Как определить коэффициент отражения потолка и стен
Обновлено: 24.04.2024
Расчет освещенности
При проектировании освещения расчет освещенности является основополагающим расчетом. В настоящее время имеется большое количество программ для компьютеров, например DIALux, позволяющих автоматизировать процесс вычислений. Для программы DIALux практически все производители светильников выпускают базу данных своих осветительных приборов, позволяющих выполнить все расчеты освещенности для использования конкретного светильника, что повышает точность и достоверность расчетов. Но уметь выполнить все расчеты вручную все равно должен уметь каждый, кто, так или иначе, связан с освещением.
Автоматизация расчетов не означает, что после выполнения монтажа и включения светильников освещенность в помещении окажется точно соответствующей расчетной. Как правильно нормировать и измерять освещенность после монтажа осветительной установки, подробно изложено в статье «Нормирование освещенности при расчетах». Все расчеты освещенности очень приблизительны. Особенно это касается помещений, имеющих площадь менее 50 м 2 . На результаты расчетов очень большое влияние оказывают коэффициенты отражения стен и потолка. Достаточно в помещении со светлыми стенами покрасить их темной краской, что бы уменьшить освещенность в 2 – 2,5 раза при площади помещения 20 – 30 м 2 и в 1,5 раза при площади более 100 м 2 . А если учесть, что все расчеты выполняются до строительства или реконструкции здания, то точные значения коэффициентов отражения не всегда известны. Поэтому крайне важно предусмотреть возможность включения светильников частями, либо иметь возможность плавной регулировки освещенности. При использовании светильников с лампами накаливания при необходимости можно применить лампы другой мощности.
Например, освещенность офисных помещений и классных комнат учебных заведений должна быть в пределах 400 – 500 люкс, торговых залов магазинов 300 – 400 люкс, жилых комнат и кухонь – 150 люкс, коридоров и лифтовых холлов – 75 люкс.
При этом следует учитывать, что при использовании ламп накаливания ощущение комфортности освещения возникает примерно при 75 люксах, а при использовании люминесцентных ламп при освещенности более 150 люкс. Ранее освещенность нормировали раздельно для ламп накаливания и люминесцентных ламп, например в СНиП II-В.6 (действовал с 1955 по 1971 год). Сейчас нормы освещенности ориентированы на люминесцентные лампы
Освещенность определяется как отношение светового потока, падающего на освещаемую поверхность, к площади этой поверхности. Если бы весь световой поток всех источников света беспрепятственно достигал освещаемой поверхности, то расчет освещенности сводился бы к простой операции деления суммы светового потока всех ламп на площадь освещаемой поверхности. Но, часть светового потока теряется в конструктивных элементах светильников, часть поглощается стенами и потолком. Так же необходимо принимать во внимание неравномерность освещенности в разных точках освещаемой поверхности. Поэтому введен коэффициент использования светильника (обозначаемый буквой U), который показывает, какая часть от полного светового потока источников света достигает освещаемой поверхности. Очевидно, что в помещении с небольшой площадью и очень высоким потолком весьма большая часть светового потока попадает на стены. При низком коэффициенте отражения стен (стены покрашены очень темной краской, либо на них поклеены темные обои) световой поток не отразится от стен и, в значительной степени, поглотится ими, что вызовет уменьшение коэффициента использования. Светлые стены отражают свет и способствуют увеличению освещенности. При больших площадях помещений доля светового потока, падающего на стены, не велика, и влияние коэффициента отражения стен уменьшается. В помещениях с большим отношением длины к ширине (протяженные коридоры) коэффициент использования светильников меньше, чем в квадратных помещениях аналогичной площади, так как в коридорах увеличивается площадь освещаемых стен. Исходя из этого коэффициент использования светильника зависит от коэффициентов отражения потолка ρп, стен ρс, пола ρпола и геометрических размеров освещаемого помещения.
Среднюю освещенность помещения Еср можно выразить соотношением:
где: Фл – световой поток лампы, единица измерения люмен (лм), является паспортной характеристикой ламп;
n – количество ламп в светильнике, шт.;
N – количество светильников в освещаемом помещении, шт.;
S – площадь освещаемого помещения, м 2 ;
U – коэффициент использования;
k – коэффициент запаса, принимается 1,4 для сухих чистых помещений и 1,7 для пыльных и сырых помещений.
Для определения коэффициента использования U необходимо знать коэффициенты отражения от потолка, стен и пола и так называемый индекс помещения φ, который определяется выражением:
где a,b – длина и ширина помещения;
Hр – высота установки светильников над расчетной плоскостью. За расчетную плоскость (h2) обычно принимают высоту письменного стола (0,8 метра). Если к примеру высота установки светильника над уровнем пола (h1 равна 3 метра, то Hр= h1 - h2= 3 - 0,8=2,4 м.
Коэффициенты отражения можно принять: 70 - 80% для белых поверхностей, 50 - 60% для светлых. Поверхности серого цвета имеют коэффициент отражения 20 – 30%, а темные, например стена, оштукатуренная цементным раствором только 10% и черные поверхностей – 0%.
Рассмотрим три наиболее часто используемые осветительные системы с люминесцентными лампами.
1). Светильники с отражателями и экранирующей решеткой из анодированного алюминия. Оптическая схема светильника показана на Рис. 1. Световой поток нижней полусферы ламп непосредственно направлен на освещаемую поверхность, а для направления светового потока верхней полусферы ламп используется отражатель. Это наиболее распространенная конструкция светильников для офисных помещений, встраиваемых в подвесные потолки.
Оптическая схема светильника с отражателем
Рис.1 Оптическая схема светильника с отражателем
Графики зависимостей коэффициентов использования светового потока светильника от индекса помещения при разных коэффициентах отражения показаны на Рис.2.
Коэффициенты использования светильника с отражателем
Рис. 2 Коэффициенты использования светильника с отражателем
2). Светильники отраженного света, в которых световой поток как нижней, так и верхней полусфер ламп попадает на освещаемую поверхность после отражения от отражателей светильника. Оптическая схема светильника показана на Рис. 3. Данный светильник так же предназначен для подвесных потолков. Они имеют низкие значения коэффициентов использования за счет потерь светового потока в конструктивных элементах светильника, но по показателям ослепленности они значительно превосходят другие типы осветительных приборов.
Оптическая схема светильника отраженного света
Рис. 3 Оптическая схема светильника отраженного света
Графики коэффициентов использования для таких светильников показаны на Рис. 4
Коэффициенты использования светильника отраженного света
Рис. 4 Коэффициенты использования светильника отраженного света
3). Светильники прямого и отраженного света, в которых световой поток нижней полусферы ламп направлен на освещаемую поверхность, а верхней полусферы – на потолок. В таких светильниках можно добиться коэффициентов использования светового потока, близких к 1, при большой отражающей способности потолка. Оптическая схема светильника показана на Рис. 5. Данный осветительный прибор относится к классу подвесных светильников.
Оптическая схема светильника прямого и отраженного света
Рис. 5 Оптическая схема светильника прямого и отраженного света
Графики коэффициентов использования представлены на Рис. 6.
Коэффициенты использования светильника прямого и отраженного света
Рис. 6 Коэффициенты использования светильника прямого и отраженного света
Чаще задача заключается в нахождении количества светильников N, обеспечивающих требуемую освещенность. Для этого выражение (1) представим в виде:
В выражении (3) использована средняя освещенность, но нормируется минимальная освещенность Eн в помещении, поэтому в выражение (3) добавим коэффициент z=Eср/Emin, который можно принять равным 1,1 при количестве светильников более 4 в помещениях с отношением длины к ширине менее 3; 1,2 при количестве светильников 2 – 4 и 1,4 при использовании одного светильника в помещении, либо в помещениях с большим отношением длины к ширине (в длинных коридорах).
При проектировании освещения всегда необходимо контролировать суммарную мощность использованных источников света и удельную мощность, измеряемую как отношение суммы мощностей всех ламп к площади освещаемого помещения:
Для однотипных помещений иногда расчет освещенности выполняют по величине удельной мощности, хотя точность такого расчета, как правило, не высока.
При использовании светильников с пускорегулирующей аппаратурой (ПРА), мощность, потребляемая светильниками от электрической сети, всегда будет больше, чем суммарная мощность ламп вследствие потерь в ПРА.
При проведении вычислений удобно пользоваться электронными таблицами Excel. Для расчетов необходимо использовать формулы 2, 4 и 5. Применение электронных таблиц позволяет оперативно выполнить расчеты при использовании различных светильников.
В приложенном к статье файле «Примеры расчета освещенности» представлены результаты вычислений освещенности при использовании светильников, содержащих четыре люминесцентных лампы с улучшенной цветопередачей мощностью 18 Вт, которые имеют длину 600 мм, диаметр 26 мм, цоколь G13 и световой поток 1350 лм. Расчеты выполнены для помещений площадью 24 м 2 , 40 м 2 , 80 м 2 , 150 м 2 и 300 м 2 . Рассмотрен вариант помещений со светлыми поверхностями (коэффициенты отражения потолка, стен и пола 80, 50 и 30 %) и темными (коэффициенты отражения потолка, стен и пола 30, 30 и 10 %). Результаты вычислений показаны на рисунках 7, 8 и 9. Данный файл можно скачать и пользоваться им для своих расчетов, вводя в его поля свои данные. Что бы файл случайно не «испортить», его желательно хранить в отдельной папке, а для выполнения расчетов копировать в другую папку.
Результаты вычисления освещенности – светильники с отражателем
Рис. 7 Результаты вычисления освещенности – светильники с отражателем
Рис. 8 Результаты вычисления освещенности – светильники отраженного света
Рис. 9 Результаты вычисления освещенности – светильники прямого и отраженного света
Как видно из представленных результатов вычислений, по энергоэффективности светильники прямого и отраженного света превосходят светильники с отражателями только в помещениях со светлыми поверхностями, имеющих площадь не менее 50 – 80 м 2 . Хотя их часто используют для освещения небольших кабинетов ввиду их оригинального дизайна.
Светильники отраженного света чаще используют для освещения помещений с нормированной освещенностью не более 300 лк.
При проектировании освещения иногда необходимо учитывать устанавливаемую в помещениях мебель, так как она коренным образом может повлиять на отражающую способность стен, и, как правило, снизить освещенность в помещении.
В больших помещениях светильники необходимо располагать максимально равномерно по потолку, если нет необходимости осуществлять их привязку к проходам и оборудованию. В каждом конкретном случае индивидуально выбирают места установки осветительных приборов.
Как определить коэффициент отражения потолка и стен
ГОСТ Р 56709-2015
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Методы измерения коэффициентов отражения света поверхностями помещений и фасадов
Buildings and structures. Methods for measuring reflectance of rooms and fronts surfaces
Дата введения 2016-05-01
1 РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" ("НИИСФ РААСН") при участии Общества с ограниченной ответственностью "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ" (ООО "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы измерения интегрального, диффузного и зеркального коэффициентов отражения света материалами, используемыми для отделки помещений и фасадов зданий и сооружений.
Коэффициенты отражения света используются в расчетах отраженной составляющей при проектировании естественного и искусственного освещения зданий и сооружений (СП 52.13330.2011 и [1]).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.023-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений
ГОСТ 8.332-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Общие положения
ГОСТ 26824-2010 Здания и сооружения. Методы измерения яркости
СП 52.13330.2011 СНиП 23-05-95* "Естественное и искусственное освещение"
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочного свода правил в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 26824, а также следующие термины с соответствующими определениями с учетом существующей международной практики [2]*:
* См. раздел Библиография. - Примечание изготовителя базы данных.
3.1 отражение света: Процесс, при котором видимое излучение возвращается на поверхности или среды, без изменения частоты его монохроматических компонент.
3.2 коэффициент интегрального отражения света , %: Отношение отраженного светового потока к падающему световому потоку, вычисляемый по формуле
, (1)
где - общий световой поток, отраженный от поверхности образца;
- падающий на поверхность образца световой поток;
S - относительное спектральное распределение мощности падающего излучения стандартного источника света;
- общий спектральный коэффициент отражения поверхности образца;
V - относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения V с длиной волны .
3.3 коэффициент диффузного отражения света , %: Доля диффузного отражения светового потока от поверхности образца, вычисляемого по формуле
, (2)
где - диффузное отражение светового потока.
3.4 коэффициент направленного (зеркального) отражения света , %: Отражение в соответствии с законами зеркального отражения без диффузии, выраженное как отношение регулярного отражения части отраженного светового потока к падающему потоку, вычисляемое по формуле
, (3)
где - зеркальный отраженный световой поток.
4 Требования к средствам измерения
4.1 Для измерения светового потока следует использовать преобразователи излучения, имеющие предел допускаемой относительной погрешности не более 10% с учетом погрешности спектральной коррекции, определяемой как отклонение относительной спектральной чувствительности измерительного преобразователя излучения от относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения V по ГОСТ 8.332, погрешности калибровки абсолютной чувствительности и погрешности, вызванной нелинейностью световой характеристики.
4.2 В качестве источника света при измерениях следует использовать источник типа A.
Напряжение питания лампы должно быть стабилизировано в пределах 1/1000.
4.3 Фотометр, конструкция которого должна соответствовать схемам измерения, приведенным в разделах 6-8, должна удовлетворять следующим требованиям:
4.3.1 Оптическая система должна обеспечивать параллельность светового пучка, угол расходимости (сходимости) не более 1°.
4.3.2 После прохождения светового потока после отражения от образца материала на фотоприемник должны падать лучи света с отклонением от заданного направления не более чем на 2°.
4.3.3 При определении коэффициента направленного отражения света угол падения светового пучка равен углу отражения с абсолютной погрешностью ±1°.
4.3.4 Угол падения светового пучка на светочувствительную поверхность фотоприемника должен быть постоянным на всех этапах измерений, если не применяют интегрирующую сферу (шар Тейлора).
4.3.5 Допускается при испытаниях образцов использовать другие приборы, обеспечивающие получение результатов измерения отражения света по аттестованным эталонным образцам с заданной погрешностью.
Если в качестве средства измерения используют монохроматор или спектрофотометр, определение коэффициента отражения проводят по формулам (1), (2) или (3).
5 Требования к образцам
5.1 Испытания проводят на образцах используемых материалов. Размеры образцов устанавливают в соответствии с инструкцией по эксплуатации применяемого средства измерения.
5.2 Поверхность образцов должны быть плоской.
5.3 Порядок отбора и количество образцов устанавливают в нормативных документах на продукцию конкретного вида.
6 Измерение интегрального коэффициента отражения света
Измерение интегрального коэффициента отражения света проводят с помощью интегрирующей сферы, представляющей собой полый шар с покрытием внутренней поверхности, имеющим большой коэффициент диффузного отражения. В сфере имеются отверстия.
Принципиальная схема измерения интегрального и диффузного коэффициентов отражения света, соответствующая [3]*, приведена на рисунке 1.
* См. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
1 - образец; 2 - стандартный порт калибровки; 3 - порт входящего света; 4 - фотометр; 5 - экран; d - диаметр отверстия для размещения измеряемого образца (0,1D); d - диаметр калибровочного отверстия (d= d); d - диаметр отверстия для входящего светового потока (0,1D); d - диаметр отверстия для выхода зеркально отраженного луча (d= 0,02D); D - внутренний диаметр сферы; - угол падения входящего луча (10°)
Рисунок 1 - Принципиальная схема измерения интегрального и диффузного коэффициентов отражения света
При измерении интегрального коэффициента отражения отверстие для выхода зеркально отраженного луча с диаметром d отсутствует или перекрыто заглушкой.
7 Измерение диффузного коэффициента отражения света
Измерение диффузного коэффициента отражения света проводят по схеме, приведенной на рисунке 1.
В этом случае сфера должна иметь отверстие для выхода зеркально отраженного луча с диаметром d.
Стандартный размер апертуры выходного отверстия должен быть 0,02D.
8 Измерение направленного (зеркального) коэффициента отражения света
Направленный (зеркальный) коэффициент отражения света поверхности измеряют посредством освещения поверхности параллельным или коллимированным пучком света, падающим на освещаемую поверхность под углом . Принципиальная схема измерения коэффициента зеркального отражения, соответствующая [3], приведена на рисунке 2.
9 Методы измерения
9.1 Абсолютный метод
9.1.1 Сущность метода состоит в определении отношения значения силы тока фотоприемника при попадании на него светового потока, отраженного от исследуемого образца, к значению силы тока при попадании светового потока непосредственно на фотоприемник.
Как определить коэффициент отражения потолка и стен
Дата введения 1962-10-01
ВНЕСЕНЫ Академией строительства и архитектуры СССР
УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 29 мая 1962 г.
ВЗАМЕН ГЛАВЫ II-В.5 СНиП издания 1954 г.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
1.1. Нормы настоящей главы распространяются на проектирование естественного освещения помещений вновь строящихся и реконструируемых зданий промышленных, сельскохозяйственных и коммунальных предприятий, а также жилых и общественных зданий.
Примечание. Проектирование освещения помещений производственных зданий без фонарей и других зданий с недостаточным естественным освещением или при его отсутствии следует производить согласно указаниям главы СНиП II-А.9-62 "Искусственное освещение. Нормы проектирования" и главы СНиП II-М.2-62* "Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования".
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 2.09.03-85. - Примечание изготовителя базы данных.
1.2. Естественное освещение может применяться следующих видов:
а) боковое - через окна в наружных стенах;
б) верхнее - через световые фонари и проемы в покрытии, а также через проемы в местах перепадов высот смежных пролетов зданий;
в) комбинированное - когда к верхнему освещению добавляется боковое.
1.3. Естественное освещение какой-либо точки в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности (сокращенно к.е.о.).
Наименьшая расчетная освещенность, создаваемая естественным светом в помещении, определяется при наружной освещенности 5000 лк.
Примечание. Коэффициент естественной освещенности в какой-либо точке внутри помещения, освещаемой светом видимого через проем участка небосвода (рис.1), представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в этой точке к одновременной освещенности наружной горизонтальной плоскости, освещаемой (равномерно) рассеянным (диффузным) светом всего небосвода (рис.1):
Рис.1. Схема для определения коэффициента естественной освещенности
- освещенность внутри помещения; - наружная горизонтальная освещенность
1.4. Освещение помещения естественным светом характеризуется к.е.о. ряда точек, расположенных в пересечении двух плоскостей: вертикальной плоскости характерного разреза помещения (обычно посредине помещения по оси светопроемов или между ними) и плоскости, принимаемой за условную рабочую плоскость помещения.
Примечание. В производственных помещениях с преимущественно однотипным оборудованием или с одинаковым расположением в пространстве рабочих поверхностей к.е.о. нормируется на рабочих поверхностях.
1.5. В световых проемах ограждающих конструкций зданий следует предусматривать приспособления и устройства, устраняющие на рабочих местах слепящее действие за счет прямой или отраженной блескости при инсоляции.
Примечание. Ограничение слепящего действия при инсоляции может быть достигнуто, например, применением солнцезащитных козырьков, вертикальных экранов, жалюзи и штор пустотелых стеклянных блоков в световых проемах и т.п.
1.6. Цветовую отделку (окраску, подбор цветов облицовочных материалов) потолков, стен и перегородок, ферм, балок, полов и других частей здания, а также технологического оборудования следует предусматривать и осуществлять преимущественно светлыми тонами, обеспечивающими повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света от поверхностей интерьера. Цветовая отделка помещений и оборудования должна регулярно возобновляться.
Примечание. При цветовой отделке поверхностей помещений и технологического оборудования следует руководствоваться специальными инструкциями.
1.7. Нормы естественного освещения помещений, приведенные в настоящей главе, установлены с учетом обязательной регулярной очистки стекол световых проемов в сроки:
не реже 2 раз в год - для помещений с незначительными выделениями пыли, дыма и копоти;
не реже 4 раз в год - для помещений со значительными выделениями пыли, дыма и копоти.
1.8. При проектировании производственных и общественных зданий надлежит предусматривать устройства для очистки стекол световых проемов и для окраски поверхностей помещения (подходы к световым проемам, устройства для подвески люлек, передвижные вышки и т.п.).
2. НОРМЫ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
2.1. Значения коэффициентов естественной освещенности в помещениях зданий, расположенных севернее 45° и южнее 60° (в средней полосе СССР) северной широты, надлежит принимать не менее величин, указанных в табл.1, 2 и 3.
Нормированные значения коэффициентов естественной освещенности (к.е.о.) в помещениях производственных зданий, расположенных севернее 45° и южнее 60° северной широты
Проектирование освещения
Определение площади помещения: S=a • b
Определение индекса помещения:
Определение требуемого количества светильников:
- E — требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк
- S — площадь помещения, м2
- K3 — коэффициент запаса (K3 =1,25)
- U — коэффициент использования установки
- Фл — световой поток одной лампы, лм
- n — число ламп в светильнике
Пример расчета
Офис подвесные потолки «Байкал», светло-зеленые обои, серый ковролин
Исходные данные
- Помещение — а = 6 м, b = 5 м, h =3,5 м Светильник — TLC418
- Лампы — люминесцентные 18 Вт, в одном светильнике 4 лампы Фл= 1150 лм
- Нормы освещенности — Е = 500 лк на уровне 0,8 м от пола
- Коэффициент запаса — K3 = 1,25
- Коэффициенты отражения — потолка — 50, стен — 30, пола — 10
Расчет
- Определяем площадь помещения:
- S=a • b= 6 • 5=30 м2
- Определяем индекс помещения:
Расчет освещенности помещений врукопашную
Более точный метод ручного расчета
Но так как помещения бывают с разными стенами, разной формы, с высокими или низкими потолками, поправочный коэффициент не обязательно равен 0,5 и для каждого случая свой: на практике, от 0,1 до 0,9. При том, что разница между η = 0,3 и η = 0,6 уже означает разбег результатов в два раза.
Точное значение η нужно брать из таблиц коэффициента использования светового потока, разработанных еще в СССР. В полном виде с пояснениями таблицы привожу в отдельном документе. Здесь же воспользуемся выдержкой из таблиц для самого популярного случая. Для стандартного светлого помещения с коэффициентами отражения потолка стен и пола в 70%, 50%, 30%. И для смонтированных на потолок светильников, которые светят под себя и немного вбок (то есть имеют стандартную, так называемую, «косинусную» кривую силы света).
Табл. 1 Коэффициенты использования светового потока для потолочных светильников с косинусной диаграммой в комнате с коэффициентами отражения потолка, стен и пола – 70%, 50% и 30% соответственно.
В левой колонке таблицы указан индекс помещения, который считается по формуле:
, где S — площадь помещения в м 2 , A и B — длина и ширина помещения, h — расстояние между светильником и горизонтальной поверхностью, на которой рассчитываем освещенность.
Если нас интересует средняя освещенность рабочих поверхностей (стола) в комнате площадью 20м 2 со стенами 4м и 5м, и высоте подвеса светильника над столами 2м, индекс помещения будет равен i = 20м 2 / ( ( 4м + 5м ) × 2,0м ) = 1,1. Удостоверившись, что помещение и лампы соответствуют указанным в подписи к таблице, получаем коэффициент использования светового потока – 46%. Множитель η = 0,46 очень близок к предположенному навскидку η = 0,5. Средняя освещенность рабочих поверхностей при общем световом потоке 700лм составит 16лк, а для достижения целевых 150лк, потребуется F = 700лм × ( 150лк / 16лк ) = 6500лм.
Но если бы потолки в комнате были выше на полметра, а комната была не «светлым», а «стандартным» помещением с коэффициентами отражения потолка, стен и пола 50%, 30% и 10%, коэффициент использования светового потока η составил бы (см. расширенную версию таблицы) η = 0,23, и освещенность была бы ровно вдвое меньше!
Проверяем расчеты в диалюксе
Построим в диалюксе комнату 4 × 5м, высотой 2,8м, с высотой рабочих поверхностей 0,8м и теми же коэффициентами отражения, что и при ручном счете. И повесим 9шт мелких светильников с классической косинусной диаграммой по 720лм каждый (6480лм на круг).
Рис. 1 Взятый для примера светильник Philips BWG201 со световым потоком 720лм, и его классическое «косинусное» светораспределение
Получится ли у нас средняя освещенность рабочих поверхностей в 150лк, как мы оценили вручную? Да, результат расчета в Dialux – 143лк (см. рис2), а в пустой комнате без мебели и человеческой фигуры – 149лк. В светотехнике же значения, различающиеся менее чем на 10% считаются совпадающими.
Рис. 2 Результат расчета в диалюксе – средняя освещенность рабочей поверхности (при коэффициенте запаса 1,0) составила 143лк, что соответствует целевому значению 150лк.
Рис. 3 Красивые картинки, в которые верят люди.
Заключение:
На грубую оценку примитивным методом по формуле E = 0.5 × F / S потребуется 1 минута времени, на уточнение коэффициента использования по таблицам – еще 3 минуты, на проект в диалюксе после некоторого обучения – около 20 минут и еще 20 минут, если хочется «навести красоту». Диалюкс выдает очень красивые картинки (см. рис. 3), которые стоят потраченного труда, потому что в них верят люди. Но по соотношению эффективности и трудозатрат оценка освещенности врукопашную вне конкуренции. Ручной счет прост, надежен и эффективен как саперная лопатка, дает уверенность и понимание.
Метод коэффициента использования
Таблица 5-1 Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка
Характер отражающей поверхности
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами
Побеленные стены при незавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями
Индекс находится по формуле
Таблица 5-2 Таблица для определения индекса помещения
Таблица 5-3 Коэффициенты использования светового потока. Светильники с лампами накаливания
Пример 1. Определить коэффициент использования при i = 1,5, подвесного светильника. По каталогу завода Ф1=0,64 и Ф2=0,80-0,64=0,16.
Кривая силы света в нижней полусфере по форме наиболее близка к кривой Д.
Пользуясь таблицами, находим
Пример 2. В помещении, для которого выше определен индекс, установлено 12 светильников ППР и требуется обеспечить Е=30 лк при k=1,5. Задано .
При указанных данных и i=1,5 по табл. (как таб. 5-3) находим η =0,32, откуда
Выбираем лампу 200 Вт, 2800 лм.
Пример 3. В том же помещении установлено три продольных ряда светильников ЛДОР с лампами ЛБ и требуется обеспечить Е=300 лк при k=1,5. В табл. (как таб. 5-3) находим η =0,44. Поток ламп одного ряда
Таблица 5-19 Коэффициенты использования светового потока светильников с типовыми кривыми силы света, излучаемого в нижнюю полусферу
Таблица 5-20 Коэффициенты использования светового потока светильников (любого типа), излучаемого в верхнюю полусферу
Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами.
Побеленные стены при незавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок.
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями.
Стены и потолок в помещениях с большим колличеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не
оштукатуренный; стены с темными обоями.
31
5. Расчет естественного освещения
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.
При проектировании новых помещений, при реконструкции старых, при проектировании естественного освещения помещений судна и других объектов необходимо определить площадь световых проемов, обеспечивающих нормированное значение КЕО в соответствии с требованиями СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».
Расчет заключается в предварительном определении площади световых проемов при боковом и верхнем освещении по следующим формулам:
При боковом освещении
(5.1)
При верхнем освещении
(5.2)
Где: Sо - площадь световых проемов при боковом освещении, м 2 ;
Sn - площадь пола помещения, м 2 ;
ен – нормируемое значение КЕО (коэффициента естественного освещения), принимают по табл. СНиП 23.05-95
Кз –коэффициент запаса, принимают по табл.
о - световая характеристика окон, принимают по таблице 5.1;
о - общий коэффициент светопропускания, определяют по формуле:
где 1 - коэффициент светопропускания материала, принимают по табл.5.2;
2 - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, принимают по табл.5.3;
3 - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении равен 1, при верхнем освещении принимают по табл.5.4;
4 - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, принимают по табл. 5.5;
5 - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимают равным 0,9;
r1 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя, примыкающего к зданию, принимают по табл.5.6;
Кзд - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями, принимают по табл.5.7;
Sф -площадь световых проемов (в свету) при верхнем освещении, м 2 ;
ф -световая характеристика фонаря или светового проема в плоскости покрытия, принимают по табл. 5.9;
r2 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения, принимают по табл. 5.10;
Кф- коэффициент, учитывающий тип фонаря, принимают по табл. 5.8
По формулам 5.1 и 5.2 производят расчет необходимой площади световых проемов для проектируемого помещения.
Значения световой характеристики о окон при боковом освещении
Отношение длины помещения к его глубине
Значения световой характеристики о при отношении глубины помещения к его высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна
Читайте также: