Справочная книга по светотехнике - Айзенберг Ю.Б.
Скачать (прямая ссылка):
7. Степень точности определения угловых параметров, учитываемых в расчетах.
Все методы и способы светотехнических расчетов, основанные на лучевом представлении процесса распро-
странения света, используют в своей основе векторное описание сил света излучателей.
В тех случаях, когда размеры светящей поверхности ОП не превышают 0,2 расстояния до освещаемой точки, этот ОП может представляться точечным излучателем и характеризоваться КСС.
Если один из линейных размеров излучателя превышает указанное значение, излучатель рассматривается как светящая линия, каждый элемент которой описывается своими КСС в продольной и поперечной плоскостях. Когда размеры светящей поверхности соизмеримы с расстоянием до расчетной точки, эта поверхность характеризуется пространственным распределением излучения в каждой своей точке.
Когда необходимо рассчитывать освещенность в точке поверхности, применяется точечный метод, суть которого сводится к вычислению суммарной освещенности, определяемой значениями сил света всех точечных излучателей, освещающих эту точку.
Существование многочисленных способов расчетов точечным методом до последнего времени предопределялось отсутствием возможностей представления сложных КСС аналитическими выражениями. Представление этих характеристик таблицами или графиками диктовало выполнение всех остальных расчетов с помощью этих и дополнительных таблично-графических вспомогательных материалов и использования грубых методов интерполяции. Трудоемкость процедуры ручных расчетов ограничивала количество и объем расчетов, позволяющих сравнить различные варианты ОУ по многим параметрам. Расширяющееся использование ЭВМ в практике светотехнических расчетов позволяет перейти к использованию аналитического представления КСС любой сложности, в том числе для случаев светящих линий и поверхностей с различным светораспределением их элементарных участков, и, таким образом, к выполнению светотехнических расчетов только аналитическими методами. Такой подход открывает путь к решению светотехнических задач современными вычислительными методами.
С этой целью в данном разделе наряду с основными традиционными методами [1, 2, 3] приводится универсальный аналитический способ расчетов по точечному методу [4, 5], основанный на использовании интерполяционных формул в виде тригонометрических полиномов.
В этом случае для представления КСС достаточно иметь информацию о значении одинакового числа коэффициентов этих полиномов для каждой группы СП, характеризуемых одинаковыми принципами светораспределения. Дальнейшие расчеты можно производить, используя микрокалькуляторы.
Представленные материалы для выполнения расчетов по методу коэффициента использования (баланса световых потоков) ограничиваются таблицами коэффициентов использования, рассчитанными для КСС по расширенной классификации.
Такое ограничение учитывает, что этот метод является наименее точным при расчетах систем общего освещения помещений.
Переход к расчетам зонального распределения потоков и учета многократных отражений на базе аналитического описания КСС ОП позволяет получать в необходимом случае более точные результаты расчетов.
В данном разделе приведены как ранее известные в отечественной литературе, так и новые материалы, касающиеся часто встречающихся случаев светотехнических расчетов. В наиболее полном изложении методика светотехнических расчетов содержится в [13].
Освещенность точек поверхности
173
Таблица 9.1. Схемы и формулы для расчета освещенности,создаваемой точечным круглосимметричным излучателем
общественных н жилых зданий для общего освещения
*(.
COS 0 ± sin 6 j
функция cos 0 + sin 0 * \|) может быть нвйдена по рис. 9.1 h
9.2. ОСВЕЩЕННОСТЬ ТОЧЕК ПОВЕРХНОСТИ.
ТОЧЕЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА
Расчет освещения в точке горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости точечным методом связан с определением светового потока, падающего от излучателей любой формы на элементарную площадку dA, содержащую расчетную точку.
Все многообразие форм излучателей по процессу формирования освещенности в точке подразделяется на: точечные. — от каждого из которых в расчетную точку может упасть только один луч; линейные — в эту точку может сходиться множество лучей, лежащих в одной плоскости, и поверхностные — когда в ту же точку может сходиться множество лучей, образующих телесный угол, приближающийся в пределе к значению 2л.
Если излучатели точечные и известны их КСС, вычисление освещенностей в расчетной точке сводится к учету вклада в освещенность каждого излучателя, характеризуемого силой света и направлением. (Поэтому данный метод иногда называют методом сил света.)
Рис. 9.1. График для определения cos 8±-----sin в (пунктирными
h
л
линиями пользоваться при 0>----------ha).
2
9.2.1. КРУГЛ ОС ИММЕТРИЧИЫЕ ТОЧЕЧНЫЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ
В случае точечного круглосимметричного излучателя освещенность в расчетной точке выражаетси законом квадратов расстояний.
Е =
Ia cos a
(9.1)
Для расчетов в задачах, отличающихся взаимным расположением поверхности с расчетной точкой н ОП, используются различные виды этой формулы, сводка которых [6] с поясняющими обозначения схемами приведена в табл. 9.1.
