Расположение оптимального количества светильников нужного типа в помещении

Расчет коэффициентов освещенности и отражения в помещении. Определение типа и количества приборов освещения, необходимых для освещения объекта. Создание программы для вычисления количества светильников, необходимых для общего освещения помещения.

Содержание

Введение

1 Постановка задачи

2 Математические и алгоритмические основы решения задачи

3 Программная реализация решения задачи

4 Пример выполнения программы

Заключение

Список использованных источников и литературы

Введение

На производстве, в качестве рабочего освещения применяется как естественное, так и искусственное освещение, а также их комбинация. Естественное освещение выполняется - боковым через окна в стенах.

Нормами искусственного освещения предусмотрены две системы, применяемые при создании установок внутреннего освещения:

-система общего освещения;

-система комбинированного освещения.

Первая система характеризуется тем, что искусственное освещение помещения в целом (и одновременно рабочих мест в нем) осуществляется только с помощью светильников, расположенных в верхней зоне помещения. Эти светильники называются светильниками общего освещения и могут располагаться в помещении равномерно или локализовано, т.е. с учетом расположения рабочих мест или рабочих зон.

Вторая система – система комбинированного освещения отличается от первой тем, что может быть реализована только при наличии одновременно двух групп светильников: общего освещения в системе комбинированного, и местного освещения, располагаемых рядом с рабочим столом либо непосредственно на нем и посылающих световой поток на рабочую поверхность.

Не смотря на ряд технических и экономических преимуществ системы комбинированного освещения, она используется значительно реже, чем система общего освещения.

Проектируемое освещение должно удовлетворять следующим основным требованиям:

-обеспечить нормативный уровень освещенности на рабочих местах, соответствующий характеру выполняемой работы;

-исключать блесткость и тени;

-быть равномерным, обеспечивать правильный спектр излучения и оптимальное направление светового потока;

-быть экономичным, безопасным, оказывать благоприятное биологическое воздействие.

Целью светотехнического расчета является разработка рекомендаций по расположению оптимального количества светильников нужного типа в помещении для создания комфортных, удовлетворяющих всем нормам условий пребывания человека.

По сути, расчет освещения - это определение типа и количества приборов освещения (светильников), для освещения объекта (помещения, улицы, фасада и т.п.) с учетом выставленных требований.

При правильно рассчитанном и выполненном освещении производственных помещений глаза работающего персонала в течение продолжительного времени сохраняют способность хорошо различать предметы и орудия труда, не утомляясь.

1. Постановка задачи

Требуется определить количество светильников, необходимых для общего освещения помещения, используя формулу:

.

Пример расчета:

Исходные данные: помещение а = 9 м, b = 8 м.

Светильник ЛПО 12-2×40-904, лампа люминесцентные 36 Вт, в одном светильнике 3 лампы, Ф = 4750 лм.

Норма освещенности Е = 500 лк на уровне 0,8 м от пола. Коэффициент запаса Кз = 0,8.

Расчет:

1. Определяем площадь помещения: S = a × b = 8 ×9 = 72 м2

2. Определяем требуемое количество светильников: светильников

.

2. Математические и алгоритмические основы решения задачи

Основные исходные данные

Помещение

Длина - a, ширина – b, высота – h.

Коэффициенты отражения потолка, стен и пола.

Светильники

Коэффициент использования светильника.

Расчетная высота подвеса (расстояние между светильником и рабочей поверхностью).

Лампы

Тип лампы.

Мощность лампы.

Нормы

Требуемая освещенность.


Вспомогательные материалы.

Таблица 1 – Таблица для расчета освещенности

потолок

0,8

0,7

0,7

0,5

0,5

0,5

стены

0,5

0,5

0,3

0,5

0,3

0,3

пол

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,1

0,60

0,33

0,32

0,25

0,3

0,24

0,24

0,80

0,41

0,39

0,32

0,36

0,3

0,29

1,00

0,47

0,45

0,38

0,42

0,35

0,34

1,25

0,53

0,51

0,44

0,47

0,41

0,39

1,50

0,58

0,55

0,48

0,51

0,45

0,43

2,00

0,65

0,62

0,56

0,57

0,52

0,49

2,50

0,7

0,67

0,61

0,61

0,56

0,53

3,00

0,64

0,71

0,65

0,64

0,6

0,56

4,00

0,79

0,75

0,7

0,68

0,64

0,6

5,00

0,83

0,78

0,74

0,71

0,68

0,62

Таблица 2 – Таблица коэффициентов отражения

ПЛОСКОСТЬ ИЗ МАТЕРИАЛОВ С ВЫСОКОЙ ОТРАЖАЕМОСТЬЮ

0,8

ПЛОСКОСТЬ С БЕЛОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

0,7

ПЛОСКОСТЬ СО СВЕТЛОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

0,5

ПЛОСКОСТЬ С СЕРОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

0,3

ПЛОСКОСТЬ С ТЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

0,1

Таблица 3 – Таблица уровней освещенности для некоторых типов помещений, в ЛК

Наименование помещений

Расчетная плоскость

Освещенность

1

Офисы и другие рабочие комнаты

Горизонтальная 0,8 м от пола

500

2

Проектные, конструкторские и чертёжные бюро

Г 0,8

500

3

Читальные залы

Г 0,8

300

4

Помещения с ПК

Г 0,8 400

5

Конференц-залы и залы заседаний

Г 0,8

200

6

Лаборатории

Г 0,8

400

7

Классные комнаты, аудитории, учебные кабинеты

Г 0,8

400

8

Учебная доска учреждений образования

Вертикальная 1,5 м от пола

500

9

Кабинеты и комнаты преподавателей

Г 0,8

300

10

Спортзалы

На полу

200

11

Спальные комнаты детских садов

На полу

150

12

Приемные, раздевалки, игровые, столовые детских садов

На полу

200

13

Выставочные залы

Г 0,8

200

14

Торговые залы продовольственных магазинов

Г 0,8

400

15

Торговые залы прочих магазинов

Г 0,8

300

16

Кабинеты врачей

Г 0,8

300

17

Парикмахерские

Г 0,8

400

18

Вестибюли и гардеробы общественных зданий

На полу

150

19

Вестибюли и гардеробы промышленных зданий

На полу

75

20

Лестничные клетки производственных зданий

На полу

100

21

Лестничные клетки жилых зданий

На полу

10

22

Операционные залы, кассовые помещения

Г 0,8

400

23

Номера гостиниц

Г 0,8

100

24

Умывальные, уборочные, курительные

На полу

75

25

Душевые

На полу

50

26

Коридоры и проходы общественных зданий

На полу

75

27

Коридоры и проходы жилых зданий

На полу

20

Расчетная формула:

,

Где — минимальная освещённость;

— освещаемая площадь помещения;

— коэффициент запаса;

— коэффициент неравномерности освещённости, определяется из таблиц [6];

— число ламп накаливания в светильнике;

— световой поток заданной лампы;

— коэффициент светового потока;

— коэффициент затенения для помещений с фиксированным положением работающего, равен 0,8;…;0,9.


3. Программная реализация решения задачи

Файл ULamp.h

//---------------------------------------------------------------------------

#ifndef ULampH

#define ULampH

//---------------------------------------------------------------------------

#include <Classes.hpp>

#include <Controls.hpp>

#include <StdCtrls.hpp>

#include <Forms.hpp>

#include "HandTuning.h"

#include <ExtCtrls.hpp>

#include <Menus.hpp>

//---------------------------------------------------------------------------

class TfrmCalcLamp : public TForm

{__published: // IDE-managed Components

TLabel *lblSpace;

TLabel *lblLength;

TLabel *Label1;

TLabel *Label2;

TButton *btnCalc;

TButton *btnClose;

TLabel *Label3;

TLabel *Label4;

TLabel *Label5;

TLabel *Label6;

TLabel *Label7;

TButton *btnClear;

THandTuning *htE;

THandTuning *htS;

THandTuning *htKZ;

THandTuning *htZ;

THandTuning *htN;

THandTuning *htPH;

THandTuning *htM;

THandTuning *htKr;

TPanel *pnlCountLamp;

TMainMenu *MainMenu;

TMenuItem *N1;

TMenuItem *N2;

TMenuItem *N3;

TMenuItem *N4;

TMenuItem *N5;

TMenuItem *N6;

TMenuItem *N7;

void __fastcall btnCalcClick(TObject *Sender);

void __fastcall btnClearClick(TObject *Sender);

void __fastcall btnCloseClick(TObject *Sender);

void __fastcall N7Click(TObject *Sender);

private: // User declarations

public: // User declarations

__fastcall TfrmCalcLamp(TComponent* Owner);};

//---------------------------------------------------------------------------

extern PACKAGE TfrmCalcLamp *frmCalcLamp;

//---------------------------------------------------------------------------

#endif

Файл ULamp.cpp

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include "ULamp.h"

#include "ABOUT.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma link "HandTuning"

#pragma resource "*.dfm"

TfrmCalcLamp *frmCalcLamp;

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TfrmCalcLamp::TfrmCalcLamp(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TfrmCalcLamp::btnCalcClick(TObject *Sender)

{pnlCountLamp->Caption = IntToStr((int)((100*htE->Value * htS->Value *

htKZ->Value * htZ->Value) /

(htN->Value * htPH->Value *

htM->Value * htKr->Value)));}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TfrmCalcLamp::btnClearClick(TObject *Sender)

{htE->Value = 0;

htS->Value = 0;

htKZ->Value = 0;

htZ->Value = 0;

htN->Value = 0;

htPH->Value = 0;

htM->Value = 0;

htKr->Value = htKr->MaxValue;

pnlCountLamp->Caption = 0;}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TfrmCalcLamp::N7Click(TObject *Sender)

{AboutBox->ShowModal();}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TfrmCalcLamp::btnCloseClick(TObject *Sender)

{this->Close();}

//---------------------------------------------------------------------------

4. Пример выполнения программы

Пример 1.

Рисунок 1

Пример 2.

Рисунок 2

Пример 3.


Рисунок 3

Пример 4.

Рисунок 4

Пример 5.

Рисунок 5

Заключение

Рационально устроенное освещение создает достаточную равномерную освещенность производственного помещения, сохраняет зрение рабочего персонала, уменьшает травматизм, позволяет повышать производительность труда, влияет на уменьшение процента брака и улучшение качества.

Итогом работы можно считать созданную программу для вычисления количества светильников, необходимых для общего освещения помещения. Данная программная реализация может служить органической частью решения более сложных задач.

Список использованных источников и литературы

1. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ Builder 6. [Текст] / А.Я.Архангельский. – М.: Бином, 2003. С. 1154.

2. Кремер, Н.Ш. Высшая математика для экономистов: учебник для студентов вузов. [Текст] / Н.Ш.Кремер, 3-е издание – М.:ЮНИТИ-ДАНА, 2006. C. 412.

3. Павловская, Т.А. Программирование на языке высокого уровня. [Текст] / Т.А. Павловская. – М.: Питер, 2003. С. 461.

4. Пахомов Б.И. C/C++ 2005 для начинающих. [Текст] / Б.И. Пахомов. – СПб.: БХВ Петербург 2007. C. 464 .

5. Семакин, И.Г. Основы программирования. [Текст] / И.Г.Семакин, А.П.Шестаков. – М.: Мир, 2006. C. 346.

6. Сни, П.П. Естественное и искусственное освещение. [Электронный ресурс] / П.П. Сни. – М.: Стройиздат, 1980. C.342.

7. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. – М.:Энергоатомиздат, 1983.

8. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. – Л.:Энергия, 1976.

9. Эккель Б. Введение в стандартный С++. [Электронный ресурс] / Б.Эккель. – М.:Питер, 2004. С. 572.