Расчет естественного освещения

Коэффициент естественной освещенности к можно определить экспе­риментальным или аналитическим методами.

Экспериментальный метод.

Для этого необходимо предварительно измерить освещенность E_B внутри помещения на рабочем месте и одновре­менно наружную освещенность E_H горизонтальной поверхности, создавае­мую небосводом. Далее по выражению (1) определяют коэффициент есте­ственной освещенности e.

Аналитический метод.

При проектировании производственных по­мещений для правильной расстановки оборудования и распределения рабо­чих мест с различной степенью зрительного напряжения необходимо уметь аналитически определять коэффициент естественной освещенности.

Световой поток, падающий в расчетную точку А (рис. 1) производст­венного помещения, складывается из прямого диффузного света части небо­свода, видимого через светопроем, и света, отражаемого от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий.

Рис.1

При боковом освещении КЕО определяется из выражения:

(2)

где:		выражение, определяющее часть КЕО, создаваемого светом, проникающим из вне;
		- геометрические коэффициенты естественной освещенности в расчетных точках при боковом освещении, учитывающие соответственно свет от небосвода и противостоящего здания (определяются графическим ме­тодом А. М. Данилюка);
	q	коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного не­ба (принимаем q = 1);
	R	коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоя­щего здания(принимаем R = 0,11);
	r	коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от потолка и стен помещения (подбирается по табл.);
		общий коэффициент светопропускания материала, определяемый по выражению ; - коэффициент светопропускания материала ( = 0,8, для двойного оконного стекла); - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах оконных рам ( = 0,6 для двойных открывающихся рам); - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях оконных рам. Для случая бокового освещения = 1.0; - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных уст­ройствах ( = 1,0 для раздвигающихся штор).

Геометрические коэффициенты естественной освещенности определя­ют графическим методом А. М. Данилюка, который пригоден для определе­ния КЕО при легкой сплошной облачности, т. е. при диффузном распростра­нении светового потока. Суть этого метода сводится к тому, что полусферу разбивают на 10 тыс. участков равной световой активности и подсчитывают, какое число участков видно из данной точки помещения через светопроем, т. е. графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непосредственно попадает в расчетную, точку.

При этом число видимых через светопроем участков небосвода находят при помощи двух планшетов (рис.2), представляющих собой нанесенную на прозрачный лист, проекцию пучка лучей, соединяющих центр полусферы небосвода с участками равной световой активности по высоте (планшет Г) и по ширине (планшет II) светового проема.

Определение геометрического КЕО сводится к наложению планшета / на поперечный разрез помещения, а планшета II на план помеще­ния (см. рис.2) и подсчету числа лучей, проходящих через светопроем со­ответственно по его высоте и ширине.

Геометрическое значение КЕО в данной точке М помещения определяется по выражению

(3)

где n₁- количество лучей по планшету I, проходящих через светопроем на поперечном разрезе помещения; n₂ - количество лучей по планшету II, проходящих через светопроем на плане помещения.

Рис.2 Схема для расчета естественного освещения по методу А.М. Данилюка

При определении расчетно­го значения КЕО в произвольной точке помещения лаборатории имеется ряд особенностей расположения световых проемов (окон), что требует внесения в выражения (2) и (3) определенных поправок.

Помещение лаборатории имеет боковое освещение от 3-х оконных проемов. Геометриче­ский коэффициент естественной освещенности при боковом ос­вещении обозначим , где ин­декс "м" обозначает значение КЕО для произвольной точки М, помещения. Так как в боковые окна помещения лаборатории попадает отраженный свет от ря­дом стоящего здания, то выражения (2) и (3) для определения КЕО в расчетной точке М примут вид:

(4)

При практическом использовании выражения (4) вводится коэффици­ент запаса К₃, учитывающий загрязнение стекол. В результате выражение (4) примет вид

(5)

Для данного помещения лаборатории К₃ = 1,2.

Поскольку в помещении могут быть как боковые, так и торцевые светопроемы, то действительное значение КЕО в произвольной точке М такого помещения определяется исходя из метода суперпозиции (наложения) осве­щенности от боковых и торцевого светопроемов.

где - значение КЕО в точке М от света, проходящего через торцевое окно.