4.3 Светотехнический расчет

Требуется запроектировать систему естественного освещения в производственном здании. В гараже-стоянке выполняются работы средней точности (разряд зрительной работы IV) определяется по приложению Б1 СНиП 23,05-95*.

Освещаются участки через боковые и верхние проемы. Боковое освещение осуществляется через ленточные оконные проемы (оконное заполнение принято двойное из листового стекла со стальными открывающимися переплетами).

Боковой проём служит для обеспечения зрительного контакта с внешней средой и для освещения рабочих мест в непосредственной близости от наружной стены. Второй проем служит для освещения рабочих мест удаленных от наружной стены.

Верхнее освещение осуществляется через фонарь с вертикальным двусторонним остеклением (остекление одинарное из армированного стекла со стальными открывающимися перекладинами) служит для освещения средней части здания высота светового проема фонаря 1,8 метра.

Исходные данные:

d_п = 36 м – глубина расчетной части здания;

l_п = 108м – длина расчетной части здания;

Н_п = 10,2 м – высота до низа несущей конструкции покрытия;

Для предварительного расчета зададимся шириной оконных проемов b₀=5,4м, длиной оконных проемов L₀=42 м.

Высота от уровня рабочей поверхности до верха окна по наружной грани: h₀₁=6,4 м.

Высота до верхней грани светового проема от уровня пола составит: h₀₂=7,2 м.

Высота подоконника от уровня земли до низа оконного проема 1,8м.

Район строительства – г. Саранск относится к первой группе районов по ресурсам светового климата; ориентация продольных стен: Ю

По формуле 1 СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» определяем нормативное значение КЕО, :

,

где – значение КЕО,(СНиП 23-05-95*, табл.1,2).

– коэффициент светового климата, (СНиП 23-05-95*, табл.4)

При боковом освещении =1,5 %.

При верхнем освещении =4,8 %.

В зависимости от ориентации световых проемов по сторонам горизонта и номеру группы административных районов =1 – для бокового освещения, =1 – для верхнего освещения.

Таким образом:

при боковом освещении =1,5*1=1,5 %;

при верхнем освещении =4,8*1 =4,8 %.

По таблице 3 СНиП II-4-79 определяем коэффициент запаса:

для вертикального остекления =1,5.

Предварительный расчет бокового освещения.

1 вариант: по графику для определения КЕО при боковом освещении помещений общественных и производственных зданий

Ао – суммарная площадь световых проемов (в свету).

Высоту световых проемов принимаем равной 5,4 м.

Длину световых проемов принимаем равной 96м.

Ап - освещаемая площадь пола.

, – ширина освещаемой зоны (для IV разряда).

Таким образом

.

Длина здания l_п=108 м.

По значениям и найдем точку с соответствующим значением е по рисунку 3.

Рис. 3 - График для определения КЕО при боковом освещении помещений общественных и производственных зданий.

е = 0,7%

Данное значение КЕО не удовлетворяет нормируемому значению.

2 вариант: Предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении помещений произ­водят по формуле:

,

где – площадь окон в здании, м²;

– площадь пола, освещаемая боковыми светопроемами;

– нормированное значение КЕО при боковом естественном освещении, определяемое по формуле 1;

= 1,5 – коэффициент запаса, определяемый по таблице 3 СНиП 23-05-95*;

= 9,6 – световая характеристика окон при боковом освещении;

– общий коэффициент светопропускания окон, определяемый по формуле:

= ₁· ₂· ₃· ₄· _5,

где ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по таблице Б.7 СП 23-102-2003 ( – для двойного оконного листового стекла);

₂ – ко­эффициент, учитывающий потери света в переплетах, определяемый по таблице Б.7 СП 23-102-2003 ( – для двойных открывающихся стальных переплетов);

₃ – ко­эффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях покрытий, определяемый по таблице Б.8 СП 23-102-2003 ( – при боковом освещении);

₄ – коэффициент, учитывающий светопотери в солнцезащитных устройствах, определяемый по таблице Б.8 СП 23-102-2003 ( – при боковом освещении);

₅ – ко­эффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (при боковом освещении ₅ = 1);

_{τо = 0,8·0,6·1·1·1=0,48}

– коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблице Б.4 СП 23-102-2003.

Чтобы определить , необходимо найти:

1) отношение глубины помещения (половина ширины здания) к высоте от уровня условной рабочей поверхности (0,8 м) до верха окна:

2) отношение длины помещения к его глубине:

3) расстояние от расчетной точки внутренней поверхности наружной стены к глубине:

4) средневзвешенный коэффициент отражения пола , согласно пункта 5.10 СНиП принимаем равным 0,4 (для производственных зданий).

По таблице Б4 СП 23-102-2003 методом линейной интерполяции получили .

К=1 (в предварительном расчете противостоящее здание не учитывается);

, – Высота от пола до верха проемов (для V разряда). В данном случае =7,2. Таким образом

.

– площадь пола, освещаемая боковыми светопроемами.

м²

Учитывая, что длина ленты бокового остекления равна 84 м, найдем необходимую высоту ленты.

м.

Для дальнейшего проверочного расчета примем высоту ленты бокового остекления равной 5,4 м.

Предварительный расчет верхнего освещения.

1 вариант: по графику для определения КЕО при верхнем освещении.

При верхнем освещении =3,96 %.

На ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводим горизонталь до пересечения с 3 кривой (соответствующей 1 пролету), по абсциссе точки пересечения определяем значение Аф/Ап;

Рис. 4 - График для определения КЕО при верхнем освещении

, где

=1166,4 м²- площадь пола освещаемая верхним освещением

Найдем площадь световых проемов:

м²

Длину ленты верхнего освещения примем 96м, тогда определим необходимую высоту световых проемов:

м.

2 вариант: площади светопроемов при верхнем освещении производят по формуле:

где – площадь светопроемов;

=1166,4 м. – площадь пола, освещаемая верхними светопроемами;

=3,96% – нормированное значение КЕО при верхнем естественном освещении;

=6,4– световая характеристика фонаря или светового проема в плоскости покрытия;

=1,2– коэффициент, учитывающий тип фонаря, принимается по табл. Б.10 СП 23-102-2003;

=1,43 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, принимаемый по таблице Б.9 СП 23-102-2003 ;

=1,4 – коэффициент запаса при верхнем освещении,

– общий коэффициент светопропускания окон ( – для одинарного армированного остекления; – для одинарных открывающихся стальных переплетов; – при верхнем освещении для стальных ферм; ; ₅ = 0,9 – при верхнем освещении).

Подставляя в формулу 3 все значения коэффициентов, получаем:

м²

Длину ленты верхнего освещения примем 96м, тогда определим необходимую высоту световых проемов:

м.

Для проверочного расчета принимаем м., т.к. это максимально возможная величина которую выпускает промышленность.