Méthode ponctuelle pour le calcul de l'éclairage

La méthode ponctuelle permet de déterminer l'éclairement en tout point de la pièce aussi bien dans le plan horizontal que vertical ou incliné.

En général, une méthode ponctuelle de calcul de l'éclairage est utilisée lors du calcul de l'éclairage localisé et extérieur dans les cas où certains des appareils d'éclairage sont couverts par des équipements situés dans la pièce, lors de l'éclairage de surfaces inclinées ou verticales, ainsi que pour le calcul de l'éclairage de bâtiments industriels. locaux aux murs et plafonds sombres (fonderies, forgerons, la plupart des ateliers d'usines métallurgiques, etc.).

La méthode ponctuelle est basée sur l'équation reliant l'éclairement et l'intensité lumineuse :

où : azα — intensité lumineuse dans la direction allant de la source à un point donné sur la surface de travail (déterminée par les courbes d'intensité lumineuse ou les tableaux du type d'appareils d'éclairage sélectionné), α — l'angle entre la normale à la surface de travail et la direction de l'intensité lumineuse vers le point calculé, μ est un coefficient qui prend en compte l'effet des appareils d'éclairage éloignés du point de conception et le flux lumineux réfléchi des murs, plafond, sol, équipement tombant sur la surface de travail au point de conception (pris entre μ = 1,05 ... 1 ,2), k est le facteur de sécurité, hp est la hauteur de la suspension du luminaire au-dessus de la surface de travail.

Avant de commencer le calcul de l'éclairage ponctuel, il est nécessaire de tracer une échelle de placement des luminaires pour déterminer les relations géométriques et les angles.

Le calcul par la méthode ponctuelle est plus compliqué que le calcul par la puissance spécifique et méthode du taux d'utilisation... Le calcul est effectué selon des formules spéciales, des nomogrammes, des graphiques et des tableaux auxiliaires.

Le plus simple est de déterminer l'éclairement dans le plan horizontal des luminaires à l'aide de graphes isolux spatiaux LN... De tels graphes sont construits pour chaque type de luminaires et sont disponibles dans les ouvrages de référence de conception d'éclairage électrique. «Isolux» est une ligne reliant des points ayant le même éclairage.

En figue. 1 l'axe vertical indique la hauteur du luminaire au-dessus de la surface calculée h en mètres et l'axe horizontal indique la distance d en mètres 30, 20, 15, 10, 7 … — chaque courbe a l'éclairement en lux du luminaire ayant un lampe à flux lumineux, égal à 1000 lm.

Pour comprendre le but de l'isolux spatial et l'essence du calcul basé sur eux, faisons un dessin simple (Fig. 2). Laissez le luminaire C être installé dans la pièce à une hauteur h au-dessus de la surface calculée, par exemple au-dessus du sol. Prenons le point A au sol, où il faut déterminer l'éclairement. Notons la distance de la projection du luminaire sur le plan calculé O au point A par d.

Pour déterminer l'éclairement au point A, vous devez connaître les valeurs de h et d. Supposons que h = 4 m, d = 6 m. Dans la fig. 2 tracez une ligne horizontale à partir du chiffre 4 sur l'axe vertical et une ligne verticale à partir du chiffre 6 sur l'axe horizontal. Les lignes se croisent au point par lequel passe la courbe, marqué du chiffre 1. Cela signifie qu'au point A, le luminaire C crée un éclairage conditionnel e = 1 lux.

Riz. 1. Isolux spatiaux de l'éclairage horizontal conditionnel d'un appareil d'éclairage avec verre dépoli.

Riz. 2. Au calcul de l'éclairage par la méthode ponctuelle. C — appareil d'éclairage, O — projection de l'appareil d'éclairage sur le plan calculé, A — point de contrôle.

Riz. 3. Au calcul de l'éclairement par la méthode ponctuelle

Il est recommandé d'effectuer le calcul de l'éclairement par la méthode ponctuelle à partir d'appareils d'éclairage à répartition symétrique de la lumière (Fig. 3) dans l'ordre suivant :

1. Selon le rapport d / hp, on détermine tga et donc l'angle α et cos3α, où d est la distance du point de conception à la projection de l'axe de symétrie du luminaire sur un plan perpendiculaire à celui-ci et passant par le point de conception.

2. Ia est sélectionné en fonction de la courbe d'intensité lumineuse (ou des données du tableau) pour le type d'appareils d'éclairage et l'angle a sélectionnés.

3.La formule de base est utilisée pour calculer l'éclairement horizontal de chaque luminaire au point calculé.

4. Déterminez l'éclairement total au point de contrôle créé par tous les appareils.

5. Calculez le flux lumineux estimé (en lumens) qui doit être créé par chaque lampe pour obtenir l'éclairement (normalisé) requis au point calculé.

6. Sur la base du flux lumineux calculé, sélectionnez une lampe avec la puissance requise.

Un exemple de calcul d'éclairage par la méthode ponctuelle

Une pièce d'une superficie de 100 m2 et d'une hauteur de 5 m est éclairée par quatre lampes de type RSP113-400 avec des lampes DRL de 400 W. Les luminaires sont situés dans les angles d'un carré de 5 m de côté (Fig. 2). La hauteur de la suspension de l'unité d'éclairage au-dessus de la surface de travail est k.s. = 4,5 m L'éclairement normalisé au point de contrôle A est de 250 lux. Déterminez si l'éclairage au point de contrôle est conforme à la norme requise.

1. Déterminer tgα (Fig. 3), α et cos3α , α= 37 °, cos3α=0,49.

2. Déterminer Ia. D'après la courbe d'intensité lumineuse des luminaires RSP13 (DRL) avec une lampe classique avec un flux lumineux ФL = 1000 lm, on trouve l'intensité lumineuse Ia à α = 37° (interpolation entre les valeurs d'intensité lumineuse pour l'angle α = 35° et 45°), Ia1000 = 214 cd.

Le flux lumineux d'une lampe DRL de 400 W installée dans le luminaire est de 19 000 lm. Donc Ia = 214 × (19000/1000) = 214 × 19 = 4066 cd.

3. Nous calculons l'éclairement d'un luminaire dans le plan horizontal au point de contrôle A. En prenant le facteur de sécurité k = 1,5 pour un luminaire et μ = 1,05 nous obtenons

Étant donné qu'au point de conception chacune des quatre lampes produit le même éclairage, l'éclairage horizontal total au point A sera ∑EA = 4 × 68,8 = 275,2 lux

L'éclairement réel augmente la valeur normalisée (250 lux) d'environ 10 %, ce qui est dans les limites acceptables.

Pour rationaliser la technique de calcul de l'éclairement par la méthode ponctuelle, des courbes spatiales de référence isolux construites pour chaque type de luminaires sont utilisées.