2. Расчет естественного освещения

2.1. Исходные данные к расчету

Для выполнения расчета естественного освещения помещения принимаются следующие исходные данные.

1. Место строительства.

2. Назначение помещения.

Для производственного здания следует указать разряд зрительной работы.

3. Объемно-планировочное решение здания. План и разрез помещения; тип, размеры и расположение светопроемов.

4. Заполнение светопроемов: светопропускающий материал, переплеты.

5. Ориентация светопроемов по сторонам света.

6. Вид несущей конструкции (при верхнем или комбинированном освещении).

2.2. Определение нормативного значения кео

Нормированное значение КЕО e_н 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 (при отсутствии противостоящих зданий

e_б = ε_б · q · r₁ · τ₀ / K_з (3)

б) при верхнем освещении

e_в = [ ε_в + ε_ср(r₂ · K_ф – 1)] · τ₀ / K_з (4)

в) при комбинированном освещении

e_к = e_б + e_в , (5)

где ε_б, ε_в – 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;

ε_ср – среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении;

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба;

r₁ , r₂ – коэффициенты, учитывающие повышение КЕО благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения, при боковом и верхнем освещении соответственно.

τ₀ – общий коэффициент светопропускания;

K_з – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение остекления;

K_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.

2.4. Выбор расчетных точек

Вычерчивается план помещения в одном из масштабов: 1:100 - 1:200. Вычерчивается характерный поперечный разрез помещения (п.1.1). Следует обратить внимание на то, что размеры помещений даны не в осях, а между внутренними поверхностями для удобства расчета.

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.

Расчетные точки следует пронумеровать от окна.

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 бокового освещения. В случае одностороннего освещения в колонке 2 остается проем А).

а) Определяется геометрический КЕО по формуле

ε_б = 0,01 n₁ · n₂ , (6)

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). По шкале IБ кеометра определяют, сколько делений попадает в точку в пределах выделенного угла (угол образован лучами, проведенными через верхний и нижний края окна).

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 середины наружной стены (окна или простенка). Основание кеометра располагают параллельно плоскости светопроемов, а центр совмещается с расчетной точкой (рис.3). По шкале II кеометра определяют суммарное число делений, попадающих в пределы углов от всех окон.

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).

Таблица 5

Расчет КЕО при боковом освещении

№ точки	Проем	Кол-во лучей		εб	q		r1	τ0	KЗ	eб′	eб
		n1	n2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	А
	В
2	А
	В
3	А
	В
4	А
	В
5	А
	В

в) 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 значения -отношения расстояний от расчетных точек до внутренней поверхности наружной стены (на разрезе) к глубине помещения B;

• средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения ρ_ср принимается равным: 0,5 – для помещений жилых и общественных зданий; 0,4 – для производственных помещений.

г) Коэффициент τ₀ определяется по формуле

τ₀ = τ₁ · τ₂ · τ₄ , (7)

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.

д) По таблице 10 находится коэффициент K_З .

е) Расчетные значения КЕО e_б^′ вычисляются по формуле 3.

При одностороннем боковом освещении e_б^′ = e_б, колонка 11 в табл.5 не нужна.

При двухстороннем освещении значения e_б^′ для каждой точки суммируются и определяются окончательные значения КЕО в каждой расчетной точке - e_б.