Устройство для светотехнических расчетов Советский патент 1935 года по МПК G06G1/16 G06G1/00 

Предметом изобретения является устройство для светотехнических расчетов в виде располагаемой на столике многоквадратной номограммы, снабженной вырезом для помещения в нем различной для различных светильников сменной вставки с нанесенными на ней кривыми коэфициента использования.

На приложенном чертеже фиг. 1 изоСражает вид устройства сверху; фиг. 2- то же с боку; фиг. и 4 -вставки.

Устройство состоит из направляющих рамок 3, точно пригнанных (фиг. 1) и изготовленных из латуни, покрытой никелем. В последних с внутренней стороны сделаны пазы, в которые вставляются номограммы 1, выполненные на белом деллюлоиде и закрепленные на латунном листе для создания большей жесткости. В номограмме в поле Ш сделан вырез для вставления вставки 2 из такого же материала, как и номограмма с нанесенными на ней кривыми коэфициентов использования, различных для различных светильников. По направляющим рамкам 3 перемещаются взаимно-перпендикулярные движки 4, которые устроены следующим образом. Верхняя часть движка выполнена из прозрачного целлюлоида с визирами 10, втянутого между двумя ползунками 5

(563)

при помощи заклепок. В нижней своей части (под номограммой) движки выполнены железными, и, собственно, выполняют, с одной стороны, роль держателей, а также производят натяжку целлюлоида 10 и, с другой стороны, являются соверщенно необходимыми при осуществлении поступательного движения всей системы движков. Для придания больщей жесткости последним нижняя железная часть линейки устроена в виде трапецоидальной плоскости (или в виде сечения бруса равного сопротивления), причем с ущирением в сторону направляющего ползунка 5 с больщей поверхностью скольжения. Ползунки 5 необходимо выполнять из такого же материала, как и самая рамка 3.

В основу номограммы для расчета освещения закрытых помещений 1положена формула Андерсона и Гаррисона, щироко применяемая проектирующими организациями. Формула эта имеет следующий вид:

,.5.fe

ге . 71

где

F-расчетный световой поток одной лампы в люменах;

- средняя освещенность данной рабочей поверхности в люксах;

k - коэфициент запаса, учитывающий: 1} уменьшение светового потока по мере старения лампы; 2) пониженное против номинального напряжение на зажимах лампы; 3) загрязнение светильника; 4) загрязнение стен и потолков.

Значение коэфициента k колеблется в пределах от 1,3 до 2. Для обычных производственных помещений ,5. Для помещений с повыщенной пыльностью значение k увеличивается, а для помещений безусловно чистых значения могут быть взяты меньшими; п-число световых точек; 7 - коэфициент использования полного потока светильника, являющийся функцией нескольких перел{енных: величина У зависит 1) от типа светильников, установленных в данном помещении, т. е. от характеристики распределения их светового потока в нижней полусфере; 2) от размеров площади освещаемого помещения (длины и щирины); 3) от высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью; 4) от окраски стен и потолка.

Таким образом, коэфициент использования учитывает все потери светового потока от самой лампы до освещаемой поверхности. Значения f, определенные экспериментальным путем для каждого типа арматур в зависимости от индекса помещений и коэфициентов отражения стен и потолка, обычно даются заводами-изготовителями в каталогах в виде таблиц, откуда vj определяется по известному индексу р помещения и коэфициентам отражения стен и потолка.

Практически индекс помещения может быть определен для данного прямоугольного помещения по упрощенной формуле, применяемой для всех типов светильников и дающей более или менее точные результаты. Формула эта имеет следующий вид:

(4т

где а - длина помещения (большая сторона прямоугольника) в метрах; д -ширина помещения в метрах;

А-высота светильника над рабочей поверхностью и метрах;

S - площадь в квадратных метрах.

При пользовании таблицами коэфициентов использования высота светильника над освещаемой плоскостью должна равняться 0,7 высоты потолка над той же плоскостью.

Практически величина р ограничивается пределами:

И ,.--5,0

Значения /, выходящие за эти пределы, не применяются; если при подсчетах р получается меньще 0,5 или больше 5,0, то при отыскании v) следуем принимать для первого случая значения 7J, соответствующие/ :0,5, во втором р 5,0.

Предлагаемая номограмма состоит из щести полей с логарифмическими шкалами.

Первые два поля (I и II) номограммы: (фиг. 1) определяют индекс помещения р.

Заменяя в формуле (2) длину помещения через его площадь и ширину, получаем:

ph (3)

5 + 2

Здесь произведение pk является функцией от двух независимых переменных Smb.

По левой ординате поля I отложены значения площадей S, а по верхней абсциссе-p/i, причем, давая переменной b любые значения, получают в поле ряд кривых ph, соответствующих различным значениям Ь.

В поле II номограммы представлены прямые f) в зависимости от pk и соответствующие различным h.

В поле III изображены коэфициенты использования светильников т) в зависимости от индекса помещения р и коэфициентов отражения стен. Коэфициект отражения потолка принят равным БОУо при других значениях этого коэфициепта значения изменяются ничтожно мало и незначительно влияют на результат расчета. Это поле вынолнено сменным и заменяется в номограмме в зависимости от типа применяемого светильника.

Определяя из формулы (1) Е и полагая /г 1, и F: 1000 люменам, получаем;

1000 7)

ср

здесь является функцией от двух переменных 5 и т и представляет собой среднюю освещенность площади 5 от одной условной лампы с потоком люменам при коэфициенте запаса, рав-ном едннице.

В поле IV изображены прямые освещенностей Е в зависимости от 5 и TI, соответствующие различным S.

Умножая обе части уравнения (4) на п (число ламп), получаем:

ср-Кр « ... .(5)

здесь Е представляет среднюю освещенность площади 5 от п условных ламп.

В поле V изображены прямые освещенностей Е, соответствующие различному числу ламп.

Умножая (5) на

лк, получаем

1000

F F

, лк .... (6) 1СОО

Здесь jEj.p есть действительная средняя освещенность площади 5 от я ламп любой мощности при коэфициенте запаса, равном единице.

В поле VI представлены прямые Е

соответствующие лампе любой стандартной мощности по ОСТ 5154. С левой стороны этого поля построены шкалы освещенностей Е , соответствующие коэфициентам запаса.

Л 1,3; 1,4и 1,5-наиболее часто употребляемые.

При пользовании устройством поступают следующим образом:

1)в. поле Ш вставляют кривые, соответствующие типу выбранного светиль- 1 ника;

2)визир горизонтальной линейки уста навливают на отметку на левой шкале поля I, соответствующую заданной пло- ; щади освещаемого помещения;i

3)визнр вертикальной линейки устанавливают на точку пересечения визира горизонтальной линейки с кривой рЛ, соответствующей данной ширине помещения;

.... (4)

4)далее визир горизонтальной линейки передвигают и устанавливают на точку пересечения визира вертикальной линейки с прямой, соответствующей выбранной высоте подвеса светильника над рабочей поверхностью. На левой оси ординат поля П будет отмечен индекс помещений, причем если р получается меньше 0,5 и больше 5, то следует брать в первом случае ; 0,5 и

во втором р 5;

6) в точке пересечения горизонтального визира с кривой коэфициента использования, соответствующей заданным коэфициентам отражения стен и потолка и типу выбранного светильника, устанавливается визир вертикальной линейки. На нижней абсциссе поля Ш может быть прочитан коэфициент использования полного потока светильника;

6)в точке пересечения вертикального визира с прямой в поле IV, соответствующей данной площади, устанавливают визир горизонтальной линейки;

7)в точке пересечения горизонтального визира с прямой в поле V, соответствующей выбранному числу ламп, устанавливают визир вертикальной линейки;

8)на отметку на левой шкале поля VI, соответствующую требуемой освещенности по нормам и выбранному коэфициенту запаса k, устанавливают визир горизонтальной ллнейки. Точка пересечения визиров даст расчетный световой поток;

9)устанавливая визир горизонтальной линейки в точке пересечения визира вертикальной линейки с кривой, соответствующей потоку ближайшей стандартной лампы данного напряжения, получают на шкалах левой ординаты поля VI отметку, соответствующую действительной средней освещенности данной площади при выбранном коэфнциенте запаса.

Если коэфициент запаса выбран отг личным от указанных в номограмме, то полученную освещенность при & 1

надо разделить на выбранный коэфициент запаса.

Пример. Требуется произвести световой расчет помещения по следующим данным:

Длина помещения

... IS м Ширина , 5.8 , Высота

г 4,

Состояние потолка и стен (коэфициент отражения) . . 50-30%

Коэфициент запаса 1,3

Напряжение в сети 22Q V

Высота рабочей плоскости . 0;8 м Требуемая п нормам освещенность Ef- 45 лк

Предположим, что выбрана .Люцетта направленного света, подвешенная на высоте 3,3 м,

Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью:

Л 3,3 - 0,8 : 2,5 м. Площадь:

. 5,8 75,4 м

Число ламп в помещении взято, согласно размералг помещения, п 8.

Устанавливают горизонтальную линейку на отметку на шкале площадей, соответствующую площади 75,4 м-. Вертикальную линейку устанавливают в точку пересечения горизонтальной линейки с предварительно интерполированной „на глаз кривой pfi для значений ширины помещения в пределах 5-6 метров.

Затем совмещают горизонтальную линейку с точкой пересечения вертнкальной линейки с прямой р, соответствующей заданной высоте подвеса светильника над рабочей поверхностью, с отметкой 2,5.

Далее вертикальную линейку устанавливают в точку пересечения горизонтальной линейки с кривой коэфициента использрвания светового потока

светильника при отражении стен в ЗОУ. Далее горизонтальную линейку устанавливают в точку пересечения вертикальной линейки с предварительно интерполированной прямой, в промежутке между прямыми, соответствующими площадями 70 и 80 м.

В точке пересечения горизонтальной линейки с прямой, соответствующей числу ламп я 8, устанавливают вертикальную линейку, положение которой фиксируется завинчиванием стопорного винта.

Горизонтальную линейку устанавливают на отметку действительной освещенности Е 45 лк, при коэфициентезанаса k 1,3.

Точка пересечения линеек указывает расчетный световой поток; он лежит в пределе между потоком лампы 100ваттной и 150-ваттной. Берут 150-ваттную лампу. Для определения действительной освещенности горизонтальнуюлинейку устанавливают в точку пересечения вертикальной линейки прямой лампы в 150 ватт и на левой щкале читают действительную освещенность 50 /1к при коэфициенте запаса 1,3.

Предмет изобретения.

К Устройство для светотехнических расчетов с применением вставленной в раму номограммы, отличающееся тем что номограмма 1 снабжена вырезом для помещения в нем различной для различных светильников сменной вставки 2 с нанесенными на ней кривыми коэфициента использования.

2. В устройстве по п. 1 применение перемещаемых по рамкам 3 и расположенных взаирлно-перпендикулярно движкоз 4 из прозрачного материала, служащих для отсчетов но номограмме.

к авторскому свидетельству А. П. Осипова и Л. С. Дьяконова J 41747

Фиг:.

Глчб01саи1Элнчят1л«

Фиг1.

3 Фиг2.. щ

Фиг

i.jtru5

с пал илтэЕмм я«т«мш

Кятмог on tгмz.

к«гд«оголХ г