Método de ponto para cálculo de iluminação

O método do ponto permite determinar a iluminância em qualquer ponto da sala tanto no plano horizontal como no plano vertical ou inclinado.

Em geral, um método pontual de cálculo de iluminação é usado no cálculo da iluminação localizada e externa nos casos em que algumas das luminárias são cobertas por equipamentos localizados na sala, ao iluminar superfícies inclinadas ou verticais, bem como para o cálculo da iluminação de ambientes industriais instalações com paredes e tetos escuros (fundições, ferreiros, a maioria das lojas de plantas metalúrgicas, etc.).

O método do ponto é baseado na equação que relaciona a iluminância e a intensidade da luz:

onde: azα — intensidade da luz na direção da fonte para um determinado ponto na superfície de trabalho (determinada pelas curvas de intensidade de luz ou pelas tabelas do tipo de luminária selecionado), α — o ângulo entre a normal à superfície de trabalho e a direção da intensidade da luz para o ponto calculado, μ é um coeficiente que leva em consideração o efeito de luminárias distantes do ponto de projeto e o fluxo de luz refletido de paredes, teto, piso, equipamentos que caem na superfície de trabalho no ponto de projeto (considerado dentro de μ = 1,05 ... 1,2), k é o fator de segurança, hp é a altura da suspensão da luminária acima da superfície de trabalho.

Antes de iniciar o cálculo da iluminação pontual, é necessário traçar uma escala do posicionamento das luminárias para determinar as relações geométricas e os ângulos.

O cálculo pelo método do ponto é mais complicado do que o cálculo pela potência específica e método de taxa de utilização... O cálculo é realizado de acordo com fórmulas especiais, nomogramas, gráficos e tabelas auxiliares.

O mais simples é determinar a iluminância no plano horizontal de luminárias usando gráficos de isolux espacial LN... Esses gráficos são construídos para cada tipo de luminárias e estão disponíveis em livros de referência de design de iluminação elétrica. «Isolux» é uma linha que liga pontos com a mesma iluminação.

Na fig. 1 o eixo vertical mostra a altura da luminária acima da superfície calculada h em metros e o eixo horizontal mostra a distância d em metros 30, 20, 15, 10, 7 … — cada curva tem a iluminação em lux da luminária com um lâmpada de fluxo de luz, igual a 1000 lm.

Para entender o objetivo do isolux espacial e a essência do cálculo com base neles, vamos fazer um desenho simples (Fig. 2). Deixe a luminária C ser instalada na sala a uma altura h acima da superfície calculada, por exemplo acima do piso. Vamos pegar o ponto A no chão, onde é necessário determinar a iluminância. Vamos denotar a distância da projeção da luminária no plano calculado O ao ponto A por d.

Para determinar a iluminância no ponto A, você precisa conhecer os valores de h e d. Suponha que h = 4 m, d = 6 m.Na fig. 2 desenhe uma linha horizontal a partir do número 4 no eixo vertical e uma linha vertical a partir do número 6 no eixo horizontal. As linhas se cruzam no ponto por onde passa a curva, marcado com o número 1. Isso significa que no ponto A, a luminária C cria uma iluminação condicional e = 1 lux.

Arroz. 1. Isoluxes espaciais de iluminação horizontal condicional de uma luminária com vidro fosco.

Arroz. 2. Ao cálculo da iluminação pelo método do ponto. C — luminária, O — projeção da luminária no plano calculado, A — ponto de controle.

Arroz. 3. Para o cálculo da iluminação pelo método do ponto

Recomenda-se que o cálculo da iluminância pelo método do ponto a partir de luminárias com distribuição de luz simétrica (Fig. 3) seja realizado na seguinte sequência:

1. De acordo com a relação d / hp, tga é determinado e, portanto, o ângulo α e cos3α, onde d é a distância do ponto de projeto à projeção do eixo de simetria da luminária em um plano perpendicular a ela e passando através do ponto de design.

2. Ia é selecionado de acordo com a curva de intensidade de luz (ou dados da tabela) para o tipo de luminária selecionado e o ângulo a.

3.A fórmula básica é usada para calcular a iluminação horizontal de cada luminária no ponto calculado.

4. Determine a iluminação total no ponto de controle criado por todas as luminárias.

5. Calcule o fluxo luminoso estimado (em lúmens) que deve ser criado por cada lâmpada para obter a iluminância necessária (normalizada) no ponto calculado.

6. Com base no fluxo de luz calculado, selecione uma lâmpada com a potência necessária.

Um exemplo de cálculo de iluminação pelo método do ponto

Uma sala com área de 100 m2 e altura de 5 m é iluminada por quatro lâmpadas do tipo RSP113-400 com lâmpadas DRL de 400 W. As luminárias estão localizadas nos cantos de um quadrado com 5 m de lado (Fig. 2). A altura da suspensão da unidade de iluminação acima da superfície de trabalho é k.s. = 4,5 m. A iluminação normalizada no ponto de controle A é de 250 lux. Determine se a iluminação no ponto de controle está dentro da norma exigida.

1. Determine tgα (Fig. 3), α e cos3α , α= 37°, cos3α=0,49.

2. Determine Ia. De acordo com a curva de intensidade luminosa das luminárias RSP13 (DRL) com lâmpada convencional de fluxo luminoso ФL = 1000 lm, encontramos a intensidade luminosa Ia em α = 37° (interpolação entre os valores de intensidade luminosa para o ângulo α = 35° e 45°), Ia1000 = 214 cd.

O fluxo luminoso de uma lâmpada DRL de 400 W instalada na luminária é de 19.000 lm. Portanto Ia = 214 × (19000/1000) = 214 × 19 = 4066 cd.

3. Calculamos a iluminação de uma luminária no plano horizontal no ponto de controle A. Tomando o fator de segurança k = 1,5 para uma luminária e μ = 1,05, obtemos

Como no ponto de projeto cada uma das quatro lâmpadas produz a mesma iluminação, a iluminação horizontal total no ponto A será ∑EA = 4 × 68,8 = 275,2 lux

A iluminação real aumenta a normalizada (250 lux) em cerca de 10%, o que está dentro dos limites aceitáveis.

Para racionalizar a técnica de cálculo da iluminância pelo método do ponto, são utilizadas curvas de referência isolux espaciais construídas para cada tipo de luminária.