Методика розрахунку карнизного освітлення

Світлові карнизи – поширений спосіб освітлення, що є ефективним тільки при дотриманні певних технічних вимог до влаштування світлових карнизів.

Елементи всіх розташованих в карнизі пристроїв, що не тільки світять, але і конструктивні, не повинні бути видні відвідувачам при всіх можливих їх положеннях у приміщенні. Кромка карниза не повинна екранувати випромінювачі від стелі. При дотриманні обох цих умов карниз повинен бути можливо дрібним, тобто якщо розглядати його як склепіння, мати відношення S_п/S_св ближче до одиниці.

Повинна бути забезпечена достатня рівномірність яскравості стіни над карнизом уздовж останнього (в ефективному карнизі не можна візуально визначити кількість ламп). Для цього відстань а від стіни до ламп повинна бути більше, а відстань між світловими центрами сусідніх ламп розжарювання не повинна перевищувати (1,5-1,7) а; як виняток, при лампах з прозорою колбою осі яких розташовані уздовж карниза, відстань може бутизбільшена до 1,9 а. Люмінесцентні лампи повинні у всіх випадках розміщуватися у вигляді суцільних ліній. При одній «нитці» ламп а повинне бути не менше 125-150 мм, при декількох рядах а може бути зменшено до 75 мм, але ряди ламп повинні бути взаємно зміщені за довжиною.

Якщо треба забезпечити достатньо рівномірну візуальну яскравість плоскої стелі, то відношення ширини приміщення В до відстані карнизу від стелі h_с не повинне перевищувати наступних значень:

Карнизи, розташовані по одній подовжній стіні із звичними лампами розжарювання або люмінесцентними лампами.....................................	2,0
з дзеркальними лампами розжарювання................	3,5
Карнизи, розташовані по обох повздовжніх стінах із звичними лампами розжарювання або люмінесцентними лампами.....................................	5,0
з дзеркальними лампами розжарювання................	7,5

 

При сферичних і циліндрових зведеннях візуальна рівномірність розподілу яскравості по зведенню забезпечується майже у всіх випадках.

Коефіцієнт використовування установки карнизного освітлення рівний твору ККД самого карниза на коефіцієнт використовування світлового потоку карниза, рівний k_{п.р .}, якщо розраховується освітленість підлоги або паралельної йому поверхні, і k _п.с., якщо визначається середня освітленість стіни.

ККД карниза із звичними лампами розжарювання або з люмінесцентними лампами може бути розрахований за формулою, отриманою з формули склепіння

,                                (2.15)

де x – частка потоку джерел, падаюча на поверхню карниза, що відбиває, рівна відношенню двохгранного кута, в межах якого потік падає на цю поверхню, до 360°; r – коефіцієнт відбиття поверхні карниза;  – відношення площі вихідного отвору карниза до площі його поверхні, що відбиває.

 

Розрахунки МЕІ показали, що для карнизів з вказаними джерелами світла при зміні їх конструкції у вірогідних межах КПД залишається близьким до 0,60, причому, враховуючи значення r з достатньою обережністю прийнято рівним всього 0,5, враховуючи наявність в карнизі дротів і погано відбиваючих конструктивних частин.

Значення k_п.р знаходять з урахуванням ефекту зведення, але замінювати цей коефіцієнт на k ¢ _п.р не слід, оскільки співвідношення висот може в даному випадку мінятися в широких межах.

Враховуючи високу рівномірність освітленості при карнизному освітленні і переважаючу роль в парадних приміщеннях середньої освітленості, вважається за можливе при розрахунку карнизного освітлення не враховувати коефіцієнт z.

 

Приклади вирішення задач

Зал має розміри А=24 м, В=12м, H= 8 м; на висоті 5 м по всіх стінах установлюється карниз. коефіцієнти відбиття стелі і стін вищий за карниз – 70%, решти поверхні стін – 50%, підлоги – 10%. Рівень розрахункової поверхні 0,8м.

Варіант 1. потрібно одержати освітленість 75 Лк при k=1,5, застосовуючи звичайні лампи розжарювання.

Площа приміщення (вона ж площа стелі):

S_р=S_п=А ×В=288 м²;

площа стін над карнизом:

Sст к.=2×(Н-h_к)×(А+В)=2 ×3 ×(24+12)=216 м².

Коефіцієнт відбиття умовної стелі на рівні карнизу:

.

знаходимо індекс приміщення

.

за таблицею в [1], інтерполюючи між значеннями і =1,75 і і =2,0 і r _п =0,5 і r _п =0,7 (інтерполяція по індексу не обов'язкова), знаходимо

,

 значить

.

повний потік ламп, необхідний для забезпечення необхідного рівня освітленості:

.

враховуючи, що периметр карнизу рівний 72 м, можемо одержати набір рішень, наведений у вигляді табл.2.1.

 

Таблиця 2.1 – варіанти розміщення ламп у карнизі

 

Потужність лампи, вт	Світловий потік, Лм	Число ламп	Відстань в осях, мм	Загальна потужність, Вт
40	370	352	205	14080
60	620	210	343	122600
75	840	155	465	11625
100	1240	105	685	10500

Потужніші лампи є більш економічними і кращими в спектральному відношенні, але можливість прийняття того або іншого рішення в першу чергу диктується заданим розміром а, і якщо, наприклад а = 200мм, то, враховуючи відстань, що рекомендується, між лампами не більше    (1,5-1,7) а, необхідно прийняти лампу 60 Вт.

 

Варіант 2. потрібно отримати освітленість 300 Лк при к=1,8 при застосуванні люмінесцентних ламп типу ЛБ.

До визначення коефіцієнта використання включно розрахунок співпадає з першим варіантом. Повний світловий потік за другим варіантом складає:

.

при лампах ЛБ-80 необхідно:

 ,

якщо довжина лампи з патронами 1540 мм, то повна довжина всіх ламп 220м і в карнизі, що має периметр 72 м, лампи повинні бути розміщені в три суцільні нитки.

При карнизах з дзеркальними лампами кКд карнизу підвищується до 0,8-0,9, в іншому розрахунок нічим не відрізняється від наведеного вище.

 

 

Список літератури

 

1. Г. Мешков В.В., Епанешников М.М. Осветительные установки: Уч. пособие для ВУЗов. – Μ.: Энергия, 1972.– 360 с.

2. Справочная книга по светотехнике / под ред. Ю.Б. Айзенберга. – М.: Энергоатомиздат, 1995.– 472 с.

3. ГОСТ 13878–74.

4. Кнорринг Г.М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения/ Г.М. Кнорринг, И.М. Фадин, В.Н. Сидоров –  2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Энергоатомиздат, 1992.– 448 с.

5. СниП ІІ-4-79. Естественное и искусственное освещение / Госстрой СССР.– М.: Стройиздат, 1980.

6. ДБН В. 2.5-23-2003.– К.: Госкомитет по строительству и архитектуре, 2004.

 

Додаток А

Для лабораторної роботи № 1