РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ

Краткие теоретические сведения

Источник естественного (дневного) освещения – солнечная радиация, т. е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условиям зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений подразделяется на:

· боковое (через световые проемы в наружных стенах);

· верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах перепада высот здания);

· комбинированное – сочетание верхнего и бокового освещения.

Систему естественного освещения выбирают с учетом следующих факторов:

· назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;

· требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологической и зрительной работы;

· климатических и светоклиматических особенностей места строительства здания;

· экономичности естественного освещения.

Величина естественного освещения изменяется в зависимости от широты местности, времени года и дня, состояние погоды.

Поэтому основной величиной для расчета и нормирования естественного освещения внутри помещений принят коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение (в процентах освещенности) в данной точке помещения Е_вн к наблюдаемой одновременно освещенности под открытым небом E_нар

С целью создания наиболее благоприятных условий труда установлены нормы естественной освещенности. В тех случаях, когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешанное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении.

Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэффициенты естественной освещенности производственных помещений установлены в зависимости от характера работы по степени точности.

Для поддержания необходимой освещенности помещений нормами предусматривается обязательная очистка окон и световых фонарей от 3 раз в год до 4 раз в месяц. Кроме того, следует систематически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета.

В соответствии со СНиП 23 - 05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

Нормированное значение КЕО в жилых и общественных зданиях определяют по формуле:

где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом (приложение, таблица 1); - нормированное значение коэффициента естественной освещенности первой группы административных районов, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения (таблица 3 приложения); m _N - коэффициент светового климата при боковом освещении, зависящий от номера группы административных районов и от ориентации светового проема. (приложение, таблице 2).

Применяют различные подходы к решению совмещенного освещения, но по существу они подобны. Помещения делят на три зоны.

Первая зона с естественным освещением (зона I), вторая — с совмещенным освещением (зона II) и третья — с искусственным освещением (зона III). В зоне, от точки, где КЕО равен норме (е₁ = е_N) и до точки, где КЕО равен одной десятой нормы (е₂ = е_N / 10), необходимо создавать совмещенное освещение. За значением освещенности равной e₂, начинается зона с искусственным освещением.

Рассмотрим основные принципы нормирования естественной освещенности. В помещениях общественных и производственных зданий при одностороннем боковом естественном освещении нормативные требования предъявляются к значению КЕО в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности. Высота рабочей поверхности над плоскостью пола принимается обычно равной 0,8 м (поверхность стола).

Исключение составляют помещения детских, учебных и лечебных учреждений, в которых нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м (в детских и лечебных помещениях) и 1,2 м (в учебных помещениях) от стены, наиболее удаленной от световых проемов. В помещениях детских дошкольных учреждений расчетная точка выбирается на поверхности пола.

При одностороннем боковом освещении в жилых зданиях нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов: в одной комнате для 1-, 2-, 3-комнатных квартир и в двух комнатах для 4-комнатных и более квартир. В остальных комнатах и в кухне нормируемое значение КЕО должно обеспечиваться в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола.

В жилых комнатах общежитий и гостиниц нормируемое значение КЕО при одностороннем боковом освещении должно обеспечиваться также в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола.

В общественных зданиях допускается деление помещений на зоны с достаточным и недостаточным естественным освещением. В этом случае предусматривается совмещенное освещение (естественное и искусственное).

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

1) характеристика и разряд зрительных работ;

2) группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

3) нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

4) требуемая равномерность естественного освещения;

5) продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

6) необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

Проектирование естественного освещения здания следует выполнять в следующей последовательности:

1-й этап:

1) определение требований к естественному освещению помещений;

2) выбор систем освещения;

3) выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;

4) выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

5) учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта.

2-й этап:

1) выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

2) уточнение параметров световых проемов и помещений.

3-й этап:

1) выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

2) определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;

3) определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;

4) определение требований к эксплуатации световых проемов;

4-й этап: внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

Расчет естественного освещения может быть предварительным (приближенным) или проверочным (более точным). Первый способ применяется на ранних этапах проектирования и производится по формулам (3) и (4), второй - на стадии детальной разработки – с использованием графоаналитического метода А.М. Данилюка, расчетных формул и справочных таблиц. Метод предлагает использование графиков Данилюка (рис. 7, 8 приложения), которые являются проекцией на плоскость световой среды, состоящих из отдельных световых лучей.

Предварительный расчет естественного освещения заключается в определении площади световых проемов для помещения. Расчет производится по следующим формулам:

при боковом освещении

при верхнем освещении

где S_o, S_ф- площадь окон и фонарей, м²; S_n - площадь пола помещения, м²; e_н - нормированное значение К.Е.О; К_з - коэффициент запаса; h_o, h_ф - световая характеристики окон, фонаря; τ_о - общий коэффициент светопропускания (учитывает оптические свойства стекла, потери света в переплетах, из-за загрязнения остекленной поверхности, в несущих конструкциях, солнцезащитных устройствах); r₁, r₂ - коэффициенты, учитывающие отражение света при боковом и верхнем освещении; k_зд - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; k_ф - коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Значения коэффициентов для расчета естественного освещения принимают по таблицам СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Проверочный расчет коэффициента естественной освещенности производят по следующим формулам:

а) при боковом освещении по формуле

;

б) при верхнем освещении по формуле

;

в) при верхнем и боковом (комбинированном) освещении по формуле

где - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба; q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба; - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от фасадов противостоящих зданий; R – коэффициент, учитывающий относительную яркость фасада противостоящего здания; - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении; - среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемое из соотношения

где N – число расчетных точек; - геометрический КЕО в расчетных точках.

Для расчета естественной освещенности необходимо подготовить схемы разреза и плана помещений на прозрачной основе – кальке, папиросной бумаге, в масштабе 1:50 (масштаб 1:100 используется для больших пролетных помещений общественных и промышленных зданиях). Расчет естественной освещенности следует производить в пяти расчетных точках.

Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 714; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!