Расчет бокового одностороннего естественного освещения в производственном помещении

Целью расчета естественного освещения является определение площади световых проемов, т.е. количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО. Нормированное значение КЕО вычисляют по формуле:

e_N = e_H×m_N,

где N - номер административно-территориального района по обеспеченности естественным светом; e_H - значение КЕО, выбираемое по таблицам СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения (см. планшет 1, табл.1). m_N - значение коэффициента светового климата, выбираемое по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера административно-территориального района (для лаборатории m_N = 0,9).

Суммарная площадь световых проемов при боковом освещении определяется по формуле

, (2)

где S_о - суммарная площадь окон или фонарей, м²; S_п - площадь пола помещения, м²; e_N - нормированное значение КЕО; K_з - коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светопропускающего материала светового проема, зависит от типа помещения и расположения стекол (см. планшет 1, табл.2); h_о - световая характеристика окна и фонаря, определяемая по таблицам СНиП на основании отношений B/L и L/h (см. планшет 3, табл.5); K_зд - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями. При отсутствии противостоящих зданий K_зл = 1; t_о - общий коэффициент светопропускания светового проема, t₀ = t₁×t₂×t₃; t₁ - коэффициент светопропускания материала (см. планшет 2, табл.4); t₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах окна (см. планшет 2, табл.4); t₃ - коэффициент, учитывающий потери света в слое загрязнения остекления (см. планшет 2, табл. 4); r₁ - коэффициент, учитывающий отраженный свет при боковом и верхнем освещении (см. планшет 2, табл.5).

Количество световых проемов, обеспечивающих нормированное значение КЕО, вычисляют по формуле n = S_о / S₁, где S₁ - площадь одного светового проема, м².

Графический метод расчета естественного освещения

Классическим методом расчета естественного освещения является графический метод. КЕО может быть представлен как сумма трех компонентов:

e = e_н + e_о + e_з, (3)

где e_н - КЕО от прямого света небосвода; e_о - КЕО, создаваемый отраженным светом от внутренних поверхностей помещения; e_з - КЕО, создаваемый отраженным светом от стен противостоящих зданий.

e_н = e_рн×t_о×q, (4)

где e_рн - расчетное значение КЕО без учета светопотерь; t_о - общий коэффициент светопропускания, учитывающий суммарные потери света при прохождении через стекло и переплет и зависящий от степени загрязненности стекла; q - коэффициент, учитывающий неравномерность яркости небесной полусферы от горизонта к зениту, определяется в зависимости от угла между горизонтом и линией, соединяющей точку рабочего места и середину светопроема (см. планшет 3, табл.6).

e_о = e_н×(r – 1), (5)

где r - коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отраженного света от потолка и стен помещения (в лаборатории r = 1,65).

e = 0,1×e_рн×t_о. (6)

Геометрические коэффициенты естественной освещенности определяют методом Данилюка. Полусферу небосвода условно разбивают на 10000 участков равной световой активности, определяют количество участков небосвода, видимых из данной точки помещения через светопроем, т.е. графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непосредственно попадает в расчетную точку. Количество видимых через светопроемы участков небосвода определяют при помощи двух графиков, представляющих собой проекцию пучка лучей, соединяющих центры полусферы небосвода с участками равной световой активности, по высоте n₁ (рис.1) и по ширине n₂ (рис.2) светового проема.

Рис.1. Поперечный разрез помещения

Рис.2. План помещения

КЕО определяется следующим образом: графики 1 и 2 соответственно накладываются на поперечный разрез и план помещения и подсчитывается число лучей, пропускаемых светопроемом по его высоте и ширине. Геометрическое значение КЕО в данной точке помещения составляет

e_рн = 0,01×n₁×n₂, (7)

где n₁ - число лучей графика 1, проходящих через светопроем на поперечном разрезе помещения; n₂ - число лучей графика 2, проходящих через светопроем на плане помещения.