Міністерство культури і туризму України

Національна академія образотворчого мистецтва і архітектури

Кафедра будівельної механіки та будівельних конструкцій

Методичні вказівки

для виконання курсової роботи та розділу дипломного проекту з архітектурної світлотехніки

для студентів, що навчаються за фахом 1201 «Архітектура»

Київ – 2009

Зміст

І. Вступ

ІІ. Склад роботи

ІІІ. Основні положення

IV. Визначення необхідної площі світлопрорізів

V. Розрахунок природної освітленості

VI. Вказівки по користуванню графіками А.М. Данилюка

VII. Зміст пояснювальної записки

VIII. Додатки

IX. Список літератури, що рекомендується

X. Список ілюстрацій

І. ВСТУП

Методичні вказівки призначені для виконання студентами архітектурного факультету курсової роботи по розділу "Архітектурна світлотехніка" дисципліни "Будівельна фізика", а також для виконання відповідної роботи в дипломному проекті.

В задачі роботи по проектуванню природного освітлення приміщення входить:

- визначення необхідної площі світлопрорізів з метою уточнення заданих в ескізному проекті розмірів прорізів в зовнішніх огорожах, що використовуються для природного освітлення приміщень;

- визначення коефіцієнтів природної освітленості для оцінки умов природного освітлення в проектованому приміщенні.

Вказівки засновані на методиці розрахунку природного освітлення, приведеній в СНіП II-4-79 "Природне і штучне освітлення".

ІІ. ЗМІСТ РОБОТИ

Питаннями, які належать до розгляду при проектуванні природного освітлення приміщень є:

• Знайомство із завданням на проектування; вибір конструкцій заповнення світлопрорізів ( тип і матеріал рам, скління та ін.); вибір оздоблення приміщення.

• Визначення системи природного освітлення ( верхнє, бокове, верхнє і бокове); визначення нормованого значення КПО в залежності від призначення приміщення, системи освітлення та світлокліматичних умов.

• Приблизний розрахунок необхідних площ світлопрорізів, який виконується по методиці, наведеній у СНіП 11-4-79.

• Коригування та уточнення розташування і розмірів світлопрорізів за даними наближених розрахунків.

• Виконання перевірочного розрахунку природного освітлення, який виконується за допомогою графіків А.М.Данилюка по методиці СНіП 11-4-79.

• Складання висновку з оцінкою умов природного освітлення в проектованому приміщенні і рекомендаціями для подальшого проектування.

Робота складається з графічної частини з ескізом-завданням, скоригованими планами та розрізами проектованого приміщення з нанесенням побудов, ілюстрованих із застосуванням графіків А.М.Данилюка, і пояснювальної записки з матеріалами світлотехнічних розрахунків, а також висновку.

ІІІ. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ

При боковому односторонньому природному освітленні нормується мінімальне значення коефіцієнту природного освітлення – КПО в точці, розміщеній на відстані 1 м від протилежної світлопрорізу стіні, на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення та умов робочої поверхні ( або підлоги).

Розташування і висота робочої поверхні – поверхні, на якій виконується зорова робота і на якій нормується освітлення приймається по СНіП 11-4-79, табл.2 (додаток табл. 2)

В якості характерного розрізу приймається поперечний розріз посередині приміщення, площина якого перпендикулярна до площини засклення світлових прорізів ( при боковому освітленні ) або до поздовжньої вісі прогону приміщення. В характерний розріз приміщення повинні потрапляти ділянки з найбільшою кількістю робочих місць, а також точки робочої зони, найбільш віддалені від світлових прорізів.

При двохсторонньому боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці перетину характерного розрізу та робочої поверхні посередині приміщення.

При верхньому або верхньому і боковому ( комбінованому природному освітленні) нормується середнє значення КПО в точках, розташованих на перетині характерного розрізу та робочої поверхні.

Допускається поділ приміщення на зони з боковим освітленням ( прилеглих до зовнішніх стін з вікнами) та зони з верхнім освітленням; нормування та розрахунок природного освітлення в кожній зоні проводиться незалежно.

Нормування значення КПО приймається для ІІІ світлового поясу ( див. карту світлового клімату СРСР, рис.1) по таблицях 1 і 2, наведених у СНіП 11-4-79 , або в таблицях 1 і 2 додатку.

6. Для будівель, розташованих в І, ІІ,ІV та V поясах світлового клімату нормування значення КПО визначається за формулою:

де – значення КПО по табл. 1 і 2 додатку;

m – коефіцієнт світлового клімату по табл. 3 додатку;

с – коефіцієнт сонячності клімату по табл. 4а і 4б додатку.

7. Для уточнення розмірів світлопрорізів після розрахунку необхідної їх площі за встановленими розрахунками припустима зміна їх значень на +5,-10%.

8. Після розрахунку природного освітлення перевіряється нерівномірність освітлення, яка для приміщень громадських та виробничих будівель з верхньою або комбінованою системою освітлення не повинна перевищувати 3:1. При цьому розрахункові значення КПО в будь-якій точці характерного розрізу не повинні бути менше відповідного нормованого значення КПО при боковому освітлені. Для приміщень з боковим освітленням нерівномірність освітлення не нормується ( за винятком приміщень для дітей та підлітків, в яких дана нерівномірність не повинна бути більша 3:1).

IV. Визначення необхідної площі світлопрорізів

Попередній розрахунок площ світлових прорізів проводиться:

а) при боковому освітлені приміщення за формулою:

= ;

б) при верхньому освітленні за формулою:

= ;

де – площа освітлюваних прорізів ( в світлі) при боковому освітленні;

– площа підлоги приміщення;

– нормоване значення КПО;

– коефіцієнт запасу застосовуваний по табл. 5 додатку;

– світлова характеристика вікон, визначена по табл. 5 додатку;

– коефіцієнт, що враховує затемнення вікон будівлями, що стоять навпроти (табл. 7 додатку);

загальний коефіцієнт світлопропускання, визначений за формулою:

;

де - коефіцієнт світлопропускання матеріалу (табл.8 додатку)

- коефіцієнт, що враховує затемнення світлопрорізів прогонами заповнення світлопрорізів (табл. 8 додатку)

- коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях (табл. 8 додатку)

- коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях (табл. 9 додатку)

коефіцієнт, що враховує втрати світла в захисній стіні під ліхтарями (=0,9)

- коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при боковому освітленні, завдяки відбитому світлу ( по табл. 30 СНіП 11-4-79 або по табл. 10 додатку)

- площа світлових прорізів при верхньому освітленні

- світлова характеристика ліхтаря або світлового прорізу в площині покриття, що визначається за табл.31 та 32 СНіП 11-4-79, або за табл. 11, 12

- коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при верхньому освітленні, завдяки відбитому світлу (табл. 33 СНіП 11-4-79 або табл. 13 додатку)

- коефіцієнт, що враховує тип ліхтаря (табл. 14 додатку)

Значення середньозваженого коефіцієнта відбиття стелі, стін та підлоги, які враховуються при визначенні коефіцієнтів, визначаються за формулою:

де – коефіцієнти відбиття стін, стелі та підлоги, що застосовуються в залежності від виду та кольору оздоблення по табл. 15 додатку.

V. Розрахунок природного освітлення

Розрахунок коефіцієнта природного освітлення (КПО) проводиться:

а) при боковому освітлені за формулою:

;

б) при верхньому освітленні за формулою:

;

в) при комбінованому ( верхньому та боковому ) освітленні за формулою:

;

де – геометричний КПО в розрахунковій точці при боковому освітлені, враховуючи пряме світло неба;

q – коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість хмарного неба (по табл. 16 додатку);

– геометричний КПО в розрахунковій точці при боковому освітлені, враховуючи відбите від будівель, що стоять навпроти світло;

R – коефіцієнт, що враховує відносну яскравість будівель, що стоять навпроти ( по табл. 17 додатку)

– геометричний КПО в розрахунковій точці при верхньому освітленні;

– середнє значення геометричного КПО при верхньому освітлені визначається за формулою:

;

де N – кількість розрахункових точок;

– геометричний КПО в розрахункових точках визначається за допомогою графіків А.М.Данилюка і формули:

;

де – кількість променів, що проходять від неба через світлопрорізи в розрахункову точку на поперечному розрізі приміщення, визначається за допомогою графіка І;

– кількість променів, що проходять від неба через світлопрорізи в розрахункову точку на плані приміщення, визначається за допомогою графіка ІІ.

- визначається за допомогою графіків А.М.Данилюка за формулою:

;

де – кількість променів, що проходять від будівлі, що стоїть навпроти, через світлопрорізи в розрахункову точку на поперечному розрізі, визначається за допомогою графіка І;

– кількість променів, що проходять від будівлі, що стоїть навпроти через світлопрорізи в розрахункову точку на плані, визначається за допомогою графіка ІІ;

– визначається за допомогою графіків А.М.Данилюка по формулі:

;

де – кількість променів по графіку ІІІ, що проходять від неба через світлопрорізи в розрахункову точку на поперечному розрізі приміщення;

– кількість променів по графіку ІІ, що проходять від неба через світлопрорізи в розрахункову точку на повздовжньому розрізі приміщення.

У випадку декількох систем природного освітлення розрахунок виконується для кожної системи, а отримані значення КПО сумуються.

При верхньому освітленні у випадку декількох світлових прорізів та визначаються окремо для кожного прорізу, а потім дані добутків сумуються.

Середнє значення КПО при верхньому і боковому освітлені визначається за формулою Симпсона:

;

де N – кількість точок, в яких визначається КПО;

– значення КПО при верхньому, або при верхньому і боковому освітленні в точках характерного розрізу.

Розрахункові значення КПО ( серед.) отриманні при розрахунку слід звести до десятих частин.

Відхилення розрахункового значення КПО від нормованого допустиме до ± 10%.