Ручной метод расчета освещения — каковы недостатки?

На эту публикацию меня вдохновила статья «Расчет освещенности помещений врукопашную».
При прочтении статьи может возникнуть ощущение ненужности компьютерного моделирования, поскольку расчет вручную занимает всего 4 минуты и так же точен, как при компьютерном моделировании.

К сожалению, это не так, поскольку в упрошенном виде метод коэффициентов, применяемый в статье, не учитывает отражение от поверхностей стен и потолка, а в развернутом виде расчет будет занимать гораздо больше времени, чем в DIALux.

За подробностями и пруфами прошу под кат.

Расчет врукопашную

Для начала напомню исходные данные для расчета:
• светильник PHILIPS BWG201(принят как аналог лампы накаливания 60вт);
• освещенность помещения 150лк на высоте 0.8м от пола;
• коэффициенты отражения % полапотолкастен – 307050;
• Формулы те же что и в исходной статье.

В таблицах и рисунках ниже приведены параметры помещений и результаты измерений количества ламп для освещенности 150лк. За значение наиболее близкое к реальности взят результат DIALux

Табл.1.

Рис.1

В таблице 1 и рисунке 1 приведены данные для помещения размерами 5х4х2.8м, т.е. помещение соответствует помещению из статьи. Как видно количество светильников по формуле больше, но не значительно.

Табл.2

Рис.2

В таблице 2 и рисунке 2 приведены данные для помещения размерами 10х10х3.2. И в данном случае расхождение уже становится значительней, а мы ведь просто немного увеличили помещение.

Данное расхождение вызвано не достаточной точность расчетов по «методу коэффициентов использования», поскольку в данном методе идет пренебрежение характеристиками отражения поверхностей. Так же данный метод при ручных расчётах использовался совместно с методом расчета по точкам для повышения точности.

Возможно, при расчете освещения придется оценивать качественные показатели освещения (такие, как показатель ослепления и дискомфорта), что в свою очередь приведет к еще большим затратам времени на расчет.

Расчет программой

Если кто-то захочет проверить мои результаты расчета в DIALux и получит совершенно другие данные, то это скорее всего из-за коэффициента эксплуатации* который был указан в статье и равнялся 1. По умолчанию в DIALux данный коэффициент равен 0,8 и не может быть больше 1. По факту коэффициент эксплуатации — это обратная величина к коэффициенту запаса. В свою очередь коэффициент запаса** может принимать значения 1,2-2,0 иб исходя из этогоб коэффициент эксплуатации не может быть больше 0,83.

* коэффициент эксплуатации с недавнего времени начал указываться в российских нормах.
** коэффициент запаса (как и коэффициент эксплуатации) определяет влияние среды на светлые приборы.

Но как тогда при одних и тех же данных по первому помещению у меня получилось меньше ламп, чем в оригинальной статье? Тут все просто дело в том, что у световых приборов в DIALux есть такой параметр как поправочный коэффициент. Он нужен для изменения характеристик светильника. К сожалению, в статье по этому поводу нет никаких указаний, поэтому светильник оставлен без изменений.

Ну и вернемся к вопросу формы помещения и наличию в нем различных объектов. Если у вас даже прямоугольное помещение, но в нем есть объекты, которые могут повлиять на расчет (магазинные и складские стеллажи, колонны, стойки и пр), то ручной метод отпадает полностью, т.к. невозможно корректно просчитать отражение от объектов. Соответственно, чем больше в помещении таких объектов, тем больше придется увеличивать количество светильников иили изменять их расположениетип. Приведу наглядный пример:

Рис.3

На рисунке 3 пустое помещение с размерами 20х15х4м. Освещенность 175лк на рабочей плоскости 0.8м

Рис.4

На рисунке 4 то же самое помещение, но уже с колоннами и стеллажами, а также с потолком, идущим под небольшим наклоном. Количество светильников сохранено преднамеренно, чтобы показать расхождение в освещенности. Как видите, значение не то, что близко к 175лк, но и отходит от ранее принятого значения в 150лк. А ведь если мы предположим, что это, к примеру, магазин, значит разные зоны должны быть освещены по-разному и количество светильников будет совершенно другое.

Вывод

Использование ручного метода дает очень грубую оценку, что в дальнейшем может повлечь за собой нежелательные расходы на замену осветительного оборудования. Что в итоге возможно приведёт к печальным последствие для проектировщика.

Что посмотреть и прочитать

• Мой канал о проектировании освещения в DIALux www.youtube.com/user/T0L1Kit/videos;
• Справочная книга по светотехнике под ред. Ю.Б. Айзенберга. 3-е изд. персраб. и доп. М.: Знак. — 972 с: ил. expertunion.ru/knigi/spravochnaya-kniga-po-svetotehnike-ayzenberga.html;
• Форум и сайт по светотехнике и светодизайну expertunion.ru;
• Форум и сайт с набором моделей и плагинов к DIALux www.dialux-help.ru.

P.S. И все же рендер в DIALux даже со стандартными текстурами и моделями изменился в лучшую сторону.

P.P.S. Для тех, кому интересно, можно скачать файл проекта и светильника: www.dropbox.com/s/qvuhmkpv1vwea8f/Projects.zip?dl=0

Автор: T0L1K_IT

Источник