у площині, співпадаючим з кінцем світлової лінії, перпендикулярно до її осі, можуть використовуватися і в більш загальних випадках розташування спостерігача. Ці найбільш загальні випадки розташування спостерігача відносно світлової лінії показано на рис.2а і 2б. У першому випадку (рис.2,а) показник дискомфорту буде визначати рівняння

.

У другому випадку (рис.2,б)

,

де М_ВС, М_СД, М_ВД- значення показників дискомфорту від

відповідних ділянок світлової лінії.

 

 

а) б)

 

 

Рис.2 – Можливі випадки розташування ока спостерігача відносно світлової лінії

 

Приклад розрахунку (для фіксованого напрямку лінії зору).

У приміщенні читального залу, площа якого 18´7м², висотою

4,2м проектується ОУ з використанням світильників ЛПО02,

Е=300лк на умовної робочої поверхні 0,8м від підлоги. Коефіцієнт запасу=1,5. Стеля приміщення гладка, світла (побілка r=0,7). Стіни покриті світлою масляною фарбою r_с=0,5. Підлога паркетна r_п=0,3. Світильники розташовані двома смугами по 13 світильників у лінію, як показано на рис.3.

 

 

Рис.3 – План приміщення читального залу

 

1. Визначення L_о.

Для світлових смуг, що перекриті розсіювачами з об’ємним розсіюванням з достатньою для практики точністю можна прийняти

L_g,a=L_о.

L_о приймаємо за дискомфортну яскравість смуги, яку розраховуємо як

, (13)

де DI_{g=0 a=0}-сила світла з одиниці довжини смуги у напрямку g=0°

a=0°, яка для світильника ЛПО02 при F_л=1000лм дорівнює 160кд;

А – площа 1м довжини смуги.

А=b×1=0,214×1,0=0,214(м²).

З урахуванням сумарного потоку ламп ЛБ-40(F_л=3200лм) отримуємо:

.

2. Розрахунок яскравості адаптації L_ад.

Яскравість адаптації у приміщенні читального залу визнача-

ється яскравістю робочої поверхні.

Як робочу поверхню приймаємо поверхню столу

,

де – коефіцієнт відбиття робочої поверхні (r_р=0,4);

– світловий потік, що встановився на робочій поверхні в результаті багаторазового відбиття, Лм;

– площа розрахункової поверхні, рівна площі приміщення:

.

Світлова лінія, що складається з світильників з розсіювачами як рівнояскравий лінійний випромінювач, світловий потік якого дорівнює

F_лін=p²×I_g×А, (14)

де I_g-сила світла з одиниці довжини лінії у напрямку g=0 та j=0;

А – довжина світлової лінії (смуги).

З урахуванням дійсних потоків джерел світла маємо:

.

Потік від двох ліній F_å=340800(лм).

Розраховуємо світлові потоки, що падають від світлових ліній на підлогу приміщення, стіни і стелю.

Простір, що оточує світлову лінію, розбиваємо на рівні 10- градусні двогранні кути g. Величина світлового потоку у межах двограного кута g дорівнює

. (15)

Рис.5 – До розрахунку розподілу світлового потоку

Визначаємо граничні кути (g₁ та g₂), в яких світловий потік падає на підлогу (рис.5):

;

,

і відносну довжину світлової лінії

За допомогою графіка залежності к_і=f(А/h) знаходимо коефіцієнти, визначаючі частку потоку світлової лінії, який падає на розрахункову поверхню, в межах кута g,. Світловий потік, досягаючий розрахункової поверхні, буде F_g ×к_і.

Проміжні величини і результати розрахунку доцільно оформити у вигляді табл.4.

 

Таблиця 4 – Результати розрахунку

 

g^0	g,рад	Ig		ki	Fg×ki	Fg×kia
0-10	0,174			0,88
10-20	0,174			0,86
20-30	0,174			0,83	¾
30-40	0,174			0,80	¾
40-50	0,174			0,75	¾
50-60	0,174			0,70	¾

åФ_g 277 2706

 

F_р ^¢=(277+2706)×2 × .

 

Потік на стелю можна розрахувати вищевикладеним методом. Проте знаючи, що світильники данної групи у верхній напівсфері випроміюють тількі 14% від усього світлового потоку та приймаючи, що увесь цей потік падає на стелю (скляні світильники), визначаємо його як частку загального потоку

F_п^¢= 0,14×F_S=0,14×340800=47700(Лм).

Світловий потік, який падає на стіни, знаходимо як різницю

між світловим потоком світильників і потоками, падаючими на під-

логу і стелю:

F_с^¢=F_S-(F_р^¢+F_п^¢)= 340800-(38191+47700)= 254909 (Лм).

Ураховуючи багаторазові відбиття, світловий потік, який установився на підлозі, визначається як

F_р=A_з×F_п^¢+B_з×F_с^¢+С_з×F_р^¢, (16)

де A_з, B_з, С_з – коефіцієнти використання прямих світлових потоків F_п^¢, F_с^¢, F_р^¢ відносно розрахункової поверхні.

Ці коефіцієнти визначають за допомогою табл.10-1 [2] залежно від індексу приміщення та відбиваючих властивостей поверхонь, обмежуючих приміщення.

У даному випадку

,

A_з=0,485, B_з=0,315, С_з=1,12,

F_р=(0,485×47700+0,315×254909 +1,12×38191)= 146204 (Лм).

Тоді яскравість адаптації:

.

3.Визначення .

Значення функції наведено на графіках у [ 2 ] залежно від H_p/l та L/l.

f_úú(g,a,r)=125.

 

4.Визначенння М.

Величина М від сукупної дії двох ліній, які знаходяться в полі

зору спостерігачів, дорівнює:

Таким чином, спроектована ОУ задовольняє вимогам до обмеження дискомфорту, оскільки припустиме значення для даного розряду зорових робіт М=40.