Metodo puntuale per il calcolo dell'illuminazione

Il metodo puntuale permette di determinare l'illuminamento in qualsiasi punto del locale sia nel piano orizzontale che verticale o inclinato.

In generale, un metodo puntuale per il calcolo dell'illuminazione viene utilizzato quando si calcola l'illuminazione localizzata e esterna nei casi in cui alcuni degli apparecchi di illuminazione sono coperti da apparecchiature situate nella stanza, quando si illuminano superfici inclinate o verticali, nonché per il calcolo dell'illuminazione di impianti industriali locali con pareti e soffitti scuri (fonderie, fabbri, la maggior parte dei negozi di impianti metallurgici, ecc.).

Il metodo del punto si basa sull'equazione relativa all'illuminamento e all'intensità della luce:

dove: azα - intensità della luce nella direzione dalla sorgente a un dato punto sulla superficie di lavoro (determinata dalle curve di intensità della luce o dalle tabelle del tipo selezionato di apparecchi di illuminazione), α - l'angolo tra la normale alla superficie di lavoro e la direzione dell'intensità luminosa verso il punto calcolato, μ è un coefficiente che tiene conto dell'effetto di apparecchi di illuminazione distanti dal punto di progetto e del flusso luminoso riflesso da pareti, soffitto, pavimento, apparecchiature che cadono sulla superficie di lavoro in corrispondenza punto di progetto (preso entro μ = 1,05 ... 1 ,2), k è il fattore di sicurezza, hp è l'altezza della sospensione dell'apparecchio sopra la superficie di lavoro.

Prima di iniziare il calcolo dell'illuminazione puntiforme, è necessario tracciare una scala del posizionamento dei corpi illuminanti per determinare i rapporti geometrici e gli angoli.

Il calcolo con il metodo del punto è più complicato del calcolo con la potenza specifica e metodo del tasso di utilizzo... Il calcolo viene eseguito secondo formule speciali, nomogrammi, grafici e tabelle ausiliarie.

Il più semplice è determinare l'illuminamento nel piano orizzontale dagli apparecchi di illuminazione utilizzando grafici isolux spaziali LN... Tali grafici sono costruiti per ogni tipo di apparecchi di illuminazione e sono disponibili nei libri di riferimento sulla progettazione dell'illuminazione elettrica. «Isolux» è una linea che collega punti con la stessa illuminazione.

Nella fig. 1 l'asse verticale mostra l'altezza dell'apparecchio sopra la superficie calcolata h in metri e l'asse orizzontale mostra la distanza d in metri 30, 20, 15, 10, 7 … — ogni curva ha l'illuminamento in lux dell'apparecchio avente un lampada flusso luminoso, pari a 1000 lm.

Per comprendere lo scopo dell'isolux spaziale e l'essenza del calcolo basato su di essi, facciamo un semplice disegno (Fig. 2). Prevediamo che il corpo illuminante C sia installato nella stanza ad un'altezza h superiore alla superficie calcolata, ad esempio sopra il pavimento. Prendiamo il punto A sul pavimento, dove è necessario determinare l'illuminamento. Indichiamo la distanza dalla proiezione dell'apparecchio di illuminazione sul piano calcolato O al punto A con d.

Per determinare l'illuminamento nel punto A, è necessario conoscere i valori di h e d. Supponiamo che h = 4 m, d = 6 m, in fig. 2 tracciare una linea orizzontale dal numero 4 sull'asse verticale e una linea verticale dal numero 6 sull'asse orizzontale. Le linee si intersecano nel punto attraverso il quale passa la curva, contrassegnato con il numero 1. Ciò significa che nel punto A, l'apparecchio C crea un'illuminazione condizionata e = 1 lux.

Riso. 1. Isolux spaziali di illuminazione orizzontale condizionale da un apparecchio di illuminazione con vetro smerigliato.

Riso. 2. Al calcolo dell'illuminazione con il metodo del punto. C — apparecchio di illuminazione, O — proiezione dell'apparecchio di illuminazione sul piano calcolato, A — punto di controllo.

Riso. 3. Al calcolo dell'illuminazione con il metodo del punto

Si consiglia di eseguire il calcolo dell'illuminamento con il metodo del punto da apparecchi di illuminazione con distribuzione della luce simmetrica (Fig. 3) nella seguente sequenza:

1. In base al rapporto d/hp si determina tga e quindi l'angolo α e cos3α, dove d è la distanza dal punto di progetto alla proiezione dell'asse di simmetria del corpo illuminante su un piano ad esso perpendicolare e passante attraverso il punto di progettazione.

2. Ia viene selezionato in base alla curva di intensità della luce (o ai dati della tabella) per il tipo selezionato di apparecchi di illuminazione e l'angolo a.

3.La formula di base viene utilizzata per calcolare l'illuminazione orizzontale di ogni apparecchio di illuminazione nel punto calcolato.

4. Determinare l'illuminazione totale nel punto di controllo creato da tutti i dispositivi.

5. Calcolare il flusso luminoso stimato (in lumen) che deve essere creato da ciascuna lampada per ottenere l'illuminamento richiesto (normalizzato) nel punto calcolato.

6. In base al flusso luminoso calcolato, selezionare una lampada con la potenza richiesta.

Un esempio di calcolo dell'illuminazione con il metodo del punto

Una stanza con una superficie di 100 m2 e un'altezza di 5 m è illuminata da quattro lampade del tipo RSP113-400 con lampade DRL da 400 W. I corpi illuminanti sono posizionati negli angoli di un quadrato di lato 5 m (Fig. 2). L'altezza della sospensione dell'unità di illuminazione sopra la superficie di lavoro è k.s. = 4,5 M. L'illuminazione normalizzata al punto di controllo A è di 250 lux. Determinare se l'illuminazione nel punto di controllo rientra nella norma richiesta.

1. Determinare tgα (Fig. 3), α e cos3α , α= 37 °, cos3α=0.49.

2. Determina Ia. Secondo la curva di intensità luminosa degli apparecchi RSP13 (DRL) con una lampada convenzionale con un flusso luminoso ФL = 1000 lm, troviamo l'intensità luminosa Ia a α = 37 ° (interpolazione tra i valori di intensità luminosa per l'angolo α = 35° e 45°), Ia1000 = 214 cd.

Il flusso luminoso di una lampada DRL da 400 W installata nell'apparecchio è di 19.000 lm. Quindi Ia = 214 × (19000/1000) = 214 × 19 = 4066 cd.

3. Calcoliamo l'illuminazione di una lampada nel piano orizzontale nel punto di controllo A. Prendendo il fattore di sicurezza k = 1,5 per una lampada e μ = 1,05 otteniamo

Poiché nel punto di progetto ciascuna delle quattro lampade produce la stessa illuminazione, l'illuminazione orizzontale totale nel punto A sarà ∑EA = 4 × 68,8 = 275,2 lux

L'illuminazione effettiva aumenta quella normalizzata (250 lux) di circa il 10%, che rientra nei limiti accettabili.

Per razionalizzare la tecnica di calcolo dell'illuminamento con il metodo del punto, vengono utilizzate curve di riferimento isolux spaziali costruite per ogni tipologia di apparecchio illuminante.