Для выполнения этих требований ПТЭ предписывают минимальную освещенность, расстояние между светильниками в зависимости от мощности источника света и конкретного типа работы. Пользуясь приведенными в таблицах ПТЭ нормами, можно подсчитать число светильников определенной мощности, необходимое для освещения того или иного типа работы.
Иногда необходимо производить расчеты освещения (для проверки фактической освещенности при принятой расстановке
светильников, для определения числа светильников в местах, где отсутствуют рекомендации ПТЭ и т. д.). При расчете электрического освещения используют методы:
точечный;
светового потока;
удельной мощности. Целью расчета любым методом является определение числа светильников и их мощностей для обеспечения минимальной освещенности Етin .Исходными данными для расчета являются Етinи площадь освещаемой поверхности S.
\Вертинальная плоскость |
Горизонтальная плоскость |
Перпендику-* лярная плоскость |
рис. График к расчету освещенности |
Точечный метод.Исходными данными для применения этого метода являются кривая распределения силы света светильника и расстояние от светильника до заданной точки освещаемой поверхности.
Пусть источник света Се освещает перпендикулярно расположенную к лучу /а плоскость АВ (рис.). Освещенность в точке О на этой плоскости
E = Ia/ R2.
Освещенность на горизонтальной плоскости
Er = Ia * cos a / R2 = /a cos3 a / h2,
где h— высота подвеса светильника от горизонтальной плоскости.
Освещенность на вертикальной плоскости
EB = /a sin a / R2 = = /a sin a cos2 a / A2 = Er tg a.
Инженерный расчет освещенности (лк) следует вести по формулам для плоскостей:
Горизонтальной
Er = knlacos*a/{kh2);
Вертикальной
EB = knla cos2 a sin a/(kh2),
где kn = Fn/l000 — поправочный коэффициент;
/a—сила света лампы под углом а, определяемая из кривой светораспределения светильника;
Fn — световой поток применяемой лампы, лм;
k=1,2 ↔ 2,0 — коэффициент запаса, учитывающий запыление и загрязнение светильников.
Результат расчета сопоставляется с нормами освещенности. Если результат расчета меньше минимальной нормативной освещенности, принимают светильник с большей силой света и повторяют расчет, добиваясь результата, равного или превышающего норму минимальной освещенности.
Метод светового потокаприменяется для определения светового потока для обеспечения заданной минимальной освещенности, установленной нормами для данных условий работ.
Световой поток всех светильников, обеспечивающий требуемую среднюю освещенность,
F = k*zосв* Етin *S / ŋосв
где zосв = l,3↔l,4 — коэффициент минимальной освещенности, равный отношению средней освещенности Еср к минимальной Еmin;
Еmin — минимальная освещенность, лк;
S — площадь, подлежащая освещению, м2;
ŋосв— коэффициент использования осветительной установки, зависящий от типа светильника, коэффициентов отражения стен и потолка помещения, длины и ширины освещаемой площади, высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью и т. д.
Коэффициент ŋосв определяется из таблиц, приводимых в каталогах и справочниках по светотехнике.
Задавшись типом светильника, принимают лампу определенной мощности со световым потоком Fn, после чего можно определить число светильников для светового потока F:
n = F/FCBi
где Fсв = Fj*ŋcbŋcb — к. п. д. светильника.
Затем можно определить расстояние между светильниками l = L/n. Это расстояние для обычных помещений должно составлять l= (1,5↔2)h, где h — высота подвеса светильника. Для всех типов работ расстояние между светильниками регламентируется отраслевыми ПТЭ.
Метод удельной мощностислужит для предварительного определения мощности осветительной установки или для ориентировочной оценки правильности выполненного расчета. Он базируется на средних значениях мощности, необходимой для создания требуемой освещенности при средних значениях коэффициента использования осветительной установки.
Удельный расход мощности на освещение жилых и общественных помещений колеблется в пределах 3,5↔12 Вт/м2, а для производственных помещений — 3↔10 Вт/м2.
Например значения удельных мощностей (Вт/м2) для освещения подземных выработок: очистных и подготовительных забоев 5; промежуточных транспортных выработок 3; главных откаточных выработок 1↔2; электромашинных камер 8↔10; околоствольных выработок 6↔8.
Учитывая коэффициент запаса, коэффициент использования установки, светоотдачу ламп, удельную мощность w(Вт/м2) в первом приближении можно принимать
W= Еmin / (3 ↔ 4)
Отраслевые ПТЭ нормируют минимальную освещенность для различных рабочих мест и помещений, что позволяет легко определить wпо формуле. Далее при известной площади S подлежащих освещению помещений или выработок определяется требуемая мощность для освещения, равная Sw(Вт). При мощности одного светильника Рл число светильников
N= Sw / Рл