Так как система искусственного освещения рабочего места обеспечивает горизонтальную освещенность 250 лк, а нормируемая горизонтальная освещенность составляет 400 лк, имеющаяся система искусственного освещения не обеспечивает нормируемой освещенности. Следовательно, необходимо спроектировать систему искусственного освещения для обеспечения нормативных требований.

Существует два основных метода расчета искусственного освещения: точечный и метод коэффициента использования светового потока.

Точечный метод используется при расчете осветительных установок с весьма неравномерным распределением освещенности (например, локализованное освещение), а также при расчете освещения наклонных поверхностей светильниками прямого света, освещения открытых пространств и местного освещения.

Метод коэффициента использования светового потока предназначен для расчета общего равномерного освещения поверхностей. Метод применяется для расчета общего освещения горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, отраженного стенами и потолком, и дает возможность определить световой поток ламп, необходимый для создания заданной (чаще всего нормированной) освещенности.

Поскольку в помещении используется только общее равномерное освещение, для расчета освещения воспользуемся методом коэффициента использования светового потока.

Световой поток определяется по формуле:

(4)

где F - световой поток лампы, лм;

EН - минимальная нормируемая освещенность;

К - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности вследствие старения ламп, запыления и загрязнения светильников;

S - площадь помещения;

Z - отношение средней освещенности к минимальной;

N - число светильников;

n - число ламп в светильнике;

h - коэффициент использования светового потока (в процентах), т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп. Коэффициент использования светового потока определяется в зависимости от величины индекса помещения i, коэффициентов отражения потолка и стен rП и rС, а также типа светильника. Величина i вычисляется по формуле:

(5)

где h - расчетная высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

a и b - основные размеры (длина и ширина) помещения, м.

Произведем расчет необходимого светового потока:

1)Определим высоту подвеса светильников:

h = H – (c + d),

где Н – высота помещения, Н=2,8 м;

с – высота рабочего стола, c = 0,8 м;

d – высота светильника, d = 0,17 м.

h = 2,8 – (0,8 + 0,17) = 1,83 м.

2) Определим число светильников, необходимых для освещения помещения из расчета 1 светильник на 4 квадратных метра.

Площадь потолка: S = 3 * 5,5 = 16,5 м ²

Количество светильников: N = S/4 = 16,5/4 = 4 шт.

Количество ламп в светильнике – n = 2.

Таким образом, расчетное количество светильников равно 4, а в лаборантской установлены лишь 3 светильника по 2 лампы в каждом. Причем три лампы находятся в нерабочем состоянии. Схема размещения светильников в лаборантской представлена на рисунке 8.

3) Коэффициент запаса К = 1,5

4) В помещении установлены люминесцентные лампы. Поэтому принимаем коэффициент Z равным 1,1.

5) Определим коэффициент использования светового потока h. Для этого рассчитаем величину индекса помещения по формуле 5:

i = (5,5* 3)/(1,83*8,5) = 1,06

Т.к. стены в помещении и потолок имеют светлый тон - принимаем коэффициент отражения стен rС и коэффициент отражения потолка rП равными 50 и 70 % соответственно.

В зависимости от коэффициента отражения стен rС и коэффициента отражения потолка rП по таблице определяем h:

h = 47 %.

Тогда световой поток лампы составляет:

F = (300*16,5*1,5*1,1)/(4*2*0,47) = 2172 лм

Т.е. лампа должна обеспечивать световой поток 2172 лм.

Выберем лампу, обеспечивающую потребный световой поток.

Лампы типа ЛД40 обеспечивают световой поток 2340 лм. Тогда определим величину отклонения рассчитанного светового потока от действительного.

((2340-2172)/2340)*100 % = 7 %

Данное отклонение допускается.

Характеристики лампы приведены в таблице 9.

Таблица 9. Характеристики лампы ЛД40

Подберем светильники для данного помещения.

Для освещения низких помещений (до 4,5 м) с нормальными условиями среды подходят светильники типа ЛД – 2х40, с размерами 1240х270х170 мм.

С учетом размеров светильников спроектируем освещение для данного помещения (рис.9).

Таким образом, для обеспечения нормируемой освещенности в помещении необходимо установить 4 светильника по 2 лампы типа ЛД40 в каждом.

Проблему недостаточной освещенности рабочего места в рассматриваемом помещении также можно решить путем добавления местного освещения.