741

5.3.Расчет КЕО при комбинированном (боковом и верхнем) варианте 19

освещения ……………………………………………….

7.Расчет естественного освещения жилых и общественных зданий

8.Нормативные значения естественного освещения помещений жилых и общественных зданий

9.Выбор системы естественного освещения, заполнения световых проемов и светопропускающих материалов

10.Предварительный расчет естественного освещения помещений

11.Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений Проверочный расчет естественного освещения помещений жилых и общественных зданий

13.Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий

14.Примеры расчета естественного освещения жилых и общественных зданий

15.Список литературы

16.Приложения

3

Общие положения

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное, когда световой поток попадает в здание через боковые и фонарные (в покрытии) световые проемы.

Выбор вида естественного освещения зависит от технологического процесса, условий зрительной работы, объемно-планировочного и конструктивного решения здания, а также светоклиматических особенностей места строительства и экономических факторов.

Боковое освещение обычно применяется в многоэтажных зданиях и одноэтажных при отношении глубины помещения к высоте окон над уровнем рабочей поверхности не более 8 м, а комбинированное – в многопролетных одноэтажных зданиях.

Светотехнический расчет следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 23-05–95 «Естественное и искусственное освещение».

Расчет сводится к выбору вида (боковое, верхнее или комбинированное), определению размеров, формы, расположения и конструктивного решения световых проемов, обеспечивающих нормируемый уровень освещения внутри производственного здания.

При выборе формы и размеров световых проемов следует помнить, что они являются важными элементами, определяющими архитектурное решение здания и интерьера помещения. От размеров и формы световых проемов зависят световой и температурный режимы помещения, а также эксплуатационные расходы на содержание здания.

Достаточность размеров, формы и места расположения световых проемов определяют в процессе предварительного и проверочного расчетов.

Окончательные размеры проемов в проекте здания могут на 5–10 % отклоняться от требуемых по расчету площадей.

2. Основные термины и понятия

Световой климат – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности (освещенность и количество освещения на горизонтальной поверхности и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более 10 лет.

Облачное небо МКО (по определению Международной комиссии по освещению

– МКО) – небо, полностью закрытое облаками и удовлетворяющее условию, при котором отношение его яркости в зените равно 1 2sin / 3.

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямое или отраженное), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Боковое естественное освещение – освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.

Верхнее естественное освещение – освещение помещения через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в стенах в местах перепада высот здания.

4

Комбинированное естественное освещение – сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Совмещенное освещение – освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

Геометрический коэффициент естественной освещенности ε (%) – отношение естественной освещенности, создаваемой в рассматриваемой точке заданной плоскости внутри помещения светом, прошедшим через незаполненный световой проем и исходящим непосредственно от равномерно яркого неба к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности под открытым полностью небосводом, при этом участие прямого солнечного света в создании той или иной освещенности исключается.

Рабочая поверхность – поверхность, на которой производят работу и на которой нормируется или измеряется освещенность.

Условная рабочая поверхность – условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

Глубина помещения В - при одностороннем боковом освещении - расстояние между наружной поверхностью стены со светопроемами и наиболее удаленной от нее стеной помещения; при двустороннем естественном освещении - расстояние между наружной поверхностью стены со светопроемами и серединой помещения.

Длина помещения Lп - расстояние между стенами, перпендикулярными наружной стене.

Коэффициент запаса Кз – расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, источников света (ламп) и светильников, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещений.

Характерный разрез помещения – поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или продольной оси пролетов помещений. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны, наиболее удаленные от световых проемов.

Объект различения – рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы.

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается светлым при коэффициенте отражения поверхности К > 0,4; средним – при К = 0,2…0,4; темным при К < 0,2.

Контраст объекта различения фоном К - определяют отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона. Контраст считается большим при значении К > 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости); средним – при К = 0,2…0,4 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым – при К < 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

Расчетное значение КЕО, (%) – значение, полученное расчетным путем при проектировании естественного или совмещенного освещения помещений.

Площадь фонарей S в0 , (м2) – суммарная площадь световых проемов (в свету) всех фонарей, находящихся в покрытии над освещаемым помещением или пролетом.

5

Площадь окон S б0 , (м2) – суммарная площадь световых проемов (в свету), находящихся в наружных стенах освещаемого помещения.

Относительная площадь световых проемов S в0 / Sп; S б0 / Sп, (%) –отношение

площади фонарей или окон к освещаемой площади пола помещения.

Неравномерность естественного освещения – отношение среднего значения к наименьшему значению КЕО в пределах характерного разреза помещения.

Аварийное освещение – освещение для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения.

Эвакуационное освещение (аварийное освещение для эвакуации) – освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

Дежурное освещение – освещение в нерабочее время.

Общее освещение – освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

Местное освещение – освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Комбинированное освещение – освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

3. Предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении помещений

Расчет производится по формуле

где Lп – длина помещения, м;

6

где eн – нормированное значение КЕО при боковом освещении в зависимости от

разряда и подразряда зрительной работы, контраста объекта с фоном и характеристики фона, %; определяется по приложению 1;

m – коэффициент светового климата, принимаемый по приложению 2 с учетом приложения 3;

N – номер группы административных районов по ресурсам светового климата, принимаемый по приложению 3;

Полученные по формуле (8) значения следует округлять до десятых долей. Кз – коэффициент запаса, зависящий от состояния воздушной среды

производственных помещений (концентрации пыли, дыма, паров и т.п.), а также от количества чисток остекления световых проемов в год и угла наклона светопропускающего материала к горизонту; определяется по приложению 4;

0 – световая характеристика окон при боковом освещении, определяемая по приложению 5, в зависимости от отношения:

–длины помещения Lп к его глубине В (Lп / B);

–глубины помещения В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до

верха оконного проема h1 ( B / h1 ).

Рис.1и 2. Планы и разрезы зданий при боковом одностороннем (а) и верхнем двустороннем(б) освещении

Размеры Lп, В и h1 устанавливаются в соответствии с рис. 1 и 2.

При двухстороннем боковом освещении глубину помещения B (м) принимают равной половине ширины здания, а при одностороннем освещении – равной ширине здания.

Кзд – коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий; определяется по приложению 6;

0 – общий коэффициент светопропускания окон, определяемый по формуле

где 1 – коэффициент светопропускания светопрозрачного материала;2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема;

7

3 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях покрытий; значения 1 , 2 , 3 определяются по приложению 7;

4 – коэффициент, учитывающий световые потери в солнцезащитных устройствах (приложение 8); принимается только для 111 и 1V климатических районов строительства здания.

5 – коэффициент, учитывающий световые потери в защитной сетке,

устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9 (при боковом освещении

5 1).

При проектировании бокового освещения, определяя 0 , учитывают только

значения 1 , 2 и 4 .

r1 – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения и принимаемый по приложению 9 в зависимости от отношения:

–глубины помещения В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха оконного проема h1 ( B / h1);

–расстояния расчетной точки от наружной стены l к глубине помещения B

( l / B );

–длины помещения Lп к его глубине В (Lп / B);

Для определения r1 предварительно следует установить средневзвешенный

определяют по формуле (10), а значения r1 – по приложению 9.

8

После подбора всех коэффициентов, используя формулу (1), определяют

суммарную площадь боковых световых проемов в продольных наружных стенах, Sбо, м2.

Задавшись шириной оконных проемов bо = 3,0; 4,0 или 4,5 м, определяют их высоту hо.к (м) по формуле

где n – количество шагов вдоль здания;

bо – принятая ширина оконного проема, м.

Установленная по формуле (12) высота оконных проемов округляется в сторону

то следующим этапом является проведение проверочного расчета с определением значений КЕО при боковом освещении eрб (%) в расчетных точках помещения по

графикам А.М. Данилюка.

Если определенная по формуле (12) высота оконного проема hо.к (м) превышает

размер, установленный по формуле (14), или расчетные значения КЕО в наиболее удаленной точке освещения оказывается ниже нормативного значения, установленного по формуле (8), то в этом случае необходимо для здания запроектировать световой фонарь.

4. Предварительный расчет площади световых проемов при верхнем освещении помещений

Расчет площади световых проемов при верхнем (фонарном) освещении

где Sп – площадь пола помещения за вычетом площади достаточного естественного света от боковых световых проемов, определенных по одной из формул (2) – (7);

eNв – нормированное значение КЕО при верхнем естественном освещении, определяемое по формуле (8);

ф – световая характеристика фонаря или светового проема в плоскости

покрытия, принимаемая по приложению 10 и 11 с учетом типа фонаря, количества пролетов, отношения длины помещения Lп (м) к ширине пролета А (м) и отношения высоты цеха Н (м) к ширине пролета А (м), над которым устраивается фонарь;

9

Кф – коэффициент, учитывающий тип фонаря (приложение 12);

r2 – коэффициент повышения КЕО при верхнем освещении светом, отраженным от поверхностей помещения, принимаемый по приложению 13 в зависимости от средневзвешенного коэффициента отражения (формула (10)) и отношения высоты от условной рабочей поверхности до нижней границы фонарного остекления Hф (м) к

ширине пролета А (м), над которым устраивается фонарь ( Hф / A ).

Рис.3. Определение величины Hф

Высота Hф (м) определяется по формуле

где Н – высота цеха, от уровня пола до низа стропильной конструкции, м;

Aф – проектная высота стропильной конструкции в коньковой части, принимаемая:

-при ширине пролета цеха 18 м равной 3,0 м ;

-при ширине пролета цеха 24 м равной 3,3 м.

П – проектная высота бортовой плиты фонаря, принимаемая равной 0,6 м;

0 , Кз – то же, что и в формуле (1).

После определения всех коэффициентов, входящих в формулу (15), находим площадь световых проемов фонарного освещения Sов (м2).

Затем определяем длину фонарного остекления по формуле

10