Определение расчетного значения к.е.о. в точке №2

Содержание

1 Цель работы…………………………………………………….……………... 2 Состав работы………………………………………………………………..... 3 Описание эксперимента……………………………………………………..... 4 Описание и работа прибора……………………………………………….….. 5 Порядок работы с прибором………………………………………………….. 6 Порядок выполнения лабораторной работы……………………………..….. Заключение………………………………………………………………...…….. Список литературы……………………………………………………………… Приложение А…………………………………………………………………… Приложение Б…………………………………………………………………… Приложение В…………………………………………………………………… Приложение Г………………………………………………………………...…. ..…3 …..3 …..3 …..6 …..8 …..8 …..9 …10 …11 …12 …13 …14

 

 

Цель работы

Цель:

- расчетным методом определитьк.е.о. в характерных точках помещения;

- исследовать в натурныхусловияхк.е.о. в тех же точках помещения и сравнитьполученныеизмерениямиданные с расчетными и нормативными.

 

Описание и работа прибора

2.1 Назначение

Прибор предназначен для измеренияосвещенности, создаваемойразличнымиисточниками, произвольнопространственнорасположенными, в лк.

Условияэксплуатацииприбора:

- температура окружающеговоздуха от 0°С до 40°С;

- относительнаявлажностьокружающеговоздуха до 85% при температуре 25°С;

- атмосферноедавление от 84,0 до 106,7 кПа.

2.2 Технические характеристики

2.2.1 Диапазон измерений освещенности……………………….от 1 до 200000 лк.

2.2.2 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения освещенности…………………………………………………………………...±6 %.

2.2.3 Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения освещенности, вызванные пространственной характеристикой фотометрической головки люксметра при углах 5, 15, 30, 60 град. соответственно……………….………………………….. ±0,5; ±1,0; ±5,0; ±15,0 %.

2.2.4 Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерения освещенности, вызванные изменением температуры окружающего воздуха……………………………………………………… ±3 % на каждые 10 °С.

2.2.5 Время непрерывной работы прибора…………………………...не менее 8 ч.

2.2.6 Питание прибора- 9,0+0,6-2,0 В (батарея типа «Крона» ТУ 16-729.060-91).

2.2.7 Ток потребления……………………………………………...не более 1,5 мА.

2.2.8 Габаритные размеры прибора, мм, не более:

- измерительного блока…………………………………не более 155х77х40 мм;

- фотометрической головки………………………………..не более d 36х21 мм.

2.2.9 Масса прибора с источником питания……………………….не более 0,4 кг.

2.2.10 Средняя наработка на отказ……………...не менее 2000 часов (при P=0,8).

2.3 Состав прибора

В состав прибора входят:

- фотометрическая головка,

- блок обработки сигнала.

2.4 Устройство и принцип работы

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством излучения в электрический сигнал с последующей цифровой индикацией числовых значений освещенности в лк.

Конструктивно прибор состоит из фотометрической головки и блока обработки сигналов, связанных между собой многожильным гибким кабелем.

Органы управления режимами работы и жидкокристаллический индикатор расположены на блоке обработки сигналов. Отсчетным устройством прибора является жидкокристаллический индикатор, на табло которого при измерениях индицируются числа от 0 до 1999.

На заднейстенке блока обработкисигналоврасположенакрышка батарейного отсека.

 

 

Порядок работы с прибором

3.1 Подготовка к работе

До начала работы с прибором внимательно ознакомьтесь с назначением прибора, его техническими данными и характеристиками, устройством и принципом действия, а также с методикой проведения измерений.

Убедитесь в работоспособности элемента питания. Если при включении прибора в поле индикатора появится символ, индицирующий разряд батареи, то необходимо произвести замену элементов питания.

3.2 Порядок измерений

3.2.1 Включите прибор, повернув переключатель диапазонов.

3.2.2 Определите значение темнового сигнала Етс, лк, при всех положениях переключателя, закрыв входное окно фотометрической головки плотным ворсистым черным материалом.

3.2.3 Расположите фотометрическую головку прибора параллельно плоскости измеряемого объекта. Проследите за тем, чтобы на окно фотоприемника не падала тень от оператора, производящего измерения, а также тень от временно находящихся посторонних предметов.

3.2.4 Считайте с цифрового индикатора измеренное значение освещенности Еизм, лк.

3.2.5 Рассчитайте истинную освещенность Е, лк, по формуле:

Е = Еизм – Етс .

3.2.6 В случае появления на индикаторе символа «1», означающего перегрузку по входному сигналу, переключите прибор на следующий диапазон измерения.

3.2.7 Выключите прибор, повернув переключатель в положение «ВЫКЛ».

 

 

Содержание и методика выполнения работы

Естественная освещенность в помещении осуществляется за счет прямого диффузионного света небосвода и отраженного света от внутренних поверхностей помещения, противостоящих зданий и поверхности земли, прилегающей к зданию.

Расчетный коэффициент естественной освещенности (к.е.о.) в точке помещения с боковым светом следует осуществлять по СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» или методическому указанию по расчету естественной освещенности.

Для использования графиков А.М. Данилюка при расчете к.е.о. необходимо вычертить в одинаковом масштабе план помещения и разрез по окну. Размеры этого помещения и светопроемов (геометрические параметры) студенты определяют с помощью рулетки или дальномера.

На план и разрез наносят точки, для которых производится расчет естественной освещенности. Эти точки располагаются на уровне горизонтальной рабочей плоскости, т.е. на уровне рабочего стола. Первая точка располагается на расстоянии 1 м от окна; следующие – на равном расстоянии между первой и последней точкой; последняя – в глубине помещения, на расстоянии 0,5 – 1 м от стены. В последней точке наиболее неблагоприятные условия освещенности.

Расчет к.е.о. удобно проводить в табличной форме.

В этих же точках производят измерения к.е.о. Методика измерений к.е.о. точек в помещении заключается в одновременном замере абсолютной освещенности (в лк) в данной точке помещения и под открытым небом с последующим вычислением отношения в процентах полученных значений. Одним из фотоэлементов измеряется освещенность на открытой площадке, а другим одновременно измеряется освещенность точек в помещении.

Если измерения на открытой площадке затруднены, исползуют непрозрачный вертикальный экран, с помощью которого отсекается ½ полусферы небосвода. При использовании такого экрана фотоэлемент достаточно выдвинуть через проем в стене до ее наружной грани, при этом выше проема не должно быть затеняющих конструкций: карнизов, балконов и т.п. Для получения полного значения наружной освещенности результаты замеров, выполненные с применением экрана, удваиваются.

Проводить замеры освещенности нужно при отсутствии облучения помещений и фотоэлемента прямыми лучами солнца. Необходимо следить, чтобы во время замеров на фотоэлемент не падала тень от близко расположенных людей, а также случайных предметов.

Результаты измерений фиксируются в графах 3 и 4 таблицы 1.

Полученные экспериментальные и расчетные средние результаты необходимо сравнить с нормативными значениями и сделать соответствующие выводы.

При разнице >10% в значениях экспериментальных (лабораторных) и расчетных данных необходимо определить причину расхождения и дать соответствующие рекомендации.

Основные светотехнические фактические параметры помещения:

τ0– коэффициентсветопропусканияоконногопроема в помещении;

ρ - коэффициентотражениясветаповерхностямипомещения.

Коэффициент светопропускания оконного проема τ0 легко определить экспериментально, путем замеров освещенности в какой-либо точке помещения при закрытых и открытых окнах, воспользовавшись следующей формулой:

,

где Езакр.ок – освещенность, в лк, в точке помещения при закрытых окнах;

Езакр.ок – освещенность, в лк, в точке помещения при открытых окнах;

Для определения коэффициента отражения света поверхностями ограждений ρ, необходимо расположить фотоэлемент люксметра параллельно стене, противоположной окну (на расстоянии 25 см от поверхности ограждния) и замерить отраженный от поверхности стены свет (Еотр). Расположив фотоэлемент в плоскости стены, можно определить падающий свет (Епад). Тогда ρ определяем по формуле:

.

Полученные экспериментальные значения τ0 и ρ сравниваются со значениями, взятыми по таблицам СНиП.

Следует отметить, что иногда расхождения между расчетными и экспериментальными значениями к.е.о. объясняются несоответствием фактического состояния облачности предпосылкам теории А.М. Данилюка.

Дело в том, что данные, определенные по графикам А.М. Данилюка точнее всего соответствуют сплошной области небосвода.

Учитывая эти обстоятельства, можно сделать окончательный вывод о причинах расхождения расчетных и экспериментальных значений к.е.о.

 

 

Определение расчетного значения к.е.о. в точке №2

5.1 Исходные данные для проверочного расчета

Архитектурно-строительные:

- глубина помещения dп =5,325м;

- ширина помещения bп =5,984м;

- высота помещения hп =3,012м;

- толщина наружной стены dок =1,2м;

- высота подоконника от уровня земли до низа оконного проема hпд =12,75м;

- ширина оконного проема по наружному обмеру bo =3,947м;

- высота оконного проема по наружному обмеру ho =1,665м;

- высота от уровня рабочей поверхности до верха окна по наружной граниho1 =1,665м.

Светотехнические:

- переплеты металлические двойные раздельные;

- стеклопакет;

- средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения rср = 0,5 (п.5.10 СНиП 23-05-95*);

- коэффициент запаса kз = 1,2 (т.3 СНиП 23-05-95*).

В качестве противостоящего здания выступает здание информационно-библиотечного корпуса, расположенное параллельно исследуемому помещению.

Архитектурно-строительныеи светотехническиепараметрыпротивостоящегоздания:

- высота здания до карниза Нзд=17,5 м;

- расчетнаявысотазданияHр= 4,75м;

- расстояниемеждузданиямиl=18,0 м;

- длинаторцазданияa=42,0м;

- облицовкафасада – двойная (синееостекление, бежеваяфасадная панель);

- средневзвешенныйкоэффициентфасадаρф=0,242 (т. Б.3 СП 23-102-2003).

Рис. 1 – План, разрез помещения. М 1:100

 

5.2 Проверочный расчет

Расчет к.е.о. производим по формуле:

,

где l – количествоучастковнебосвода, видимых через световойпроемизрасчетной точки (l=1);

εбi – геометрическийк.е.о. в расчетнойточке при боковомосвещении, учитывающийпрямойсвет от i-го участка неба, определяемый по формуле:

гдеn1 – количестволучей, проходящих от неба через световыепроемы в расчетную точку на разрезепомещения (n1=7,5);

n2 – количестволучей, проходящих от неба через световыепроемы в расчетную точку на плане помещения( n2=6,5);

qi – коэффициент, учитывающийнеравномернуюяркостьнебосвода i-того участканебосвода, определяемый через θ – уголподкоторым видна середина участканебосвода:

q1=25,71о; q2=24,14о.

По т.Б.1 СП 23-102-2003 методом интерполяции найдем q1иq2:

М – число участковфасадов зданий противостоящейзастройки, видимых через световойпроемизрасчетной точки (М=1);

εздj – геометрическийк.е.о. в расчетнойточке, учитывающийотраженныйсвет от j-того участкафасадазданияпротивостоящегоздания, определяемый по формуле:

гдеn′1 – количестволучей, проходящих от противостоящегоздания через световыепроемы в расчетную точку на разрезепомещения (n1/=1,2);

n′2 – количестволучей, проходящих от противостоящегоздания через световыепроемы в расчетную точку на плане помещения (n2/=69,9).

Определим геометрический к.е.о.:

bфi – средняяотносительнаяяркостьi-го участкафасадапротивостоящегоздания (т.Б.2 СП 23-102-2003). Зависит от:

1)

2)

3) rф – средневзвешенный коэффициент отражения фасада, зависит от коэффициента отражения материала - r. Так как фасад состоит из двух цветов, то коэффициент отражения материала рассчитываем по формуле:

Значенияrс и rб берем из т.Б.3 СП 23-102-2003. Так какбежевойфасаднойпанельюпокрыта одна пятаячастьфасадаздания, то:

Определимкоэффициентотраженияматериала:

По т.Б.3 СП 23-102-2003 методом интерполяции найдем rф:

Найдем bфiметодом линейной интерполяции:

При =0,2

bфi
4,0 и более
0,2 0,5 0,1
0,2 0,42857 Х
0,2 0,25 и менее 0,08

Расчет:

 

 

При =0,3:

bфi
4,0 и более
0,3 0,5 0,15
0,3 0,42857 Х
0,3 0,25 и менее 0,13

Расчет:

При =0,242:

bфi
0,2 0,094286
0,242 У
0,3 0,144286

Расчет:

Кздj – коэффициент, учитывающийизменениявнутреннейотраженнойсоставляющейк.е.о. в помещении при наличиипротивостоящих зданий, определяемый по формуле:

гдеКзд0 – коэффициент,учитывающийизменениевнутреннейотражающейсоставляющейк.е.о. при полномзакрытиинебосводапротивостоящимзданием (т. Б.6 СП 23-102-2003).Зависит от:

1) rф=0,242;

2) rср =0,5 – средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения в общественных помещениях (пункт 5.10 СНиП 23-05-95*);

3)

где lт =1,153м – расстояние от расчетной точки до внутренней поверхности ОК;

а=42м – длина торца здания;

l=18м – расстояние между зданиями;

dок=1,2м – толщина наружной стены;

bо=b-2*0,065=4,077-2*0,065=3,947 м – ширина окна по наружному обмеру.

Рассчитаем z1:

4)

гдеНр=4,75м – расченаявысота;

hо=h-0,075=1,74-0,075=1,665 м – высота окна по наружному обмеру;

hпд=12,75м – высота подоконника, измеряемая от низа окна до уровня земли.

Рассчитаем z2:

5)

где dп = 5,325м – глубина помещения.

Так как значение индекса противостоящего здания z2 меньше 0,10, то Кзд0=1.

Найдем Кздj:

r0– коэффициент,учитывающийк.е.о. за счетсвета, отраженного от внутреннихповерхностейпомещения и света,отраженного от подстилающейповерхностиземли (т. Б.4 СП 23-102-2003). Зависит от:

1)

где h01= 1,665м – высота от уровня расположения точки до верхней грани светопроема по наружному обмеру;

2)

3) rср =0,5;

4)

где bп – ширина помещения.

Найдем roметодом линейной интерполяции:

При

rср=0,5

1,0 1,12376 2,0
0,2 3 1,2

Х

1,16
0,21653 3 Х1 Х2
0,3 3 1,46 1,36

Расчет:

При

rср=0,5

1,0 1,12376 2,0
0,2 5 1,34

Х

1,27
0,21653 5 Х1 Х2
0,3 5 1,77 1,6

Расчет:

 

 

При

 

r0
3 1,2368
3,198198 Z
5 1,40037

Расчет:

τ0- общийкоэффициентпропусканиясвета:

   

гдеτ1 – коэффициент, учитывающийпотерисвета через материалпринимаемый по таблице Б.7 СП 23-102-2003. Принимаемстеклопакет: t1=0,8;

τ2 – коэффициент, учитывающийпотерисвета в переплетах принимаемый по таблице Б.7 СП 23-102-2003. Принимаемпереплетыметаллическиедвойныераздельные: t2=0,8;

τ3 – коэффициент, учитывающийпотерисвета в несущих конструкциях по таблице Б.8 СП 23-102-2003. Для бокового освещения: t3=1;

τ4 –коэффициент, учитывающийпотерисвета в солнцезащитныхустройствах по таблице Б.8 СП 23-102-2003.Принимаемрегулируемыежалюзи: t4=1;

τ5 – коэффициент, учитывающийпотерисвета в защитнойсеткеподфонарем. При боковомосвещении: t5=1.

Найдем общийкэффициентпропусканиясвета:

Кз – расчетныйкоэффициент, учитывающийснижениек.е.о. и освещенности в процессеэксплуатациивследствиезагрязнения и старениясветопрозрачныхзаполнений в световыхпроемах, а такжеснижениеотражающихсвойствповерхностейпомещения (т.3 СНиП 23-05-95*).

Для помещений общественных зданий с нормальными условиями среды расчетный коэффициент равен 1,2.

Рассчитаем к.е.о. :

По полученным значениям к.е.о. для точек №1-25 построим кривую распределения к.е.о. (Приложение Б).

Определим измеренный к.е.о.:

где Ев – естественное освещение, в лк, в измеряемой точке;

Ен - естественноеосвещение, в лк, создаваемоесветомполногооткрытогонебосвода

Таблица 1 – Результаты измерений и расчета коэффициента естественной освещенности

Условия измерения

Место замера освещенности

Отчеты по шкале люксметра

К.е.о. по данным измеренийеи= 100%

Расчетное значение к.е.о. по СНиП, ер

Расхождение между еи и ер, Δе=еир

Е1 Е2 Еср
1 2 3 4 5 6 7 8

30.11.17

14:00

ЮЗ

На открытом месте Ен:            
1 1182 1222 1202 3,87 4,1253 -0,2553
2 1209 1204 1206,5 3,63 3,1124 0,5176
3 1194 1186 1190 3,49 2,79 0,7
4 1226 1231 1228,5 2,75 2,522 0,228
5 1225 1231 1228 2,46 2,301 0,159
6 1220 1222 1221 2,15 2,096 0,054
7 1238 1225 1231,5 1,91 1,934 -0,024
8 1226 1208 1217 1,66 1,5184 0,1416
9 1204 1231 1217,5 1,48 1,4924 -0,0124
10 1209 1206 1207,5 1,37 1,4494 -0,0794
11 1235 1238 1236,5 0,91 1,335 -0,425
12 1222 1203 1212,5 0,85 1,1128 -0,2628
13 1175 1338 1256,5 0,72 1,2 -0,52
14 1162 1164 1163 0,74 1,16 -0,42
15 1197 1143 1170 0,66 1,13 -0,47
16 1199 1130 1164,5 0,61 1,11 -0,5
17 1112 1125 1118,5 0,55 1,055 -0,505
18 1096 1094 1095 0,50 1,0137 -0,5137
19 1087 1088 1087,5 0,48 0,9213 -0,4413
1 2 3 4 5 6 7 8

30.11.17

14:00

ЮЗ

20 1054 1053 1053,5 0,40 0,882 -0,482
21 984 999 991,5 0,37 0,8715 -0,5015
22 1033 1078 1055,5 0,31 0,693 -0,383
23 976 980 978 0,34 0,679 -0,339
24 1185 966 1075,5 0,28 0,677 -0,397
25 977 953 965 0,30 0,72 -0,42
В точке помещения Ев:            
1 92 94 93 3,87 4,1253 -0,2553
2 89 86 87,5 3,63 3,1124 0,5176
3 82 84 83 3,49 2,79 0,7
4 67 68 67,5 2,75 2,522 0,228
5 61 60 60,5 2,46 2,301 0,159
6 53 52 52,5 2,15 2,096 0,054
7 47 47 47 1,91 1,934 -0,024
8 41 40 40,5 1,66 1,5184 0,1416
9 37 35 36 1,48 1,4924 -0,0124
10 33 33 33 1,37 1,4494 -0,0794
11 23 22 22,5 0,91 1,335 -0,425
12 21 20 20,5 0,85 1,1128 -0,2628
13 18,2 17,9 18,05 0,72 1,2 -0,52
14 17,6 16,9 17,25 0,74 1,16 -0,42
15 14,5 16,3 15,4 0,66 1,13 -0,47
16 14,4 14,0 14,2 0,61 1,11 -0,5
17 12,5 11,9 12,2 0,55 1,055 -0,505
18 10,9 10,9 10,9 0,50 1,0137 -0,5137
19 10,9 10,0 10,45 0,48 0,9213 -0,4413
20 8,4 8,4 8,4 0,40 0,882 -0,482
21 7,4 7,3 7,35 0,37 0,8715 -0,5015
22 6,7 6,5 6,6 0,31 0,693 -0,383
23 6,5 6,9 6,7 0,34 0,679 -0,339
24 6,2 5,8 6,0 0,28 0,677 -0,397
25 6,0 5,7 5,85 0,30 0,72 -0,42

 

Заключение

Нормативное значение к.е.о.:

,

где N – номер группыадминистративных районов по ресурсам светового климата (прил. Д СНиП 23-05-95*);

– значениек.е.о. (прил. И СНиП 23-05-95*);

коэффициент светового климата (табл. 4 СП 23-102-2003).

Для учебнойаудитории в вузах при одностороннембоковомосвещении в расчетнойточке, расположенной на пересечениивертикальнойплоскости характерного разрезапомещения и условнойрабочейповерхности на расстоянии1 м от стены, наиболееудаленной от световыхпроемов, нормативноезначениек.е.о.должносоставлять:

Сравним полученные расчетные значения к.е.о. ( ) с нормированным значением к.е.о. ( ):

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Начиная с 13 точки расчетные значения к.е.о. (  уменьшаются на всем участке, то есть становятся меньше нормируемого ( , следовательно, можно сделать вывод, что требования норм естественного освещения СНиП23-05-95* в учебной аудитории не удовлетворительны, так как расчетный к.е.о. меньше нормируемого ( .

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!