Прожекторное освещение
Освещение > Наружное освещение
ПРОЖЕКТОРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Смотри также по разделу:
Общие указания по проектированию наружного освещения
Как правило, прожекторы устанавливаются сосредоточенными группами на мачтах, реже - поодиночке или небольшими группами на высоких зданиях.
Размещение мачт выбирается в процессе расчета, причем расстояние между мачтами лежит обычно в пределах от 6 до 15-кратной их высоты.
При выборе расположения мачт учитывается наличие затеняющих предметов и, по возможности, преобладающее направление осей зрения. В частности, для спортивных полей употребителен вариант установки четырех мачт по углам поля с максимально возможным к нему приближением, расположенных за воротами на линии, образующей угол 105° с осью поля. Высота мачт для освещения спортивных полей должна быть не менее 0,25 расстояния между рядами мачт в направлении поперек поля.
Расположение прожекторов на мачтах задается наклоном их осей к горизонту q и углами b между проекциями их осей и условным направлением начала отсчетов углов. При освещении веером прожекторов (см. ниже) указываются углы b для крайних прожекторов и углы t между проекциями осей соседних прожекторов веера.
К основанию мачты примыкает "мертвое пространство", ограниченное для большинства прожекторов радиусом примерно h tg(45 - q)°. Если оно попадает в пределы площади, требующей освещения, то устанавливаются дополнительные светильники или сильно наклоненные прожекторы.
Для предварительного приближенного определения необходимой мощности прожекторной установки можно пользоваться формулой
где w - удельная мощность, Вт/м2; Е - нормированная освещенность, лк; k - коэффициент запаса; m - коэффициент, который для прожекторов с лампами накаливания можно принимать в пределах 0,2-0,25, а с лампами ДРЛ и галогенными лампами накаливания -равным 0,12-0,16.
Расчет прожекторного освещения производится на горизонтальную освещенность, кроме случаев, когда требуется освещение только вертикальных поверхностей, и осуществляется чаще всего путем компоновки изолюкс или по методу веера прожекторов. Рекомендуется пользоваться альбомами с заранее построенными изолюксами и лишь при отсутствии таковых производить новые построения.
Рабочей характеристикой прожектора в рекомендуемой методике расчета являются изолюксы на условной плоскости, перпендикулярной оси и удаленной от прожектора на 1 м, т. е. по существу те же условные изолюксы, что и в разделе (рис. 9-5 для примера).
Пусть прожектор установлен на высоте А и его ось наклонена на угол q (рис. 9-21).
Координаты точек М (на горизонтальной поверхности) и m (на условной плоскости) и их освещенности e и е связаны соотношениями:
Координата x, так же как входящие в формулы значения r и 
, определяются по табл. 9-7 в функции отношения x : h и угла q. Если изолюксы на условной плоскости даны для двух квадрантов, то для сочетаний параметров, слева от жирной линии в табл. 9-7, следует пользоваться нижним квадрантом.
Рис. 9-5. Изолюксы на условной плоскости (килолюксы). Прожектор ПСМ-50-1 с лампой Г220-1000
Рис. 9-21. Схема к построению изолюкс
Таблица 9-7 Таблица для расчета прожекторного освещения
Построение изолюкс горизонтальной освещенности е при заданных q и h производится в следующем порядке.
Задается х, кратное h : 2, и находится x : h. Выписываются из табл. 9-7 значения 
. Находится e по формуле (9-7). По графику изолюкс на условной плоскости находится h как абсцисса точки, ордината которой равна x, а освещенность e. Вычисляется у по формуле (9-6), что дает пару точек изолюксы. Последовательно повторяется операция до значения х, при котором необходимая освещенность e больше ее максимального значения на графике.
Строится изолюкса в масштабе плана освещаемой территории.
Аналогично решается задача построения изолюкс вертикальной освещенности (понимая под последними геометрические места точек одинаковой освещенности вертикальных площадок, перпендикулярных проекции осевого луча и расположенных на том же уровне, на котором рассчитывается горизонтальная освещенность) с той разницей, что формула (9-7) заменяется выражением
Практически часто (при составлении альбомов изолюкс - всегда) параллельно строятся изолюксы для широкого диапазона значений е.
Освещенность любой точки поверхности может быть определена наложением на нее семейства изолюкс или рассчитана индивидуально. В последнем случае обмеряется по плану x и у; по x : h в табл. 9-7 находятся 
, по формуле (9-6) определяется h; по графику изолюкс на условной плоскости, зная x и h, находится e, и затем е - по (9-7).
Собственно расчет прожекторного освещения чаще всего сводится к компоновке изолюкс. Заполнив весь план освещаемой поверхности изолюксами е= Ek : 2, где Е — нормированная освещенность (см. рис. 9-22), получаем в точках касания или пересечения изолюкс освещенность 2е = Ek, а «внутри» изолюкс — большую освещенность.
При относительно высоких Е, а также при желании осветить каждый участок площади с двух мачт для перекрывания теней применяется двухслойная компоновка изолюкс. В этом случае, учитывая несовпадение минимумов освещенности в обоих слоях, каждый слой можно образовывать из изолюкс е = Ek : 5.
Практически при расчете намечается расположение мачт, вырезаются из кальки изолюксы для различных q, накалываются точками мачт в намеченное место мачты и путем поворота выбирается вариант, обеспечивающий хорошее заполнение площади при наименьшем числе прожекторов, для которого фиксируются углы q и b.
При небольших размерах площади может оказаться достаточным один прожектор, расположенный так, что вся площадь охватывается изолюксой е = Ek.
Площадь, охватываемая изолюксой, обычно имеет максимум при определенном 6 , и желательно принимать этот угол близким к оптимальным значениям. Для некоторых прожекторов эти значения могут быть определены с помощью табл. 9-9.
Рис. 9-22. Пример компоновки изолюкс
Таблица 9-9
Значения 
, при которых различные q являются наивыгоднейшими
Пусть намечается при ПЗС-45 получить Е = 2 лк при k= 1,5 и р = 28 м путем однослойной компоновки изолюкс. В этом случае 
и 
. С помощью табл. 9-9 находим q = 21°.
Нередко потребное 
столь велико, что его или нет в таблице, или угол q получается таким, что оптимальная изолюкса слишком близка к мачте.
В подобных случаях задача решается установкой на мачте одного или нескольких вееров прожекторов, т. е. групп прожекторов с одинаковыми q, проекции осей которых образуют друг с другом одинаковые углы t (рис. 9-23).
При 
освещенность в пределах дуг АБ любого радиуса x почти равномерна (по крайней мере, до предпоследних с каждой границы веера прожекторов) и при всех заданных других параметрах установки является функцией только x : h.
Основанием для расчета являются в этом случае графики освещенности , рассчитанной для h=1м и t=1° и построенной в функции отношения x : h (рис. 9-24 для примера).
В общем случае, при освещении поверхности несколькими веерами в характерных контрольных точках определяется освещенность от каждого веера, находится 
в и рассчитывается
если этот угол одинаков для всех вееров. Границы каждого веера легко находятся по плану.
Установки, освещаемые веерами прожекторов, как правило, крупные и ответственные, и здесь оправдано рассмотрение ряда вариантов, например: на мачте может быть установлено несколько вееров с разными q и t, веера разных мачт могут иметь разные параметры и т. д.
Задачи такого рода часто приходится решать подбором. Например, задавшись t для одного или нескольких вееров, решаем формулу (9-9) относительно E и остальные веера рассчитываем на недостающую освещенность.
Рис. 9-24. Приведенная освещенность от веера прожекторов ПЗС-45 с лампами Г220-1000
Смотри также по разделу:
Общие указания по проектированию наружного освещения
Рис. 9-23. Веер прожекторов
