Метод коэффициента использования светового потока применяется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, в основном для расчета светового потока источника (источников) света. Этот метод позволяет рассчитывать также среднюю освещенность горизонтальной поверхности с учетом всех падающих на нее потоков, как прямых, так и отраженных. Он не применим при неравномерном размещении светильников, расчете освещенности в характерных точках как негоризонтальных, так и горизонтальных поверхностей.
Методом коэффициента использования светового потока рассчитывают общее равномерное освещение горизонтальных поверхностей.
По этому методу расчета освещенность на горизонтальной поверхности определяют с учетом светового потока, отраженного от стен, потолка и самой рабочей поверхности.
Метод коэффициента использования применим для расчета освещения помещений светильниками с разрядными лампами и лампами накаливания.
Коэффициентом использования светового потока осветительной установки называется отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность, к суммарному потоку всех ламп, размещенных в данном освещаемом помещении
h=(Фп+Фотр)/nФл=Фр/nФл,
где Фп – световой поток, падающий от светильников непосредственно на освещаемую поверхность, лм;
Фотр – отраженный световой поток, лм;
Фл – световой поток лампы, лм;
Фр – результирующий световой поток, лм;
n – количество ламп в освещаемом помещении.
При расчете по методу коэффициента использования световой поток светильника, лампы, или ряда светильников необходимый для создания заданной минимальной освещенности определяется по формуле
Ф = Еmin kз S z / n h,
где Еmin– заданная минимальная (нормируемая) освещенность, лк;
kз – коэффициент запаса (принимается по табл. П6);
S – площадь помещений, м2;
z – отношение Еср/Еmin (коэффициент неравномерности освещения, принимается 1,15 для ЛН и ДРЛ, 1,1 – для ЛЛ);
n – количество светильников, ламп или рядов светильников (как правило, принимается до расчета по сетке размещения светильников);
h - коэффициент использования светового потока, о.е.
В практике светотехнических расчетов значение h определяется из таблиц связывающих геометрические параметры помещений (индекс помещения i) с их оптическими характеристиками – коэффициентами отражения (rп – потолка, rс – стен, rр – рабочей поверхности или пола) и КСС конкретных типов светильников.
По мере того, как число типов светильников, применяемых в практике непрерывно возрастает, обращение к таблицам, рассчитанным для конкретных светильников, затрудняется. Такое положение привело к разработке унифицированных таблиц значений коэффициента использования, применительно к классификационным КСС Тогда коэффициент использования светового потока определится по выражению:
h = hс×hп,
где hс – к.п.д. светильника, о.е.;
hп – к.п.д. помещения – унифицированное значение коэффициента использования, принятое по табл.
Индекс помещения определяется по формуле:
,
где А и В – соответственно длина и ширина помещения, м;
Нр – расчетная высота подвеса светильников, м.
Для помещений с А/В ³ 10, можно считать i=В/Нр.
Приблизительные значения коэффициентов отражения ((rп, rс, rр) можно принять по следующим характеристикам помещения:
- побеленный потолок и стены – 70%;
- побеленный потолок, стены окрашены в светлые тона – 50%;
- бетонный потолок, стены оклеены
светлыми обоями, бетонные стены - 30%;
- стены и потолок в помещениях
оштукатуренные, темные обои - 10%.
Если в формулу в качестве n подставлялось значение равное количеству ламп, то по рассчитанному световому потоку выбирается ближайший стандартный источник света (лампа) в пределах допустимых отклонений – -10…+20 %. Если такое приближение не выполняется, то корректируется число ОП.
Если в формулу в качестве n подставляется количество рядов светильников, то расчетным световым потоком является световой поток одного ряда светильников (Фр). Тогда по найденному Фр выполняется компоновка ряда, т.е. определяется число и мощность светильников, при которых Фр близко к необходимому.
Определяются габаритные размеры светильников, и суммарную длину ряда светильников сопоставляют с длиной помещения. При этом возможны следующие случаи:
а) суммарная длина светильников превышает длину помещения – необходимо или применить более мощные лампы, или увеличить число рядов, или компоновать ряды из сдвоенных, строенных и т.д. светильников;
б) суммарная длина светильников равна длине помещения – задача решается путем устройства непрерывного ряда светильников;
в) суммарная длина светильников меньше длины помещения – принимается ряд с равномерными разрывами между светильниками.