Расчет естественного освещения кабинета.

Цель: Рассчитать среднее значение коэффициента естественного освещения и сравнить его с нормативным.

Метод расчета: Метод Данилюка

Назначение помещения: кабинет

Исходные данные:

Освещение боковое одностороннее с левой стороны.

Здание располагается в 3 группе по ресурсам светового климата (г.Боровое).

m=1,0

c=0,75

l=1,0

Расчетная точка А принята на уровне рабочей поверхности 0,8 м от пола и в 1 м от противостоящей оконным проемам стены.

Освещенность рабочих поверхностей

Длина помещения d_п = 8,0 м,

ширина помещения b_п = 5,0 м,

площадь пола помещения А_п = 45 м²,

толщина наружной стены 0,4 м

высота подоконника h_пд = 1,0 м,

высота светового проема окна h_o = 1,5 м;

Расчет нормативного освещения.

Нужно определить световое поле, в виде изолюксов, вычислить среднее значение коэффициента естественной освещенности и сравнить его с е_норм.

е_норм. = l * m* c

е_норм. = 1,0* 1,0* 0,75= 0,75

Отношение глубины помещения d_п к высоте окна от уровня условной рабочей поверхности

h₀₁= d_п/h₀₁ = 5/1,7 = 2,94.

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

КЕО= 0,01(n₁n₂),

где n₁ - число лучей по графику I Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

n₂ - число лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

КЕО₁ = 0,01(17*60) = 10,2

КЕО₂ = 0,01(11*80) = 8,8

КЕО₃ = 0,01(8*105) = 8,4

КЕО₄ = 0,01(6*120) = 7,2

КЕО₅ = 0,01(4*122) = 4,88

КЕО₆ = 0,01(2*150) = 3

На поперечном разрезе помещения определяем, что угол q, под которым видна середина светового проема из расчетной точки А, равен 11°; по таблице линейной интерполяции находим, что для этого угла равен 0,58 и по формуле находим q:

q = 0,43* (1+2sint)

q₁=38°

q₂=28°

q₃=20°

q₄=18°

q₅=14°

q₆=11°

1. q₁ = 0,43* (1+2 * 0,96)= 1,255

2. q₂ = 0,43* (1+2 * 0,83)= 1,14

3. q₃ = 0,43* (1+2 * 0,71)= 1,04

4. q₄ = 0,43* (1+2 * 0,69)= 1,02

5. q₅ = 0,43* (1+2 * 0,64)= 0,98

6. q₆ = 0,43* (1+2 * 0,60)= 0,94

Находим значение r_o для условной рабочей поверхности, зная отношения

L /B = 8/5=1,6

B/ n_p= 5/1,5=3,3

d1/B= 1/5=0,2

d2/B= 1,5/5=0,3

d3/B= 2,0/5=0,4

d4/B= 2,5/5=0,5

d5/B= 3,25/5=0,65

d6/B= 4,0/5=0,8

и ρ_вз – средний коэффициент светоотражения поверхности пола, стен и потолка помещения

ρ_пол (деревянный, цвет - светлый дуб) = 0,3

ρ_стены (покраска по штукатурке, цвет - светло-зеленый) = 0,5

ρ_{потолок} (белый) = 0,7

ρ_вз = 40*0,3+78*0.5+40*0.7/(40+78+40)=12+39+28/158=0,5

Методом линейной интерполяцией по таблице находим r₀ =9,0

t_о - общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле

t₀ = t₁t₂t₃t₄t₅,

здесь t₁ - коэффициент светопропускания материала, определяемый по таблице (t₁=0,8);

t₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по таблице (t₂=0,85).

t₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по таблице (при боковом освещении t₃ = 1);

t₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый в соответствии с таблицей (t₄=1).

t₅ - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9.

t₀ =t₁t₂t₃t₄t₅= 0,68

Кз - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах. Коэффициент запаса

Кз = 1,2 – кабинет

Проверочный расчет КЕО при боковом освещении выполняем по формуле:

е _{б = (}КЕОⁿ q +КЕО^зд * К_з)*t_о* r_b

е _{б1 =} (10,2*1,255+1,2)*0,35*0,15=0,735

е _{б2 =} (8,8*1,14+1,2)*0,35*0,28=1,1

е _{б3 =} (8,4*1,04+1,2)*0,35*0,4=1,39

е _{б4 =} (7,2*1,02+1,2)*0,35*0,4=1,19

е _{б5 =} (4,88*0,98+1,2)*0,35*0,65=1,36

е _{б6 =} (3*0,94+1,2)*0,35*0,78=1,09

Вывод: Значение КЕО выше нормированных требований

На кривой КЕО показано что в дневное время в кабинете оптимальное естественного освещение, т.е. нет необходимости в дополнительном освещении в период инсоляции.

Неравномерность естественного освещения характеризуется соотношением наибольшего и наименьшего значений КЕО, определенных по кривой его распространения в пределах характерного разреза помещения.

Характерный разрез помещения - поперечный разрез по середине помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления световых проемов при боковом освещении. При этом точки замеров в количестве 6 приняты на расстояниях

d₁= 1 м

d₂= 1,5 м

d₃=2,0 м

d₄= 2,5м

d₅= 3,25 м

d₆= 4,0 м

d₆= 4 м

располагая первую и последнюю точки на расстоянии 1 м от стен.