3.9. Проверочный расчет естественного освещения помещений

Проверочный расчет естественного освещения проводится в точках характерного разреза помещения с использованием графоаналитического метода А.М. Данилюка, (рис. 3.25 - 3.27) основанного на определении значений коэффициентов естественной освещенности в расчетных точках рассматриваемого помещения и сравнения их с нормативными значениями КЕО.

Рис. 3.25. График 1 А.М. Данилюка для подсчета лучей n₁ и n₁¹

Для удобства работы с графиками Данилюка предварительно план и разрез помещения выполняют на светопрозрачном материале (кальке) с нанесением на них расчетных точек на уровне рабочей поверхности или пола в зависимости от функционального назначения помещения. Масштаб чертежей выбирается соизмеримым с графиками Данилюка.

Графики применимы только для световых проемов прямоугольной формы. В случае, когда в наружных стенах помещения применяются световые проемы круглой, полукруглой или эллиптической формы, такие проемы следует заменять световыми проемами прямоугольной формы одинаковой площади.

Рис. 3.26. График 2 А.М. Данилюка для подсчета лучей n₂ и n₂¹

Рис. 3.27. График 3 А.М. Данилюка для подсчета лучей n₃

3.9.1. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий

Расчет начинается с определения КЕО в расчетных точках характерного сечения по формуле

, (3.35)

где - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба и определяемый с помощью графиков Данилюка I и II;

- коэффициент учета неравномерной яркости облачного неба;

–коэффициент ориентации световых проемов, учитывающий ресурсы естественного света по кругу горизонта;

- геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зданий;

- средняя относительная яркость фасада противостоящего здания;

- коэффициент ориентации фасада здания, учитывающий зависимость его яркости от ориентации по сторонам горизонта. При ориентации фасада противостоящего здания на юг принимается равным 1,33; на юго-восток - 1,25; на восток (запад) – 1,13 и на север – 1,00.

, , и – то же, что и в формуле (3.21).

В случае отсутствия вблизи от проектируемого объекта противостоящих зданий коэффициенты _{, ,} и в расчете не участвуют.

Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий прямой свет неба от равнояркого небосвода в какой-либо точке помещения при боковом освещении, определяется по формуле

, (3.36)

где - число лучей по графику I, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

- число лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

Значения коэффициента , учитывающего неравномерную яркость облачного неба, приведены в табл. 3.24.

Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания при боковом освещении, определяется по формуле

, (3.37)

где n₁¹- число лучей по графику I, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

n₂¹- число лучей по графику П, проходящих от противостоящего здания через световой проем в расчетную точку на плане помещения.

Таблица 3.24

Значения коэффициента

Угловая высота середины светопроема над рабочей поверхностью, град		Угловая высота середины светопроема над рабочей поверхностью, град
2	0,46	50	1,08
6	0,52	54	1,12
10	0,58	58	1,16
14	0,64	62	1,18
18	0,69	66	1,21
22	0,75	70	1,23
26	0,80	74	1,25
30	0,86	78	1,27
34	0,91	82	1,28
38	0,96	86	1,28
42	1,00	90	1,29
46	1,04

Примечание. При промежуточных значениях угловой высоты значения коэффициента находят линейной интерполяцией.

Коэффициент ориентации световых проемов принимается по табл. 3.25.

Таблица 3.25

Значения коэффициента в зависимости от ориентации

световых проемов и плотности застройки

Отношение высоты здания к расстоянию между ними, Н/Р	Ориентация окон по сторонам горизонта
	Ю	ЮВ, ЮЗ	В, З	СВ, СЗ	С
0	1,34	1,32	1,24	1,09	1,00
0,176	1,33	1,31	1,23	1,08	1,00
0,364	1,32	1,28	1,18	1,06	1,00
0,577	1,28	1,24	1,11	1,01	1,00
0,833	1,23	1,16	1,05	1,00	1,00
1,192	1,16	1,08	1,02	1,00	1,00
1,732	1,08	1,03	1,00	1,00	1,00
1,747	1,02	1,00	1,00	1,00	1,00

Среднюю относительную яркость противостоящего здания , расположенного параллельно рассматриваемому, определяют по табл.3.26 с учетом средневзвешенного коэффициента отражения фасада здания.

Расчет проводится в следующей последовательности:

1) график I накладывают на поперечный разрез здания, совмещая полюс графика с расчетной точкой А (рис. 3.28), а основание графика - со следом рабочей поверхности;

2) по графику 1 подсчитывается число лучей n₁, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба, а при наличии противостоящего здания – число лучей n₂¹, проходящих в расчетную точку А;

3) отмечаются номера полуокружностей на графике 1, совпадающих с серединой С₁ участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С₂ участка светового проема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание

(см. рис.3.28);

Разрез

Рис.3.28 .Пример подсчета количества лучей n₁ и n₁¹, проходящих через световой проем на характерном поперечном разрезе помещения при боковом освещении: 1- поперечный разрез здания; 2- граница противостоящего здания

Таблица 3.26

Значения средней относительной яркости фасадов противостоящих зданий

с параллельным их расположением.

Средневзвешенный коэффициент отражения фасада	Коэффициент отражения подстилающей поверхности пп	Отношение расстояния между зданиями к длине противостоящего здания lпз	Значения средней относительной яркости фасада противостоящего здания при отношении длины противостоящего здания lпз к его расчетной высоте
			0,50	1,00	1,50	2,00	3,00	4,00
0,6	0,2	1,00	0,075	0,252	0,323	0,354	0,376	0,383
0,6	0,2	0,50	0,173	0,324	0,368	0,382	0,389	0,390
0,6	0,2	0,25	0,234	0,351	0,379	0,387	0,389	0,388
0,6	0,3	1,00	0,023	0,230	0,318	0,358	0,391	0,403
0,6	0,3	0,50	0,132	0,317	0,376	0,398	0,411	0,415
0,6	0,3	0,25	0,201	0,351	0,393	0,407	0,415	0,416
0,5	0,2	1,00	0,054	0,189	0,248	0,276	0,299	0,308
0,5	0,2	0,50	0,125	0,245	0,285	0,300	0,312	0,315
0,5	0,2	0,25	0,168	0,265	0,295	0,306	0,313	0,315
0,5	0,3	1,00	0,017	0,172	0,244	0,279	0,310	0,323
0,5	0,3	0,50	0,095	0,238	0,290	0,312	0,329	0,335
0,5	0,3	0,25	0,143	0,264	0,304	0,320	0,332	0,337
0,4	0,2	1,00	0,038	0,137	0,184	0,208	0,229	0,238
0,4	0,2	0,50	0,088	0,179	0,213	0,228	0,240	0,245
0,4	0,2	0,25	0,119	0,195	0,222	0,233	0,242	0,246
0,4	0,3	1,00	0,012	0,124	0,180	0,209	0,237	0,249
0,4	0,3	0,50	0,067	0,174	0,216	0,236	0,253	0,260
0,4	0,3	0,25	0,101	0,193	0,228	0,243	0,256	0,262

4) определяется угол , под которым видна середина светового проема из расчетной точки, и по его значению устанавливается величина коэффициента ;

5) график II накладывается на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности, проходили через точку С (рис. 3.29);

Рис. 3.29. Пример подсчета количества лучей n₂ и n ₂¹ ,

проходящих через световой проем на плане помещения

6) по графику 2 подсчитывается число лучей n₂, проходящих от неба, и число лучей n₂¹, проходящих от противостоящего здания, через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

7) определяются значения геометрических коэффициентов КЕО _б и _зд по формулам (3.21) и (3.22);

8) устанавливаются остальные значения коэффициентов _{, , ,} и , которые подставляются в формулу (3.20); вычисляются значения для каждой расчетной точки помещения.

По расчетным значениям КЕО на поперечном разрезе помещения в выбранном масштабе строится кривая освещенности, показывающая распределение освещенности на рабочей поверхности в плоскости характерного разреза помещения.

Минимальное значение при боковом освещении сравнивают с нормативным значением . При < более чем на 10% следует увеличить площадь боковых световых проемов и провести повторный проверочный расчет.