4. РОЗРАХУНОК ОСВІТЛЕНОСТІ

 

            Під світлотехнічним розрахунком у широкому розумінні слова, передбачається сукупність математичних операцій, що пов'язують параметри освітлювальної установки (число, потужність і розміщення світильників і т.п.) і кількісну міру результативних світлотехнічних показників (освітленість, яскравість і т.д.).

            Число цих параметрів і показників досить велике, відповідно до цього різноманітними можуть бути й завдання світлотехнічних розрахунків. З деякою умовністю розрахунки можуть бути розділені на прямі, – коли визначаються необхідні параметри за заданими показниками, і перевірочні, – коли при відомих параметрах визначається очікуване значення показників.

            Звичайним завданням розрахунку освітленості є визначення числа й потужності світильників, необхідних для забезпечення заданого значення освітленості. Значно рідше виконуються перевірочні розрахунки.

            Розрахунок може виконуватися з більшим ступенем точності, але найчастіше такої точності не потрібно. Характеристики ламп і світильників мають значні допуски, і як би ретельно не був виконаний розрахунок, жодним чином не можна гарантувати, що буде отримана точно задана освітленість. Істотно також, що самі норми освітленості не є строго обґрунтованими, і той компроміс між бажаним і можливим, про яке йшлося вище, зберігається на певній ділянці шкали освітленостей.

            Підвищена точність розрахунків потрібна переважно при зіставленні різних варіантів виконання освітлення. У цих випадках з урахуванням рівної для всіх варіантів імовірності відхилення результатів від розрахункових даних можна вважати кращим той варіант, у якому дані освітлювальні умови досягаються хоча б при незначно кращих показниках.

            При освітленні «точковими» джерелами світла, тобто лампами розжарювання, а також лампами типів ДРЛ, ДРІ та ДНаТ, як правило, кількість та розміщення світильників намічаються до розрахунку, у процесі ж розрахунку визначається необхідна потужність лампи. При виборі лампи за стандартами допускається відхилення номінального потоку лампи від необхідного розрахунком у межах від -10% до +20%. При неможливості вибрати лампу, потік якої лежить у зазначених межах, змінюється число світильників.

            При освітленні трубчастими люмінесцентними лампами до розрахунку звичайно намічається число й розміщення рядів світильників, за результатами ж розрахунку виробляється «компонування рядів», тобто визначення числа й потужності світильників, що встановлюються в кожному ряді. При цьому відхилення очікуваної освітленості від заданої повинні також не перевищувати вищевказаних меж.

            Усі прийоми розрахунку, що застосовуються, базуються на двох формулах, що зв'язують освітленість із характеристиками світильників і ламп:

 

     та     ,

 

принципова різниця між якими полягає в тому, що перша з них, будучи написана в недиференціальному вигляді, визначає середню освітленість поверхні, а друга – освітленість конкретної точки на поверхні.

            Метод, що ґрунтується на першій формулі, називається методом коефіцієнта використання. У своїх звичайних формах він дозволяє забезпечити середню освітленість горизонтальної поверхні з урахуванням всіх падаючих на неї потоків, як прямих, так і відбитих. Перехід від середньої освітленості до мінімальної в цьому випадку може здійснюватися лише приблизно. Метод, що ґрунтується на другій формулі,  точковий метод, дозволяє забезпечити заданий розподіл освітленості на як завгодно розміщених поверхнях, але лише приблизно врахувати світло, що відбивається поверхнями приміщення.

            Відповідно до цих особливостей метод коефіцієнта використання застосовується для розрахунку загального рівномірного освітлення горизонтальних поверхонь, а також для розрахунку зовнішнього освітлення у випадках, коли нормована середня освітленість. Точковий метод застосовується для розрахунку загального рівномірного й локалізованого освітлення приміщень і відкритих просторів, а також для розрахунку місцевого освітлення при будь-якому розміщенні освітлюваних поверхонь. Його сфера застосування для розрахунку внутрішнього освітлення обмежена випадками, коли достатнє наближене урахування світла, що відбивається поверхнями приміщення, тобто коли застосовуються світильники класу П, а при поверхнях, що погано відбивають, – також класу Н.