Punktmethode zur Beleuchtungsberechnung
Die Punktmethode ermöglicht die Bestimmung der Beleuchtungsstärke an jedem Punkt des Raumes sowohl in der horizontalen als auch der vertikalen bzw. schiefen Ebene.
Im Allgemeinen wird eine Punktmethode zur Berechnung der Beleuchtung bei der Berechnung von Lokal- und Außenbeleuchtung verwendet, wenn ein Teil der Beleuchtungskörper durch im Raum befindliche Geräte verdeckt wird, bei der Beleuchtung geneigter oder vertikaler Flächen sowie bei der Berechnung der Industriebeleuchtung Räumlichkeiten mit dunklen Wänden und Decken (Gießereien, Schmieden, die meisten Geschäfte metallurgischer Betriebe usw.).
Die Punktmethode basiert auf der Beziehung zwischen Beleuchtungsstärke und Lichtintensität:
wobei: azα – Lichtintensität in der Richtung von der Quelle zu einem bestimmten Punkt auf der Arbeitsfläche (bestimmt durch die Lichtintensitätskurven oder die Tabellen der ausgewählten Art von Beleuchtungskörpern), α – der Winkel zwischen der Normalen zur Arbeitsfläche und die Richtung der Lichtintensität zum berechneten Punkt, μ ist ein Koeffizient, der die Wirkung von Beleuchtungskörpern berücksichtigt, die vom Entwurfspunkt entfernt sind, und den reflektierten Lichtstrom von Wänden, Decken, Böden und Geräten, der auf die Arbeitsfläche fällt Auslegungspunkt (im Bereich μ = 1,05 ... 1,2), k ist der Sicherheitsfaktor, hp ist die Höhe der Leuchtenaufhängung über der Arbeitsfläche.
Bevor mit der Berechnung der Punktbeleuchtung begonnen wird, ist es notwendig, einen Maßstab für die Platzierung der Beleuchtungskörper zu zeichnen, um die geometrischen Beziehungen und Winkel zu bestimmen.
Die Berechnung nach der Punktmethode ist komplizierter als die Berechnung nach der spezifischen Leistung und Auslastungsratenmethode... Die Berechnung erfolgt nach speziellen Formeln, Nomogrammen, Grafiken und Hilfstabellen.
Am einfachsten ist es, die Beleuchtungsstärke in der horizontalen Ebene von Beleuchtungskörpern mithilfe von räumlichen LN-Isolux-Diagrammen zu bestimmen. Solche Diagramme werden für jede Art von Beleuchtungskörpern erstellt und sind in Nachschlagewerken zum Design elektrischer Beleuchtung verfügbar. „Isolux“ ist eine Linie, die Punkte mit gleicher Beleuchtung verbindet.
In Abb. 1 zeigt die vertikale Achse die Höhe der Leuchte über der berechneten Fläche h in Metern und die horizontale Achse zeigt den Abstand d in Metern 30, 20, 15, 10, 7 … – jede Kurve zeigt die Beleuchtungsstärke der Leuchte mit a in Lux an Lichtstromlampe, gleich 1000 lm.
Um den Zweck der räumlichen Isoluxe und das Wesentliche der darauf basierenden Berechnung zu verstehen, erstellen wir eine einfache Zeichnung (Abb. 2). Die Leuchte C soll im Raum in einer Höhe h über der berechneten Fläche, beispielsweise über dem Boden, installiert werden. Nehmen wir Punkt A auf dem Boden, an dem die Beleuchtungsstärke bestimmt werden muss. Bezeichnen wir den Abstand von der Projektion des Beleuchtungskörpers auf der berechneten Ebene O zum Punkt A mit d.
Um die Beleuchtungsstärke am Punkt A zu bestimmen, müssen Sie die Werte von h und d kennen. Angenommen, h = 4 m, d = 6 m. In Abb. 2 Zeichnen Sie eine horizontale Linie von der Zahl 4 auf der vertikalen Achse und eine vertikale Linie von der Zahl 6 auf der horizontalen Achse. Die Linien schneiden sich an dem Punkt, durch den die Kurve verläuft und der mit der Nummer 1 gekennzeichnet ist. Dies bedeutet, dass die Leuchte C am Punkt A eine bedingte Beleuchtung e = 1 Lux erzeugt.
Reis. 1. Räumliche Isoluxe der bedingten horizontalen Beleuchtung durch einen Beleuchtungskörper mit Milchglas.
Reis. 2. Zur Berechnung der Beleuchtung nach der Punktmethode. C – Beleuchtungskörper, O – Projektion des Beleuchtungskörpers auf der berechneten Ebene, A – Kontrollpunkt.
Reis. 3. Zur Berechnung der Beleuchtung nach der Punktmethode
Die Berechnung der Beleuchtungsstärke nach der Punktmethode aus Leuchten mit symmetrischer Lichtverteilung (Abb. 3) wird in folgender Reihenfolge empfohlen:
1. Aus dem Verhältnis d/hp wird tga bestimmt und damit der Winkel α und cos3α, wobei d der Abstand vom Konstruktionspunkt zur Projektion der Symmetrieachse des Beleuchtungskörpers auf eine dazu senkrechte und verlaufende Ebene ist durch den Entwurfspunkt.
2. Ia wird entsprechend der Lichtintensitätskurve (oder Tabellendaten) für den ausgewählten Beleuchtungskörpertyp und den Winkel a ausgewählt.
3.Die Grundformel wird verwendet, um die horizontale Beleuchtung jeder Leuchte am berechneten Punkt zu berechnen.
4. Bestimmen Sie die Gesamtbeleuchtung am Kontrollpunkt, die von allen Leuchten erzeugt wird.
5. Berechnen Sie den geschätzten Lichtstrom (in Lumen), der von jeder Lampe erzeugt werden muss, um am berechneten Punkt die erforderliche (normalisierte) Beleuchtungsstärke zu erhalten.
6. Wählen Sie anhand des berechneten Lichtstroms eine Lampe mit der erforderlichen Leistung aus.
Ein Beispiel für die Berechnung der Beleuchtung nach der Punktmethode
Ein Raum mit einer Fläche von 100 m2 und einer Höhe von 5 m wird von vier Lampen des Typs RSP113-400 mit 400 W DRL-Lampen beleuchtet. Die Beleuchtungskörper befinden sich in den Ecken eines Quadrats mit einer Seitenlänge von 5 m (Abb. 2). Die Höhe der Aufhängung der Beleuchtungseinheit über der Arbeitsfläche beträgt k.s. = 4,5 m. Die normalisierte Beleuchtung am Kontrollpunkt A beträgt 250 Lux. Stellen Sie fest, ob die Beleuchtung am Kontrollpunkt innerhalb der erforderlichen Norm liegt.
1. Bestimmen Sie tgα (Abb. 3), α und cos3α, α= 37 °, cos3α=0,49.
2. Bestimmen Sie Ia. Gemäß der Lichtintensitätskurve von RSP13-Leuchten (DRL) mit einer herkömmlichen Lampe mit einem Lichtstrom ФL = 1000 lm finden wir die Lichtintensität Ia bei α = 37° (Interpolation zwischen den Lichtintensitätswerten für den Winkel α = 35° und 45°), Ia1000 = 214 cd.
Der Lichtstrom einer in der Leuchte verbauten 400 W DRL-Lampe beträgt 19.000 lm. Daher ist Ia = 214 × (19000/1000) = 214 × 19 = 4066 cd.
3. Wir berechnen die Beleuchtungsstärke einer Leuchte in der horizontalen Ebene am Kontrollpunkt A. Mit dem Sicherheitsfaktor k = 1,5 für eine Leuchte und μ = 1,05 erhalten wir
Da am Auslegungspunkt jede der vier Lampen die gleiche Beleuchtung erzeugt, beträgt die gesamte horizontale Beleuchtung am Punkt A ∑EA = 4 × 68,8 = 275,2 Lux
Die tatsächliche Beleuchtung erhöht die normalisierte (250 Lux) um etwa 10 %, was innerhalb der akzeptablen Grenzen liegt.
Um die Technik zur Berechnung der Beleuchtungsstärke nach der Punktmethode zu rationalisieren, werden räumliche Isolux-Referenzkurven verwendet, die für jeden Beleuchtungskörpertyp erstellt wurden.