|
Стр. 1
ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
КОМИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВУ
УКАЗАНИЕ
от 28 октября 1999 г. N 43
ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОСОБИЯ К МГСН 2.06-99 "ЕСТЕСТВЕННОЕ,
ИСКУССТВЕННОЕ И СОВМЕЩЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ"
1. Утвердить пособие "Расчет и проектирование искусственного
освещения помещений общественных зданий" к МГСН 2.06-99
"Естественное, искусственное и совмещенное освещение",
разработанное НИИСФ РААСН (головная организация).
2. Управлению перспективного проектирования и нормативов (А.П.
Зобнин) совместно с ГУП НИАЦ (И.Л. Дронова) обеспечить издание и
распространение пособия.
3. Контроль за выполнением настоящего указания возложить на
Управление перспективного проектирования и нормативов (А.П.
Зобнин).
Первый заместитель председателя
Ю.В. Гольдфайн
Приложение
к указанию Москомархитектуры
от 28 октября 1999 г. N 43
ПОСОБИЕ К МГСН 2.06-99
"РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ПОМЕЩЕНИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ"
Предисловие
1. Разработано Научно - исследовательским институтом
строительной физики (НИИСФ) Российской академии архитектуры и
строительных наук (РААСН) (к.т.н. Шмаров И.А., инж. Котлярова
Н.И., к.т.н. Козлов В.А., инж. Исхакова Г.Р.), обществом с
ограниченной ответственностью "Всероссийский научно -
исследовательский и проектно - конструкторский светотехнический
институт" (ООО "ВНИСИ") (д.т.н., проф. Айзенберг Ю.Б., к.т.н.
Федюкина Г.В.), товариществом с ограниченной ответственностью
"Церера" (Орлов А.В.).
2. Подготовлено к утверждению и изданию управлением
перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (инж.
Щипанов Ю.Б., инж. Ионин В.А.).
3. Утверждено указанием Москомархитектуры от 28.10.99 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 не заменим 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
относящимися 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 Е на рабочей поверхности создается
р.п.
световым потоком, поступающим непосредственно от светильников
(прямая составляющая освещенности Е ), и отраженным, падающим
п.с.
на расчетную поверхность в результате многократных отражений от
стен, потолка, пола, оборудования (отраженная составляющая
освещенности Е ):
o.c.
Е = Е + Е
р.п. п.с. o.c.
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.
Приводится рис. 1.1. Ориентация расчетной плоскости Р в
пространстве в сферической системе координат.
1.2.6. К линейным светящим элементам 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 h . К светящим
р
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.
Приводится рис. 1.2. Расчетные точки освещенности.
1.3. Светотехнические 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).
Приводится рис. 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 "альфа" и экваториальных "бета" углов, получаемых
сечением фотометрического тела плоскостями. Преимущественно
пользуются кривыми силы света I = I("альфа"), получающимися
сечением фотометрического тела вертикальными плоскостями при
разных значениях углов "бета".
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 "бета".
Кривые силы света представляются в виде графиков, таблиц или
задаются в виде формул, аппроксимирующих кривые силы света.
Для светильников с симметричным фотометрическим телом ГОСТ
17677-82 "Светильники. Общие технические условия" кривые силы
света представлены в виде графиков I = f("альфа") для
"альфа"
светового потока светильника "Фи" = 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).
Приводится рис. 1.4. Кривые силы света по ГОСТ 17677-82 в
относительных единицах.
Таблица 1.3.1
ТИПОВЫЕ КРИВЫЕ СИЛЫ СВЕТА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КРУГЛОСИММЕТРИЧНЫХ
СВЕТИЛЬНИКОВ ("Фи" = 1000 лм)
---------T--------T----------------------------------------------------------------------------------------------------T---------------T---------------------------------------¬
¦Коэффи- ¦I =¦I = I cos(n x "альфа") ¦I = I x¦I = I {cos"альфа"/cos["тета" x ¦
¦циенты ¦ "альфа"¦ "альфа" о ¦ "альфа" о ¦ "альфа" o ¦
¦ ¦= const ¦ ¦x sin(n x ¦ m ¦
¦ ¦ ¦ ¦x "альфа") ¦x sin x (C x "альфа")]} ¦
+--------+--------+--------T-----T--------T--------T--------T--------T------T--------T--------T--------T--------T------+---------------+-----------T-------------T-------------+
¦ ¦ - ¦n = ¦n = 1¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = ¦n = 1 ¦"тета" = ¦"тета" = ¦"тета" = ¦
¦ ¦ ¦= 0,7841¦ ¦= 1,0374¦= 1,1038¦= 1,2928¦= 1,5109¦= 1,65¦= 1,7582¦= 2,0402¦= 2,3683¦= 2,7471¦= 2,91¦ ¦= 70 град.,¦= 78,3 град.,¦= 84,4 град.,¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦m = 1,2, ¦m = 1,4, ¦m = 1,5, ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦n = 1,66 ¦n = 1,39 ¦n = 1,2 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦"альфа",¦ М ¦ Д-1 ¦ Д ¦ Д-2 ¦ Д-3 ¦ Г-1 ¦ Г-2 ¦ Г ¦ Г-3 ¦ К-1 ¦ К-2 ¦ К-3 ¦ К ¦ С ¦ Л (Ш1) ¦ Л-Ш (Ш2) ¦ Ш (Ш3) ¦
¦градусы ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦0 ¦159,2 ¦ 233,4 ¦330,0¦ 295,0 ¦ 377,3 ¦ 503,0 ¦ 670,7 ¦ 800,0¦ 894,2 ¦ 1192 ¦ 1583 ¦ 2120 ¦ 2400¦ 0 ¦ 154,8 ¦ 119,6 ¦ 78,3 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦5 ¦159,2 ¦ 232,9 ¦328,7¦ 293,8 ¦ 375,5 ¦ 499,8 ¦ 664,8 ¦ 791,7¦ 883,8 ¦ 1173 ¦ 1549 ¦ 2062 ¦ 2323¦ 17,9 ¦ 155,5 ¦ 119,0 ¦ 78,6 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦10 ¦159,2 ¦ 229,2 ¦325,0¦ 290,2 ¦ 370,3 ¦ 490,2 ¦ 647,5 ¦ 767,1¦ 852,5 ¦ 1118 ¦ 1449 ¦ 1893 ¦ 2097¦ 35,6 ¦ 158,2 ¦ 118,6 ¦ 79,4 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦15 ¦159,2 ¦ 228,5 ¦318,8¦ 284,2 ¦ 361,6 ¦ 474,4 ¦ 618,5 ¦ 726,5¦ 801,1 ¦ 1026 ¦ 1288 ¦ 1595 ¦ 1737¦ 53,1 ¦ 164,5 ¦ 120,2 ¦ 81,4 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦20 ¦159,2 ¦ 224,7 ¦310,1¦ 275,9 ¦ 349,8 ¦ 452,7 ¦ 579,5 ¦ 670,9¦ 731,2 ¦ 902 ¦ 1052 ¦ 1261 ¦ 1265¦ 70,1 ¦ 175,5 ¦ 126,0 ¦ 81,7 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦25 ¦159,2 ¦ 220,0 ¦299,1¦ 265,3 ¦ 334,3 ¦ 425,1 ¦ 530,2 ¦ 601,5¦ 643,8 ¦ 750 ¦ 810 ¦ 832 ¦ 712¦ 86,6 ¦ 190,7 ¦ 134,0 ¦ 83,3 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦30 ¦159,2 ¦ 214,1 ¦285,8¦ 252,5 ¦ 316,0 ¦ 392,1 ¦ 471,4 ¦ 519,6¦ 541,3 ¦ 574 ¦ 515 ¦ 249 ¦ 113¦ 102,5 ¦ 210,8 ¦ 145,0 ¦ 87,2 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦35 ¦159,2 ¦ 207,1 ¦270,3¦ 237,7 ¦ 294,7 ¦ 354,1 ¦ 404,7 ¦ 426,9¦ 439,9 ¦ 380 ¦ 196 ¦ 0 ¦ 0¦ 117,6 ¦ 235,1 ¦ 159,6 ¦ 94,8 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦40 ¦159,2 ¦ 199,3 ¦252,8¦ 221,0 ¦ 270,7 ¦ 311,7 ¦ 330,9 ¦ 325,4¦ 301,0 ¦ 174 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 131,8 ¦ 261,8 ¦ 180,4 ¦ 105,4 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦45 ¦159,2 ¦ 190,6 ¦233,3¦ 202,4 ¦ 244,2 ¦ 265,3 ¦ 251,4 ¦ 217,2¦ 168,8 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 145,0 ¦ 281,6 ¦ 209,7 ¦ 121,3 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦50 ¦159,2 ¦ 180,0 ¦212,1¦ 182,1 ¦ 215,4 ¦ 215,5 ¦ 167,3 ¦ 104,4¦ 32,6 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 157,0 ¦ 282,1 ¦ 243,3 ¦ 137,1 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦55 ¦159,2 ¦ 170,5 ¦189,3¦ 160,4 ¦ 184,6 ¦ 162,9 ¦ 81,8 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 168,0 ¦ 257,2 ¦ 269,7 ¦ 162,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦60 ¦159,2 ¦ 159,2 ¦165,0¦ 137,4 ¦ 152,0 ¦ 108,3 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 201,9 ¦ 212,9 ¦ 275,0 ¦ 199,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦65 ¦159,2 ¦ 147,1 ¦139,5¦ 113,2 ¦ 118,2 ¦ 52,6 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 185,8 ¦ 161,7 ¦ 247,6 ¦ 230,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦70 ¦159,2 ¦ 134,3 ¦112,9¦ 88,1 ¦ 83,1 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 192,6 ¦ 113,6 ¦ 194,0 ¦ 252,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦72 ¦159,2 ¦ 129,0 ¦102,0¦ 77,9 ¦ 68,9 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 195,0 ¦ 95,9 ¦ 167,0 ¦ 243,2 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦74 ¦159,2 ¦ 123,6 ¦ 91,0¦ 67,5 ¦ 54,6 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 197,1 ¦ 79,4 ¦ 139,0 ¦ 225,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦75 ¦159,2 ¦ 121,0 ¦ 85,4¦ 62,3 ¦ 47,4 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 198,0 ¦ 71,5 ¦ 125,2 ¦ 212,3 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦76 ¦159,2 ¦ 118,1 ¦ 79,8¦ 57,1 ¦ 40,2 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 199,0 ¦ 63,8 ¦ 111,1 ¦ 199,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦78 ¦159,2 ¦ 112,6 ¦ 68,6¦ 46,6 ¦ 25,7 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 199,0 ¦ 49,1 ¦ 84,5 ¦ 165,5 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦80 ¦159,2 ¦ 106,9 ¦ 57,3¦ 36,0 ¦ 11,2 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 201,9 ¦ 35,8 ¦ 60,4 ¦ 127,7 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦82 ¦159,2 ¦ 101,2 ¦ 45,9¦ 25,4 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 203,0 ¦ 23,8 ¦ 39,5 ¦ 89,1 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦84 ¦159,2 ¦ 95,4 ¦ 34,5¦ 14,7 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 203,9 ¦ 13,8 ¦ 22,5 ¦ 53,6 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦85 ¦159,2 ¦ 92,5 ¦ 28,7¦ 9,4 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 204,2 ¦ 10,0 ¦ 16,2 ¦ 39,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦86 ¦159,2 ¦ 89,6 ¦ 23,0¦ 4,0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 204,5 ¦ 6,2 ¦ 10,1 ¦ 25,0 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦88 ¦159,2 ¦ 83,6 ¦ 11,5¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 204,9 ¦ 1,6 ¦ 2,5 ¦ 6,4 ¦
+--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+-------------+
¦90 ¦159,2 ¦ 77,7 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦ 205,0 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0 ¦
L--------+--------+--------+-----+--------+--------+--------+--------+------+--------+--------+--------+--------+------+---------------+-----------+-------------+--------------
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 "Фи" = 1000 лм:
- для кривой типа "М":
I("альфа") = 159,2; (1.3.1)
- для кривой типа "Д":
I("альфа") = 330cos "альфа"; (1.3.2)
- для кривой типа "Д-1":
I("альфа") = 233,4cos(0,7841 "альфа"); (1.3.3)
- для кривой типа "Д-2":
I("альфа") = 295cos(1,0374 "альфа"); (1.3.4)
- для кривой типа "Д-3":
90 град.
377,3cos(1,1038"альфа"), "альфа" < --------
1,1038
I("альфа") = { 90 град. (1.3.6)
0, "альфа" >= --------
1,1038
- для кривой типа "Г":
90 град.
800cos(1,65"альфа"), "альфа" < --------
1,65
I("альфа") = { 90 град. (1.3.5) (1.3.5)
0, "альфа" >= --------
1,65
- для кривой типа "Г-1":
90 град.
503cos(1,2928"альфа"), "альфа" < --------
1,2928 (1.3.7)
I("альфа") = { 90 град.
0, "альфа" >= --------
1,2928
- для кривой типа "Г-2":
90 град.
670,7cos(1,5109"альфа"), "альфа" < --------
1,5109
I("альфа") = { 90 град. (1.3.8)
0, "альфа" >= --------
1,5109
- для кривой типа "Г-3":
90 град.
894,2cos(1,75822"альфа"), "альфа" < --------
1,7582 (1.3.9)
I("альфа") = { 90 град.
0, "альфа" >= --------
1,7582
- для кривой типа "К":
90 град.
2400cos(2,91"альфа"), "альфа" < --------
2,91
I("альфа") = { 90 град. (1.3.10)
0, "альфа" >= --------
2,91
- для кривой типа "К-1":
90 град.
1192cos(2,0402"альфа"), "альфа" < --------
2,0402
I("альфа") = { 90 град. (1.3.11)
0, "альфа" >= --------
2,0402
- для кривой типа "К-2":
90 град.
1583cos(2,3683"альфа"), "альфа" < --------
2,3683
I("альфа") = { 90 град. (1.3.12)
0, "альфа" >= --------
2,3683
- для кривой типа "К-3":
90 град.
2120cos(2,7471"альфа"), "альфа" < --------
2,7471
I("альфа") = { 90 град. (1.3.13)
0, "альфа" >= --------
2,7471
- для кривой типа "С":
I("альфа") = 205sin "альфа"; (1.3.14)
- для кривой типа "Л":
cos "альфа"
I("альфа") = 154,8 x (-------------------------); (1.3.15)
1,2
cos(70sin 1,66 "альфа")
- для кривой типа "Л-Ш":
cos "альфа"
I("альфа") = 119 x (---------------------------); (1.3.16)
1,4
cos(78,3sin 1,39 "альфа")
- для кривой типа "Ш":
cos "альфа"
I("альфа") = 78,3 x (--------------------------). (1.3.17)
1,5
cos(84,4sin 1,2 "альфа")
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-й
степени.
n n
I("альфа") = SUM a x "альфа" . (1.3.18)
i=0 n
Степень полинома может быть определена из минимума
среднеквадратичного отклонения.
_________________
/ N 2
"сигма" = / SUM (y - f(x )) . (1.3.19)
\/ i=1 i i
При низких степенях полинома велики отклонения значений
полинома от паспортных значений кривой I("альфа"), что приводит к
большому среднеквадратичному отклонению "сигма". При высоких
степенях полинома его значения описывают более частные изменения,
чем кривая I("альфа"), что также повышает значение
среднеквадратичного отклонения "сигма".
1.3.3. При использовании светильников с несимметричными кривыми
сил света, параметры которых задаются 2, 3 и более кривыми
зависимости I("альфа") при разных углах "бета", для определения
I("альфа"; "бета") при углах "бета", паспортные данные для которых
не приводятся, может быть использована интерполяция полиномами
Лагранжа, если зависимость I("альфа"; "бета") от углов "бета"
носит линейный характер.
При нелинейном характере зависимости I("альфа", "бета") =
= f("бета") следует использовать нелинейные методы интерполяции.
При заданных в паспорте кривых сил света I = I("альфа") для
двух углов "бета" и "бета" искомые значения можно определить по
0 1
формуле:
("бета" - "бета" )
1
I("альфа", "бета") = --------------------- x I "альфа" +
("бета" - "бета" ) 1
0 1
("бета" - "бета" )
0
+ --------------------- x I ("альфа"). (1.3.20)
("бета" - "бета" ) 2
1 0
При заданных в паспорте кривых сил света I = I("альфа") для
3 углов "бета": "бета" , "бета" , "бета" искомые значения
0 1 2
I("альфа", "бета") можно определить по формуле:
("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
1 2
I("альфа", "бета") = ----------------------------------------- x
("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
0 1 0 2
("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
0 2
x I ("альфа") + ----------------------------------------- x
1 ("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
1 0 1 2
("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
0 1
x I ("альфа") + ----------------------------------------- x
2 ("бета" - "бета" ) x ("бета" - "бета" )
2 0 2 1
x I ("альфа"), (1.3.21)
3
где I ("альфа"), I ("альфа"), I ("альфа") - значения силы света
1 2 3
для искомого угла по паспортным графикам.
При наличии большого числа графических зависимостей
I = I("альфа") для различных значений "бета" в паспорте или
каталоге на светильник используются формулы:
N
I ("альфа", "бета") = SUM p ("бета") x I ("альфа"), (1.3.22)
k=1 nk k
("бета" - "бета" )...("бета" - "бета" - 1) x
0 k
P ("бета") = -----------------------------------------------
nk ("бета" - "бета" )...("бета" - "бета" - 1) x
k 0 k k
x ("бета" - "бета" + 1)...("бета" - "бета" )
k n
-----------------------------------------------. (1.3.23)
x ("бета" - "бета" + 1)...("бета" - "бета" )
k k k n
Пример 1. Определить значение условной силы света ("Фи" = 1000
лм) от светильника с КСС, приведенной на рис. 1.5, в направлении
углов "альфа" = 30 град., "бета" = 45 град.
45 - 90 45
I(30 град., 45 град.) = ------- x 700 + -- x 200 = 350 +100 =
0 - 90 90
= 450 кд.
Паспортное значение I(30 град., 45 град.) = 420 кд. Ошибка в
определении I("альфа", "бета") составляет 7,1%.
Приводится рис. 1.5. Пример представления КСС несимметричного
светильника в каталогах.
Приводится рис. 1.6. Пример представления КСС несимметричного
светильника в каталогах.
Пример 2. Определить значение условной силы света ("Фи" = 1000
лм) от светильника с КСС, приведенной на рис. 1.6, в направлении
углов "альфа" = 45 град., "бета" = 15 град. (рис. 1.6).
Исходя из паспортных данных на светильник кривую силы света
можно записать:
15 - 90
I(45 град., 15 град.) = ------- x I(45 град., 0 град.) +
0 - 90
15 - 0 75 15
+ ------ x I(45 град., 90 град.) = -- x 380 + -- x 100 = 332 кд.
90 - 0 90 90
Паспортное значение I(45 град., 15 град.) = 300 кд.
Следовательно, ошибка в определении I составила 10,6%.
1.4. Расчет прямой составляющей освещенности
от точечного излучателя
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 "тета" и
азимутальным "фи" углами в сферической системе координат
О" x r x "тета" x "фи", центр которой находится в расчетной
0
точке (рис. 1.1). Случай "тета" - О относится к горизонтально
расположенной плоскости. Случай "тета" = "пи"/2 соответствует
пучку вертикальных плоскостей, ориентированных азимутальным углом
"фи".
Положение светильников определяется координатами (x , y , z ) в
i i i
декартовой системе Oxyz, центр которой помещается в один из углов
помещения (рис. 1.7).
Координаты расчетной точки О"(x , у , z ) определяются в той
o o o
же системе координат Oxyz.
Приводится рис. 1.7. Привязка помещения и светильников к осям
координат.
1.4.2. Расчет прямой составляющей начинается с расчета условной
освещенности e . При этом условно принимается, что суммарный
n
световой поток источников света в светильнике равен 1000 лм.
Расчет условной освещенности ведется по формуле:
N 2 N
e = SUM I ("альфа")cos "кси" /r = SUM e , (1.4.1)
n i=1 i i i i=1 i
где:
I ("альфа") - сила света i-го светильника в направлении к точке
i
расчета (тип применяемых светильников в строительном модуле обычно
одинаков);
r - расстояние от i-го светильника до расчетной плоскости;
i
"кси" - угол между лучом, падающим в расчетную точку от i-го
i
светильника, и нормалью к расчетной плоскости в данной точке
(рис. 1.7);
N - число светильников.
Косинус угла "кси" и r определяется по формулам:
i i
cos "кси " = [(x - x ) x sin "тета" x cos "фи" + (1.4.2)
i i o i
+ (y - y ) x sin "тета" x sin "фи" + (z - z ) x cos "тета"]/
o i o
___________________________________
/ 2 2 2
/ (x - x ) + (y - y ) + (z - z ) ,
\/ i o i o i o
___________________________________
/ 2 2 2
r = / (x - x ) + (y - y ) +(z - z ) , (1.4.3)
i \/ i o i o i o
где:
x , y , z - координаты i-го светильника в декартовой системе
i i i
координат с центром в одном из углов помещения или ячейки
(рис. 1.7);
x , y , z - координаты точки расчета в той же системе.
o o o
1.4.3. Значения силы света I ("альфа") определяются исходя из
i
паспортных данных светильника (таблицы, графики, формулы),
рассчитанных значений угла "альфа" , значения которого
i
определяются из формулы:
(z - z )
i o
"альфа" = arccos(-----------------------------------------).
i ___________________________________
/ 2 2 2
/ (x - x ) + (y - y ) + (z - z )
\/ i o i o i o
1.4.4. Экранирование светильников расчетной плоскостью
учитывается через значение cos "кси" . При cos "кси" <= 0
i i
световые лучи от i-го светильника не падают в расчетную плоскость
и е = 0.
i
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:
3
I ("альфа" ) x cos "альфа"
i i i
e = ---------------------------. (1.4.5)
i 2
(z - z )
i o
Условная освещенность вертикальных плоскостей рассчитывается по
формуле:
3
I ("альфа" ) x cos "альфа"
i i i
e = ---------------------------[(x - x )cos "фи" + (1.4.6)
i 2 i o
(z - z )
i o
+ (y - y ) x sin "фи"].
i o
Условная освещенность наклонной плоскости только относительно
0
оси Oz (когда "фи" = О ):
3
I ("альфа" ) x cos "альфа"
i i i
e = --------------------------- x (1.4.7)
i 2
(z - z )
i o
x - x
i o
x (cos "тета" + ------- x sin"тета").
z - z
i o
1.4.6. Освещенность в расчетной точке определяется по формуле:
"Фи" x "эта"
ниж. полусфера
E = -------------------------- x e, (1.4.8)
1000
где:
N
е = SUM e + е - сумма прямой и отраженной составляющей
i=1 i o
условной освещенности;
"Фи" - суммарный поток источников света в светильнике;
"эта" - коэффициент полезного действия
ниж. полусфера
светильника для нижней полусферы.
1.4.7. Для решения обратной задачи - нахождения светового
потока лампы при заданной норме освещенности Е расчет
н
светового потока ведется по формуле:
"Фи" = 1000 Е x К /е x "эта" , (1.4.9)
н з ниж. полусфера
где:
Е - норма освещенности;
|
