книги из ГПНТБ / Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии)

Обозначение всех потоков, входящих в эту и следующие формулы, по­ казано на рис. 106.

В рассматриваемом случае необходимо проанализировать: а) сте­ пень использования прямого светового потока, прошедшего через за­

с коэффициентом использования осветительных приборов можно вести

и коэффициента использования прямого потока фонаря —

(61)

Коэффициент использования светового потока светящейся поверхности относительно параллельной ей освещаемой поверхности определяется по рис. 107 в зависимости от индекса помещения:

1 Здесь и далее знак (') обозначает прямые потоки.

183

пользования прямых световых потоков от светящейся по­ верхности на те же плоскости относительно расчетной.

Формула (65) справедлива как для объема фонарной шахты, так и для помещения. При расчете светового потока, установившегося в нижней плоскости фонаря, в формуле исключается первый член в свя­ зи с тем, что на нижнюю поверхность купола прямой поток не падает. При определении установившегося светового потока в горизонтальной расчетной плоскости помещения с относительно малой высотой по срав­ нению с габаритами в плане можно исключить и второй член из-за зна­ чительной удаленности стен от основной части расчетных точек. Зна­

бой точке помещения определяется с помощью графиков А. М. Данилюка. При этом светопроемами служат выходные отверстия фонарей, а общий коэффициент светопропускания принимается равным к. п. д. фо­ наря - о = ъ Если освещение в помещении отличается равномерностью и достаточно знать только среднее значение к. е. о., расчет можно вы­ полнить, не прибегая к графикам А. М. Даиилюка. При этом суммар­

для определения среднего в пределах помещения к. е. о. с учетом от­ раженного света:

186

Справедливость этого вывода сохраняется при заполнении зенитных фо~- нарей рассеивающими материалами с коэффициентами светопропускания в пределах 0,4 — 0,6.

Для проверки предложений по учету инсоляции при расчете естест­ венного освещения нами проводились фотометрические измерения на ма­

108). Зенитные купола из матированного полупрозрачного оргстекла имели коэффициент светопропускания 0,5. Размеры фонарей выбраны таким образом, чтобы при освещении рассеянным светом облачного не-

187

босвода внутри помещений при всех вариантах создавались одинаковые условия освещения.

Наблюдения проводились в пасмурную погоду при равномерной облачности, а также в безоблачные дни. На рис. 109 представлены ре­ зультаты измерений к. е. о. при ос­ вещении помещений только рассеян­ ным светом. На том же чертеже на­ несена горизонтальная прямая, со­ ответствующая расчетному среднему

T \ значению к. е. о. при всех трех вариантах покрытий. Эксперимен­ тальные средние значения к. е. о. совпали с расчетной величиной.

ними поверхностями, коэффициенты, учитывающие влияние отраженного света, следующие: при зенитных фонарях— 1,35; при прямоугольных —

1,30; при щедах— 1,47. При инсоляции полупрозрачных куполов вели­ чина коэффициента, учитывающего влияние отраженного света, практи­ чески не меняется.

188

Специальная серия наблюдений проведена для выявления влияния инсоляции на условия внутреннего светового режима при зенитных фо­ нарях. При этом освещенности измерялись параллельно на макетах помещений с зенитными проемами без заполнения и с проемами, за­ крытыми полупрозрачными куполами сначала при затенении проемов от прямых лучей солнца небольшими экранами, а затем при инсоляции При этом экраны не убирались, чтобы не менять степень закрытия не­ босвода, а менялось их положение таким образом, чтобы тени падали рядом с проемами. По результатам этих наблюдений на рис. ПО построе­ ны графики. Сопоставление их показывает, что несмотря на сравнительно

189

полупрозрачного материала рост освещенности связан с увеличением яркости внутренней поверхности куполов.

На рис. ПО нанесена кривая, полученная расчетным путем для ус­ ловий наружного освещения, соответствующих тем, которые наблюда­ лись во время фотометрических измерений. Хорошее совпадение эк­ спериментальных и расчетных данных говорит о том, что исходные по­ ложения, на которых базируется предложенная методика расчета ос­ вещенности помещений с учетом инсоляционной составляющей, оказа­ лись правильными.

Приведенный материал свидетельствует о возможности и практи­ ческой целесообразности учета прямых лучей солнца при расчете ес­ тественного освещения помещений с зенитными фонарями из полупроз­ рачных материалов.

§ 3. Солнцезащита и естественное освещение

Инсоляция оказывает большое влияние на естественное осве­ щение помещений и на условия зрительного восприятия в них. Под вли­ янием прямых солнечных лучей освещенность в помещении значительно возрастает, но при этом может резко ухудшиться качество освещения. Прямые и отраженные лучи солнца, попадая в глаза, вызывают слепимость и изменяют нормальное состояние функций зрения. Солнцеза­ щитные устройства играют не только теплотехническую роль, устраняя чрезмерную инсоляцию и смягчая летний микроклимат, но и являются важным светотехническим фактором, снижающим слепимость, перерас­ пределяющим световой поток и способствующим созданию равномер­ ного рассеянного освещения по всей глубине помещений.

Анализ условий естественного освещения помещений при затенении

ренних поверхностей помещения;

190

ную стороны естественного освещения помещений изучено лишь для отдельных вариантов солнцезащиты. Вывод точных формул связан с большими трудностями, так как при этом необходим учет множества факторов. Приближенные зависимости можно получить теоретически, делая целый ряд упрощающих допущений [28], или на основе экспери­ ментальных исследований [50]. Однако собранного материала пока не­ достаточно.

Фотометрические исследования, выполненные нами на макетах по­ мещений с боковым односторонним освещением [105], позволили полу­ чить основные характеристики естественного освещения при защите окон некоторыми наиболее распространенными затеняющими устройст­

разных типах солнцезащиты в условиях освещения только рассеянным

циональна проекции на освещаемую плоскость участка полусферы еди­ ничного радиуса, видимого из освещаемой точки через контуры свето­ проемов. В глубине помещения в уровне рабочей плоскости освещен­ ность, как правило, невысока. Чтобы не снижать ее еще больше, козы­ рек желательно располагать несколько выше верхней грани светопрое-

выполнены для козырьков, не уменьшающих указанный угол, и для слу­ чаев, когда они несколько сокращают участок видимого небосвода. Оба типа козырьков испытывались при четырех вариантах относитель­ ного выноса Н\1 (2,50; 2,00; 1,67; 1,45).

При достаточно светлой окраске козырька на его коэффициент

191

светопропускания заметно влияет коэффициент отражения подстилаю­ щей поверхности. Поэтому при исследовании влияния козырьков на ус­ ловия освещения помещений измерения были повторены при двух ва­

Кроме указанных типов солнцезащиты, наблюдения проведены при затенении помещений вертикальными солнцезащитными ребрами свет­ лой окраски при трех значениях относительно выноса в/а (1,72; 1,00; 0).

Измерения освещенности показали, что коэффициенты светопропу­ скания, помимо типа солнцезащиты, относительного выноса устройства, коэффициента отражения поверхности элементов и отражающих свойств подстилающей поверхности, в большой степени отличаются для точек, расположенных на разном расстоянии от окон.

По данным фотометрических наблюдений построены графики, ха­

По оси ординат даны значения коэффициента пропускания света солн­ цезащитным устройством, представляющим собой отношение освещен­ ности в данной точке помещения при защищенных окнах к освещен­ ности при отсутствии средств затенения.

Измерения, выполненные на разных макетах, показали, что вели­ чина коэффициента пропускания света солнцезащитными устройствами для точек, расположенных в плоскости характерного разреза при оди­

помещении с жалюзийными экранами трех вариантов при освещении рассеянным светом облачного небосвода и при безоблачном небе. Гра­ фики показывают, что коэффициент светопропускания жалюзийного эк­ рана достаточно резко изменяется для точек, находящихся на различ­ ной глубине. Причем, величина коэффициента возрастает с уменьше­

способствуют выравниванию освещенности по глубине помещения. Из графиков видно также, что коэффициент светопропускания при облач­

ностей, освещаемых при безоблачном небе не только рассеянным све­ том небосвода, но и прямыми лучами солнца. Расположение перьев жа­ люзийного экрана под углом 45° практически не препятствует проник­ новению в помещение светового потока, отраженного от земли.

192

Эти же наблюдения позволяют заключить, что стационарные жалюзийные экраны нецелесообразно применять для солнцезащиты поме­ щений, которые относятся по условиям зрительной работы к высоким