- Лекция 12. 6.3 Светотехнический расчет естественной освещенности
- Лекция 12
- 6.3 Светотехнический расчет естественной освещенности
- 6.4 Пример расчета естественного освещения помещения
- 6.4.1 Исходные данные
- 6.4.2 Определение площади боковых световых проемов
- 6.4.3 Определение площади верхних световых проемов
- 6.4.4 Проверочный расчет естественного освещения по методу
- СП 23-102-2003 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ — Пример расчета естественного освещения жилой комнаты
- Содержание материала
- РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
- 💡 Видео
Видео:Билет №41 "Отражение и преломление волн"Скачать
Лекция 12. 6.3 Светотехнический расчет естественной освещенности
Видео:Поляризация света и закон МалюсаСкачать
Лекция 12
Видео:Модель световодаСкачать
6.3 Светотехнический расчет естественной освещенности
Световой режим в помещениях промышленных зданий – один из существенных факторов, определяющих качество среды, окружающей человека в производственных условиях. Хороший световой режим необходим для большинства производственных операций.
Использование естественного дневного света для освещения рабочих мест производственных зданий является одним из важных факторов, способствующих улучшению санитарно-гигиенических условий труда, повышению его производительности в дневное время, улучшению качества продукции, а также уменьшению травматизма.
Освещенность, создаваемая естественным светом, переменна, так как зависит от времени дня, месяца и года, отражательных свойств земного покрова, прозрачности воздуха, положения солнца на небосводе, степени и характера облачности и др.
Естественное освещение подразделяют на боковое, верхнее и комбинированное. В первом случае свет проникает в помещения через светопроемы в наружных стенах, во втором – через фонари в покрытии, а также через световые проемы в местах перепада высот смежных пролетов, в третьем – через световые поемы всех видов.
Проектирование естественного освещения практически сводится к выбору размеров, формы и мест расположения световых проемов с учетом технологии производства, светового климата района застройки и т. п.
Видео:Урок 416. Интерференция в тонких пленкахСкачать
6.4 Пример расчета естественного освещения помещения
6.4.1 Исходные данные
Требуется рассчитать естественное освещение механического участка сборочного цеха при следующих данных:
— Участок размещен в пролете шириной 18 м, длиной 36 м, высота помещения от пола до низа железобетонных ферм покрытия 10,8 м (рисунок 6.6).
— В цехе выполняют работы средней точности (IV разряд зрительной работы).
— свещается участок через окна ( проем А и др.) и фонарь, боковые стороны которого остеклены ( проемы Б и В).
— Оконное заполнение принято двойное со стальными открывающимися переплетами, фонаря — одинарное. Остекление бокового проема выполнено из листового стекла, фонаря – из армированного.
— Отделка внутренних поверхностей потолка имеет коэффициенты отражения: потолка – 0,7; стен – 0,6; пола – 0,3.
— Со стороны бокового проема на расстоянии 30 м параллельно ему расположено противостоящее здание высотой 15 м, длиной 30 м (рисунок 6.1в).
— Стены противостоящего здания сложены из силикатного кирпича.
— Место строительства – г. Пенза.
6.4.2 Определение площади боковых световых проемов
1) Используя формулу:
определяем необходимую площадь боковых светопроемов Sо, предварительно произведя расчёты остальных параметров формулы.
Площадь пола при одностороннем расположении светопроёмов согласно формуле:
Коэффициент запаса (см. приложение 4 [17]).
Нормированное значение к. е.о. при боковом освещении еN для работ средней точности для г. Пензы согласно формуле
и приложения. 1[17] составляет:
.
Световую характеристику окна определим по приложению 5[17].
В нашем случае высота от уровня рабочей поверхности до верха окна 8,2 м (рисунок 6.6, а), отношение длины помещения к его глубине 36/18=2 и отношение 18/8,2=2,2. При полученных значениях =9,7.
Значение находим по приложению 6[17], предварительно определив значения средневзвешенных коэффициентов внутренней поверхности помещения и фасада противостоящего здания в плане и в разрезе Значение определяем по формуле:
В нашем примере площади потолка и пола площадь стен
Средневзвешенный коэффициент отражения противостоящего здания, выполненного из силикатного кирпича, принимаем
Индекс противостоящего здания определяем при следующих исходных данных: =30м; 15м; расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданиями30м; расстояние от пола до верха окна =9,0м; расстояние до расчетной точки до внешней поверхности наружной стены =17м; ширина окна в плане =2,5м.
Индекс противостоящего здания в плане
.
Индекс противостоящего здания в разрезе
.
При этих параметрах .
Значение коэффициента находим по приложению 9[17].
Отношение глубины помещения =18 м к расстоянию от условной рабочей поверхности до верха окна =8,2 м составляет =18/8,2=2,2 (низ окна принят на расстоянии 1,8 м от уровня пола).
Отношение расстояния до расчетной точки от окна =17 м (при одностороннем боковом освещении за расчетную точку принимают наиболее удаленную от светопроема – на расстоянии 1м от среднего ряда колонн пролета) к глубине помещения составляет =17/18=0,94.
Отношение длины помещения =36м к его глубине =18 м равно 2. При этих параметрах .
Необходимая площадь боковых светопроемов (м2) составит
.
Исходя из принятой высоты принимаем высоту окна =7,2 м. Тогда общая длина окон составит 96:7,2=13,3 м.
Принимаем 6 световых боковых проемов размером 7,2 х 2,5м.
6.4.3 Определение площади верхних световых проемов
Определяем площадь светопроемов при верхнем освещении, используя формулу:
в которой площадь пола принимаем равной площади пола помещения за вычетом площади достаточного естественного света от боковых светопроемов =36×18-583=65 м2.
Нормированное значение к. е.о. согласно приложений 1 и 2 для условий г. Пензы при верхнем освещении .
Значение световой характеристики находим по приложению10[17].
В нашем примере принимаем: прямоугольный фонарь с вертикальным двусторонним остеклением, количество пролетов – 1.
Отношение длины помещения к ширине пролета составляет отношение высоты помещения к ширине пролета . При этих параметрах .
Значение (см. приложение12[17].), .
При и отношении расстояния от условной рабочей поверхности до низа остекления фонаря к ширине пролета значение r2 =1,38 (приложение13[17].).
Общий коэффициент светопропускания согласно формуле:
и приложений 7 и 8 [17]составляет
Площадь (м2) световых проемов (в свету) при верхнем освещении составит
Принимаем открывающиеся проемы в фонаре высотой 1,25 м и длиной 24 м.
6.4.4 Проверочный расчет естественного освещения по методу
При расчете требуется определить значение к. е.о. в расчетных точках помещения при указанных размерах световых проемов и сравнить их с нормативными. Расчет рекомендуется вести в порядке, указанном ниже.
1) Намечаем расчетные точки. Располагаем их на пересечении условной рабочей плоскости, проходящей на расстоянии 0,8 м от уровня пола, и характерного поперечного разреза. Первую точку размещаем на расстоянии 1м от наружной стены, а последнюю – на расстоянии 1м от среднего ряда колонн. Расстояние между другими. точками 4 м ( всего 5 точек).
2) Определяем значение к. е.о. в расчетных точках по выражению15 [17] :
а) Проводим расчеты значений из выражения 13[17] только при боковом освещении
Значение определяем от проема А в каждой расчетной точке из выражения 18 [17]:
и с помощью графиков I и II (рисунок 6.6).
График I накладываем на поперечный разрез здания, совмещая полюс графика с расчетной точкой. Определяем число лучей , проходящих от неба к этой точке через проем.
В нашем случае для точки 1 , для точки 2 , для точки 3 , для точки 4 и для точки 5 .
Значение n1 и другие показатели сведем в таблицу 6.6. Для нахождения значений n2 отмечаем номера полуокружностей на графике I, проходящих через точку С – середину светового проема.
Для точки 1 положение С соответствует номеру 12, для точки 2- № 18 и т. д.
График II накладываем на план помещения так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру полуокружности по графику I, проходили через точку С.
Для положения С, имеющего № 12, количество лучей n2 =39, для № 18-34 и т. д.
Таким образом, и т. д. Значение занесём в таблицу 6.6.
Значение коэффициента определяем по приложению 14 [17]: с учётом угловой высоты середины проёма над рабочей поверхностью Q. Значения Q, q и для расчётных точек также занесём в таблицу 6.6.
Значениеопределяем по выражению ;
определяем по графику I, используя схему расположения противостоящего здания, приведённую на рисунке 6.6, в.
Для точки 1 значение для точки 2 – 2, 5; для точки 3 – 2,3 и т. д.; определяем по графику II аналогично определению (см. схему расположения зданий в плане на рисунке 6.6, в – г).
Значение определяем по приложению 15[17]. При меридиональной ориентации зданий и при отношении высоты зданий к расстоянию между зданиями
Здание bф определяем по приложению 16[17], при следующих исходных данных: средневзвешенный коэффициент отражения фасада коэффициент отражения земли отношение расстояния между зданиями к длине противостоящего здания отношение длины противолежащего здания к его высоте При этих данных
Значение коэффициента при меридиональной ориентации и коэффициенте отражения фасада противостоящего здания принимаем
Значение определяем по приложению 15[17]. При меридиональной ориентации зданий и при отношении высоты зданий к расстоянию между зданиями
Рисунок 6.6 — К примеру расчета естественной освещенности:
а — характерный поперечный разрез; б- план помещения; в — схема расположения проектируемого и противостоящего зданий в разрезе; г — то же, в плане; д — продольный разрез помещения; 1-5 — расчетные точки; 6 — проектируемое здание; 7 — противостоящее здание
Таблица 6.6 — К примеру расчётных составляющих к. е.о.
Видео:Теплотехнический расчет стеныСкачать
СП 23-102-2003 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ — Пример расчета естественного освещения жилой комнаты
Содержание материала
Пример расчета естественного освещения жилой комнаты
Требуется определить площадь светового проема в жилой комнате в Москве (рисунок 18).
Исходные данные. Глубина помещения dп = 6,0 м, ширина помещения bп = 3,4 м, площадь пола помещения Ап = 20,4 м 2 , толщина наружной стены 0,4 м, высота подоконника hпд = 0,8 м, высота светового проема окна ho = 1,5 м; переплеты спаренные деревянные с двумя слоями остекления; средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения rcp = 0,5, коэффициент запаса Kз = 1,2; здание располагается в первой группе административных районов по ресурсам светового климата.
Решение
1 По приложению И СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО ен, равное 0,5 %.
2 Выполняют предварительный расчет естественного освещения: по глубине помещения dп = 6,0 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h01 = 1,5 м определяют, что dп/h01 = 4,0.
3 На рисунке 1 на соответствующей кривой е = 0,5 % находят точку с абсциссой 4,0; по ординате этой точки определяют, что необходимая относительная площадь светового проема Аc.o/Ап составляет 19 %.
4 Площадь светового проема определяют по формуле
Рисунок 18 — Разрез и план жилой комнаты
Следовательно, ширина светового проема при высоте 1,5 м должна составлять bс.п = 3,88/1,5 = 2,58 м. Принимают оконный блок размером 1,5 х 2,7 м.
5 Производят проверочный расчет по формуле
6 По СНиП 23-05 находят коэффициент запаса: Kз = 1,2.
7 Накладывают график I для расчета коэффициента естественной освещенности методом А.М. Данилюка (рисунок 8) на поперечный разрез помещения (рисунок 19), совмещая полюс графика 0 с точкой А, а нижнюю линию графика — с полом; подсчитывают число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n1 = 3,4.
8 Отмечают, что через точку С на разрезе помещения проходит концентрическая полуокружность 27,2 графика I.
9 На поперечном разрезе помещения (рисунок 18) определяют, что угол q, под которым видна середина светового проема из расчетной точки А, равен 16,4°; по таблице Б.1 приложения Б линейной интерполяцией находят, что для этого угла коэффициент qi = 0,67.
Рисунок 19 — Разрез и план жилой комнаты
12 Учитывая, что глубина помещения dп = 6,0 м, по таблице 5 определяют : = 0,5.
13 Для спаренного деревянного переплета с двойным остеклением определяют общий коэффициент светопропускания: tо = 0,8 х 0,75 = 0,60.
14 Подставляя значения коэффициентов ен, Kз, и tо в формулу пункта 5 данного примера, определяют значение п2: п2 = 100 · 0,5 · 1,2 / (3,4 · 0,67 · 4,5 · 0,5 · 0,6) = 19,5.
15 Накладывают график II для расчета КЕО методом А.М. Данилюка (рисунок 10) на план помещения (рисунок 19) таким образом, чтобы ось графика и горизонталь 27,2 проходили через точку С; на внешней поверхности наружной стены отмечают точки пересечения луча 13,6 выше (точка М) и ниже оси графика (точка Д) с линией X—X; измеряют расстояние между точками М и Д т. е. d‘ = 4,6 см.
16 Учитывая, что жилая комната изображена на рисунках 18 и 19 в масштабе 1:50, определяют требуемую ширину окна bo = 50 х d‘ = 2,3 м.
Окончательно принимают стандартный оконный блок размером 1,5 х 2,4 м.
Примечание — Если помещение имеет балкон (лоджию), проверочный расчет выполняют так же, как и для помещения без балкона (лоджии), а наличие балкона или лоджии учитывают понижающим коэффициентом t4 из таблицы Б.8 приложения Б, который входит в общий коэффициент светопропускания to.
Видео:Билеты №4, №5 и №8 "Временная когерентность. Видность интерференционных полос"Скачать
РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ
Методические указания к курсовому и дипломному проектированию
для студентов специальности «Архитектура», «Интерьеры и оборудование»
УДК 628.921
Естественное освещение помещений: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / Сост. Л.В.Карасева. — Ростов-на-Дону: Рост.гос.акад.архит. и искусства, 2005. — с.
Представлены современные нормативные требования и методика расчета естественного освещения при боковом, верхнем и комбинированном освещении. Текст содержит необходимый справочный материал.
Методические указания предназначены для курсового и дипломного проектирования.
д.т.н. Страхова Н.А. (кафедра ИЗОС РГСУ);
канд. арх. Титомиров Н.Н. (кафедра ДАС РААИ)
© Ростовская государственная академия архитектуры и искусства, 200
ВВЕДЕНИЕ
Одна из основных задач архитектурной светотехники – исследование условий, определяющих создание благоприятной световой среды в помещениях, и разработка соответствующих архитектурно-планировочных и конструктивных решений.
Оптимальный световой режим обеспечивает наилучшее освещение, создает зрительный комфорт. Особую роль играет естественное освещение, благоприятно влияющее на психофизиологическое состояние человека и его здоровье. Использование природной световой энергии позволяет экономить электроэнергию, затрачиваемую на искусственное освещение.
Однако естественное освещение требует и существенных затрат. Через светопроемы зимой происходят значительные теплопотери, а летом – теплопоступления от солнечной радиации. Поэтому формальное применение сплошных остекленных поверхностей, часто используемых только по условиям архитектурной композиции, без учета светотехнических требований, ухудшает микроклимат в зданиях и, следовательно, повышает эксплуатационные расходы (на отопление и кондиционирование).
При проектировании естественного освещения помещения ставятся следующие задачи: создать необходимый уровень освещенности на рабочих поверхностях, обеспечить – в зависимости от назначения помещения – требуемую равномерность или неравномерность освещения, защитить рабочие зоны помещения от слепящей яркости прямого и отраженного света.
Расчет естественного освещения в помещениях проводят для проверки достаточности выбираемых при проектировании размеров и расположения светопроемов, с целью контроля выполнения требований норм естественного освещения.
Для количественной оценки условий естественного освещения помещений используется относительная величина – коэффициент естественной освещенности (КЕО).
Коэффициент естественной освещенности есть выраженное в процентах отношение освещенности в заданной точке внутри помещения (ЕN) к одновременному значению освещенности на открытой горизонтальной площадке, освещаемой всем небосводом (Е):
e = (1)
- ТРЕБОВАНИЯ К ЕСТЕСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ ПОМЕЩЕНИЙ
1.1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.
Точки, в которых определяется и нормируется КЕО, расположены на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности.
Характерный разрез помещения – поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения. В характерный разрез должны попадать участки помещения с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны, наиболее удаленные от светопроемов.
Местоположение рабочей поверхности определяется функциональным процессом.
Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).
При боковом одностороннем освещении нормируется значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, противостоящей окну, или в геометрическом центре помещения.*
При двухстороннем боковом освещении помещений нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в центре помещения.
При верхнем или комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО. Расчетных точек должно быть не менее пяти. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхностей стен или от осей колонн.
Допускается деление помещения на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением; нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производятся независимо друг от друга.
Нормированное значение КЕО eн следует определять по формуле
где eн ′ — нормированное значение КЕО, определяемое по табл. 1, 2, 3 с учетом разряда зрительной работы или назначения помещения в зависимости от системы естественного освещения;
m – коэффициент светового климата, определяется по табл. 4.
Допускается снижение расчетного КЕО от нормированного (eн)не более, чем на 10 %.
Неравномерность естественного освещения помещений с верхним или комбинированным освещением не должна превышать 3 : 1. Расчетное значение КЕО при верхнем или комбинированном освещении в любой точке характерного разреза должно быть не менее eнприбоковом освещении.
* Выбор расчетной точки зависит от назначения помещения. См ниже.
1.2. ТРЕБОВАНИЯ К ЕСТЕСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
Требования к естественному освещению жилых зданий даны в табл. 1.
При одностороннем боковом освещении нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке на расстоянии 1 м от стены, противостоящей окнам : в одной комнате 1, 2 и 3-х комнатных квартир и в 2-х комнатах 4-х и более комнатных квартир.
В остальных комнатах и кухне значение eндолжно обеспечиваться в точке в центре помещения.
При одностороннем боковом освещении жилых комнат общежитий, номеров гостиниц значение eндолжно быть обеспечено в центре помещения.
Нормы естественного освещения помещений жилых зданий
Помещения | Рабочая поверхность | Значение eн ′ | |
При верхнем или комбинир осв. | При боковом освещении | ||
Жилые комнаты, гостиные, спальни, кухни | Пол | 2,0 | 0,5 |
Детские | Пол | 2,5 | 0,7 |
Кабинеты | Пол | 3,0 | 1,0 |
1.3. ТРЕБОВАНИЯ К ЕСТЕСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Требования к естественному освещению общественных зданий в зависимости от назначения помещений изложены в табл. 2.
Нормы естественного освещения должны быть обеспечены в детских дошкольных учреждениях (ДДУ), учебных и лечебных заведениях.
При боковом одностороннем освещении в групповых и игровых помещениях ДДУ, палатах больниц, номерах санаториев и домов отдыха величина eн должна быть обеспечена на полу в точке на расстоянии 1 м от стены, противостоящей окнам. В учебных помещениях расчетная точка, в которой нормируется КЕО, принимается на уровне рабочей поверхности на расстоянии 1,2 м от стены, противоположной окнам.
В помещениях общественных зданий (за исключением рассмотренных выше) допускается деление помещений на зоны с достаточным и недостаточным естественным освещением. При боковом одностороннем освещении нормируется значение КЕО в точке на расстоянии 1 м от стены, противоположной окнам.
Нормы естественного освещения помещений общественных зданий
Помещения | Рабочая поверхность | Значение eн ′ | |
При верхнем или комбинир осв. | При боковом освещении | ||
Кабинет, офис | 0,8 м от пола | 3,0 | 1,0 |
Чертежный зал | 0,8 м от пола | 4,0 | 1,5 |
Читальный зал | 0,8 м от пола | 3,5 | 1,2 |
Помещение для работы на ЭВМ, кабинет информатики | 0,8 м от пола | 3,5 | 1,2 |
Классы, учебные кабинеты школ, ПТУ, средне-спец. учреждений | 0,8 м от пола | 4,0 | 1,5 |
Аудитории в техникумах и ВУЗах | 0,8 м от пола | 3,5 | 1,2 |
Спортивные залы | Пол | 2,5 | 0,7 |
Крытые бассейны | Пов-ть воды | 2,0 | 0,5 |
Выставочные залы | 0,8 м от пола | 2,5 | 0,7 |
Групповые и игр. комнаты ДДУ | Пол | 4,0 | 1,5 |
Спальные комнаты ДДУ, санаториев и домов отдыха, палаты больниц | Пол | 2,0 | 0,5 |
Палаты детских отд. в больницах | Пол | 3,0 | 1,0 |
Вокзалы*: кассовые залы | 0,8 м от пола | 3,0 | 1,0 |
* В залах ожидания, вестибюлях значения КЕО не нормируются.
1.4. ТРЕБОВАНИЯ К ЕСТЕСТВЕННОМУ ОСВЕЩЕНИЮ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Нормы естественного освещения производственных помещений приведены в табл. 3.
Проектирование естественного освещения промышленных предприятий должно осуществляться с учетом особенностей технологии. При выборе конструктивного решения светопроемов и количества слоев остекления следует принимать во внимание климатические условия района строительства и внутреннюю среду помещений. Как правило, условия работы требуют равномерного рассеянного освещения. Значения КЕО рассчитываются и нормируются для условной горизонтальной плоскости на уровне 1 м от пола.
Нормы естественного освещения производственных помещений
Зрительная работа | Разряд | Наименьший размер объекта различения, мм | Значение eн ′ | Примеры |
При верхнем и комбинир. освещении | При боковом освещении | |||
Наивысшей точности | I | Менее 0,15 | 3,5 | Электронная промышл-ть |
Очень высокой точности | II | 0,15-0,3 | 2,5 | Радиотехнические, приборостр. заводы; мелкомеханический цех |
Высокой точности | III | 0,3-0,5 | Текстильная и легкая промышленность;крупно-механический цех | |
Средней точности | IV | 0,5-1,0 | 1,5 | Автомобильные заводы |
Малой точности | V | 1-5 | Заводы стройиндустрии | |
Грубая | VI | Более 5 | 0,5 | То же |
Значения коэффициентов светового климата
Световые проемы | Ориентация | Коэффициент светового климата m | |||
Номер группы административных районов | |||||
Окна | С | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 |
СВ, СЗ | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 | |
З, В | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 0,8 | |
ЮВ, ЮЗ | 0,85 | 1,1 | 0,8 | ||
Ю | 0,85 | 1,1 | 0,75 | ||
В прямоугольных и трапецевидных фонарях | С-Ю | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,75 |
СВ-ЮЗ ЮВ-СЗ | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 0,7 | |
В-З | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,7 | |
В фонарях типа «Шед» | С | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 0,7 |
В зенитных фонарях | — | 0,9 | 1,2 | 1,2 | 0,75 |
Примечание. Группы административных районов России по ресурсам светового климата приведены в таблице 4А.
Группы административных районов по ресурсам светового климата
Номер группы | Административный район |
Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области… | |
Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области… | |
Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская области… | |
Архангельская, Мурманская области | |
Ростовская, Астраханская области, Краснодарский, Ставропольский края, Калмыкия, Дагестан… |
РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ
Для выполнения расчета естественного освещения помещения принимаются следующие исходные данные.
- Район строительства.
- Разряд зрительной работы – для производственного здания; назначение помещения – для жилого или общественного здания.
- Объемно-планировочное решение здания. План и разрез помещения; тип, размеры и расположение светопроемов.
- Заполнение светопроемов: светопропускающий материал, переплеты.
- Ориентация по сторонам света.
- Вид несущей конструкции (при верхнем или комбинированном освещении).
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВНОГО ЗНАЧЕНИЯ КЕО
Нормированное значение КЕО eн определяют по формуле (2).
При разной ориентации и типе световых проемов коэффициенты светового климата m для одного помещения могут отличаться друг от друга. Следует принять большее значение m.
2.3. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ КЕО
Коэффициент естественной освещенности определяется по формулам:
а) при боковом освещении *
б) при верхнем освещении
в) при комбинированном освещении
где εб, εв – геометрические коэффициенты естественной освещенности при боковом и верхнем освещении соответственно. Определяются с помощью кеометра (рис.1), построение которого основано на графоаналитическом методе А.М.Данилюка.
εср – среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении;
q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба;
βa – коэффициент ориентации световых проемов, учитывающий ресурсы естественного света по кругу горизонта;
r1 , r2 – коэффициенты, учитывающие повышение КЕО благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения, при боковом и верхнем освещении соответственно.
τ0 – общий коэффициент светопропускания;
Kз – коэффициент запаса;
Kф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.
* Формула приведена для случая, когда отсутствуют противостоящие здания.
2.4. ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ ТОЧЕК
Вычерчивается план помещения в одном из масштабов: 1:100, 1:200 и т.д. Выбирается и вычерчивается характерный поперечный разрез помещения (п.1.1). На разрезе отмечают уровень рабочей поверхности, согласно табл.1, 2 или п.1.4. На рабочей поверхности располагают расчетные точки: крайние точки – на расстоянии 1 м от противоположных стен или осей колонн, остальные – распределяют равномерно между крайними. Количество точек должно быть не менее пяти и нечетным.
При двухстороннем боковом или верхнем освещении следует маркировать световые проемы (например, А, В, С…).
2.5. РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ КЕО ПРИ БОКОВОМ ОСВЕЩЕНИИ
Значения КЕО при боковом освещении определяются по формуле (3), расчетные коэффициенты сводятся в таблицу 5 (приведен вариант таблицы для случая двухстороннего освещения).
а) Определяется геометрический КЕО по формуле
где n1 – количество лучей по шкале IБ кеометра, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;
n2 — количество лучей по шкале II кеометра, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку в сечении, проведенном через эту точку и центр окна.
При определении n1 кеометр накладывается на чертеж поперечного разреза помещения таким образом, что центр кеометра совмещается с расчетной точкой, а основание кеометра – с рабочей поверхностью (рис.2).
При определении n2 кеометр накладывается на план помещения. Расчетные точки с разреза на план переносят следующим образом: на разрезе измеряют расстояние от точки до центра светопроема (ОС – на рис.2) и откладывают его на плане по линии характерного разреза от центра окна (или простенка). Основание кеометра располагают параллельно плоскости светопроемов, а центр совмещается с расчетной точкой (рис.3).
б) Определяется коэффициент q – по кеометру. Кеометр накладывается на поперечный разрез помещения так же, как при определении количества лучей n1 . Значение q берется по шкале III по линии, соединяющей расчетную точку и центр окна (ОС – на рис.2).
Расчет КЕО при боковом освещении
№ точки | Проем | Кол-во лучей | εб | q | βa | r1 | τ0 | Kз | eб ′ | eб | |
n1 | n2 | ||||||||||
А | |||||||||||
В | |||||||||||
А | |||||||||||
В | |||||||||||
А | |||||||||||
В | |||||||||||
А | |||||||||||
В | |||||||||||
А | |||||||||||
В |
в) Коэффициент βa принимается равным при ориентации светопроема: Ю – 1,34; ЮВ и ЮЗ – 1,32; В и З – 1,24; СВ и СЗ – 1,09; С – 1,00.
г) Коэффициент r1 определяется по таблице 7. Предварительно для этого :
— вычисляется отношение длины помещения L к его глубине B — ;
— вычисляется отношение глубины помещения B к высоте от уровня рабочей поверхности до верха окна h — ;
— вычисляются и заносятся в таблицу 5 отношения расстояний расчетных точек от внутренней поверхности наружной стены (на разрезе) к глубине помещения B — ;
— средневзвешенный коэффициент отражения ρср принимается равным: 0,5 – для помещений жилых и общественных зданий; 0,4 – для производственных помещений.
д) Коэффициент τ0 определяется по формуле
где τ1 – коэффициент светопропускания материала, принимаемый по табл.8;
τ2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл.8;
τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл.9; при отсутствии солнцезащитных устройств τ4 = 1.
е) По таблице 10 находится коэффициент Kз .
ж) Расчетные значения КЕО eб ′ вычисляются по формуле 3.
При двухстороннем освещении значения eб ′ для каждой точки суммируются и определяются окончательные значения КЕО в каждой расчетной точке — eб.
2.6. РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ КЕО ПРИ ВЕРХНЕМ ОСВЕЩЕНИИ
Значения КЕО при верхнем освещении определяются по формуле (4), расчетные коэффициенты сводятся в таблицу 6 (приведен вариант таблицы для случая двухстороннего остекления).
а) Определяется геометрический КЕО по формуле
где n3 – количество лучей по шкале IВ кеометра, проходящих от неба через световые проемы фонаря в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;
n2 — количество лучей по шкале II кеометра, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы на плане или продольном разрезе помещения.
Значения n3 и n2 при верхнем освещении определяются аналогично значениям n1 и n2 при боковом освещении (п.2.5а и рис. 4, 5).
б) Определяется εср по формуле
εср = , (9)
где N – число расчетных точек.
в) Коэффициент r2 определяется по табл.11. Для этого:
— вычисляется отношение высоты помещения,
принимаемой от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления, Hф, к глубине помещения или ширине пролета B;
— средневзвешенный коэффициент отражения ρср принимается равным: 0,5 – для помещений жилых и общественных зданий; 0,4 – для производственных помещений.
г) По табл.12 принимается коэффициент Kф.
д) Коэффициент τ0 определяется по формуле
где τ1 – коэффициент светопропускания материала, принимаемый по табл.8;
τ2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл.8;
τ3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по табл.8;
τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл.9; при отсутствии солнцезащитных устройств τ4 = 1.
Расчет КЕО при верхнем освещении
№ точки | Проем | Кол-во лучей | εв | εср | r2 | Kф | εср (r2 Kф – 1) | εв + εср (r2 Kф – 1) | τ0 | Kз | eв ′ | eв |
n3 | n2 | |||||||||||
C | ||||||||||||
D | ||||||||||||
C | ||||||||||||
D | ||||||||||||
C | ||||||||||||
D | ||||||||||||
C | ||||||||||||
D | ||||||||||||
C | ||||||||||||
D |
е) По таблице 10 находится коэффициент Kз .
ж) Расчетные значения КЕО eв ′ вычисляются по формуле (4).
При двухстороннем остеклении значения eв ′ для каждой точки суммируются и определяются окончательные значения КЕО в каждой расчетной точке – eв.
2.7. РАСЧЕТ ЗНАЧЕНИЙ КЕО ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ОСВЕЩЕНИИ
По формуле (5) в расчетных точках определяются значения КЕО при комбинированном освещении: eк(1) , eк(2) , … , eк(N).
2.8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ КЕО
При верхнем или комбинированном освещении помещения определяется среднее значение КЕО по формуле
eср = (11)
2.9. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
На поперечном разрезе помещения строится график естественной освещенности. Для этого найденные в расчетных точках значения КЕО откладываются от этих точек в принятом масштабе в виде вертикальных отрезков вверх от рабочей плоскости. Концы отрезков соединяются кривой. На график наносятся горизонтальные линии, соответствующие значениям eни eср ( при верхнем и комбинированном освещении).
На основании требований (раздел 1) дается оценка естественного освещения исследуемого помещения.
Значения коэффициента r1
Отношение глу- бины помещения B к высоте от уровня усл. раб. поверх-ти до верха окна h | Отношение расстояния расчетной точки от наруж- ной стены к глубине по- мещения B | Средневзвешенный коэф-т отражения ρср | ||||||||
0,5 | 0,4 | 0,3 | ||||||||
Отношение длины помещения L к его глубине B | ||||||||||
0,5 | 1,0 | 2,0 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | ||
1,00 | 0,10 | 1,02 | 1,02 | 1,02 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
1,00 | 0,50 | 1,47 | 1,42 | 1,33 | 1,28 | 1,25 | 1,20 | 1,09 | 1,08 | 1,07 |
1,00 | 1,00 | 2,59 | 2,43 | 2,11 | 1,95 | 1,86 | 1,67 | 1,32 | 1,29 | 1,22 |
3,00 | 0,10 | 1,07 | 1,06 | 1,05 | 1,04 | 1,04 | 1,03 | 1,01 | 1,01 | 1,01 |
3,00 | 0,20 | 1,23 | 1,20 | 1,16 | 1,14 | 1,12 | 1,10 | 1,05 | 1,04 | 1,03 |
3,00 | 0,30 | 1,51 | 1,46 | 1,36 | 1,31 | 1,28 | 1,21 | 1,10 | 1,09 | 1,07 |
3,00 | 0,40 | 1,91 | 1,82 | 1,64 | 1,55 | 1,49 | 1,38 | 1,18 | 1,16 | 1,13 |
3,00 | 0,50 | 2,40 | 2,26 | 1,98 | 1,84 | 1,76 | 1,59 | 1,28 | 1,25 | 1,20 |
3,00 | 0,60 | 2,96 | 2,76 | 2,37 | 2,18 | 2,06 | 1,82 | 1,39 | 1,35 | 1,27 |
3,00 | 0,70 | 3,58 | 3,32 | 2,80 | 2,55 | 2,39 | 2,08 | 1,52 | 1,46 | 1,36 |
3,00 | 0,80 | 4,25 | 3,92 | 3,27 | 2,95 | 2,75 | 2,36 | 1,65 | 1,58 | 1,45 |
3,00 | 0,90 | 4,98 | 4,58 | 3,78 | 3,39 | 3,15 | 2,67 | 1,80 | 1,72 | 1,56 |
3,00 | 1,00 | 5,76 | 5,28 | 4,33 | 3,86 | 3,57 | 3,00 | 1,95 | 1,86 | 1,67 |
5,00 | 0,10 | 1,12 | 1,11 | 1,08 | 1,07 | 1,06 | 1,05 | 1,02 | 1,02 | 1,02 |
5,00 | 0,20 | 1,38 | 1,34 | 1,27 | 1,23 | 1,20 | 1,16 | 1,08 | 1,07 | 1,05 |
5,00 | 0,30 | 1,85 | 1,77 | 1,60 | 1,51 | 1,46 | 1,36 | 1,17 | 1,15 | 1,12 |
5,00 | 0,40 | 2,52 | 2,37 | 2,07 | 1,91 | 1,82 | 1,64 | 1,30 | 1,27 | 1,21 |
5,00 | 0,50 | 3,34 | 3,11 | 2,64 | 2,40 | 2,26 | 1,98 | 1,47 | 1,42 | 1,33 |
5,00 | 0,60 | 4,27 | 3,94 | 3,29 | 2,96 | 2,76 | 2,37 | 1,65 | 1,59 | 1,46 |
5,00 | 0,70 | 5,29 | 4,86 | 4,01 | 3,58 | 3,32 | 2,80 | 1,86 | 1,77 | 1,60 |
5,00 | 0,80 | 6,41 | 5,87 | 4,79 | 4,25 | 3,92 | 3,27 | 2,08 | 1,97 | 1,76 |
5,00 | 0,90 | 7,63 | 6,96 | 5,64 | 4,98 | 4,58 | 3,78 | 2,33 | 2,19 | 1,93 |
5,00 | 1,00 | 8,93 | 8,14 | 6,55 | 5,76 | 5,28 | 4,33 | 2,59 | 2,43 | 2,11 |
Примечания: 1. При промежуточных значениях , , и ρср коэффициент r1 определяется интерполяцией.2. Значения r1 следует умножать на поправочный коэффициент, равный 0,8, при расчете КЕО на уровне пола.
💡 Видео
Урок 198 (осн). Отражение света. Законы отраженияСкачать
Урок 205 (осн). Прохождение света через плоскопараллельную пластинку и призмуСкачать
Отражение света. Законы отражения света | Физика 8 класс #27 | ИнфоурокСкачать
Естественный видимый свет. Три поляризатора. Закон МалюсаСкачать
Урок 380. Интерференция волнСкачать
Полное внутреннее отражениеСкачать
Урок 206 (осн). Полное отражение. Предельный угол полного отраженияСкачать
Полное внутреннее отражениеСкачать
DIALux EVO Урок. Быстрый расчет освещенности для офисаСкачать
Билет №3 "Интерференция"Скачать
Урок 381. Принцип Гюйгенса. Вывод законов отражения и преломления волнСкачать
Свет как физическое явление. Лекция Александра ДмитриеваСкачать
Что такое освещенность и люксы простыми словами? Как ответить на вопрос: достаточно ли света?Скачать
Билет №34 "Дисперсия"Скачать