1. Цементно-песчаный раствор:

=1800 кг/м³, =0,76 Вт/м·⁰С,

=0,93 Вт/м·⁰С.

2. Кирпич:

=1800 кг/м³, =0,7 Вт/м·⁰С,

=0,81 Вт/м·⁰С.

3. Пенополистирол:

=100 кг/м³,=0,041 Вт/м·⁰С,

=0,052 Вт/м·⁰С.

Расчетная схема № 3

1. Цементно-песчаный раствор:

=1800 кг/м³, =0,76 Вт/м·⁰С,

=0,93 Вт/м·⁰С

2. Кирпич:

=1800 кг/м³, =0,7 Вт/м·⁰С,

=0,81 Вт/м·⁰С

3. Пенополистирол:

=100 кг/м³,=0,041 Вт/м·⁰С,

=0,052 Вт/м·⁰С

Рисунок 4.1 – Расчетные схемы к выполнению контрольной работы

по разделу "Строительная теплотехника"

5 Строительная светотехника

5.1 Общие указания

Строительная светотехника – наука о проектировании, расчетах и нормировании световой среды в городах и отдельных здания разного назначения.

Необходимое количество и качество природного света в помещениях определяется их функциональным назначением, точнее, характером зрительной работы. На основе многолетнего опыта и проведенных исследований были установлены параметры естественного освещения, при которых обеспечиваются благоприятные условия для зрения. Такими параметрами являются КЕО и неравномерность естественного освещения.

Учитывая объем контрольной работы по всем разделам изучаемой дисциплины, студентам предлагается в настоящем разделе, не привязываясь к конкретному району строительства и технологическому процессу, т.е. конкретной норме КЕО, определить значение КЕО при боковом или комбинированном освещении по заданным размерам световых проемов и габаритов зданий, используя методику проверочного расчета. По результатам расчета студент должен сделать вывод, для какой характеристики зрительной работы подходит заданная схема: для работы средней точности при боковом и комбинированном освещении значения КЕО соответственно составляют 1,5% и 4%; для работы малой точности соответственно 1% и 3%.

5.2 Методика определения коэффициента естественной освещенности при боковом и верхнем освещении

Нормированное значение КЕО для зданий, располагаемых в различных районах, следует определять по формуле:

, (5.1)

где – номер группы обеспеченности естественным светом;

– нормированное значение КЕО, %;

– коэффициент светового климата.

Полученные по формуле (5.1) значения следует округлять до десятых долей.

В производственных помещениях глубиной до 6,0 м при одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1,0 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.

В крупногабаритных производственных помещениях глубиной более 6,0 м при боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке на условной рабочей поверхности, удаленной от световых проемов:

на 1,5 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ I-IV разрядов;

на 2,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ V-VII разрядов;

на 3,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ VIII разряда.

При двустороннем боковом освещении нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках (всего не менее пяти точек), расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1,0 м от поверхности стен.

Расчетное значение КЕО () при проектировании естественного освещения выражается в процентах и определяется:

а) при боковом освещении по формуле

; (5.2)

б) при верхнем освещении по формуле

; (5.3)

в) при комбинированном (верхнем и боковом) освещении по формуле

, (5.4)

где – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;

–геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба от -го участка неба;

–коэффициент, учитывающий неравномерную яркость -го участка облачного неба;

–количество участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;

–геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от -го участка фасадов зданий противостоящей застройки;

–средняя относительная яркость -го участка фасадов зданий противостоящей застройки;

–коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий;

–общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле

,

где – коэффициент светопропускания материала;

–коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема. Размеры светопроема принимаются равными размерам коробки переплета по наружному обмеру;

–коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (при боковом освещении =1);

–коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах;

–коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимается равным 0.9;

– коэффициент запаса;

– количество световых проемов в покрытии;

- геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении от -го проема;

–среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемый из соотношения

,

где – количество расчетных точек;

–коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;

– коэффициент, учитывающий тип фонаря.

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

, (5.5)

где – количество лучей по графикуI, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

–количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

Подсчет количества лучей по графикам I и II производится в следующем порядке:

а) чертеж поперечного разреза здания, выполненный на светопрозрачном материале, накладывается на график I, центр графика совмещается с расчетной точкой, а нижняя линия графика со следом рабочей поверхности;

б) подсчитывается количество лучей (), проходящих через световой проем по высоте оконного проема;

в) отмечается номер полуокружности на графике I, которая проходит через середину высоты светового проема;

г) чертеж плана накладывается на график II таким образом, чтобы его вертикальная ось проходила по линии характерного разреза помещения, а горизонталь, номер которой соответствует номеру полуокружности по графику I, проходила через оконные проемы;

д) подсчитывается количество лучей () по графикуII, проходящих от неба через световые проемы;

е) определяется геометрический коэффициент естественной освещенности при верхнем освещении по формуле (5.5).

Геометрический коэффициент естественной освещенности в какой-либо точке помещения при верхнем освещении определяется по формуле:

, (5.6)

где – количество лучей по графикуIII, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы на поперечном разрезе помещения;

–количество лучей по графику II, проходящих от неба в расчетную точку через световые проемы на продольном разрезе помещения.

Подсчет количества лучей по графикам III и II производится в следующем порядке:

а) поперечный разрез помещения накладывается на график III, центр графика "0" совмещается с расчетной точкой, а нижняя линия графика III – со следом рабочей поверхности;

б) подсчитывается количество лучей (), проходящих от неба в расчетную точку по высоте фонаря;

в) отмечается номер полуокружности графика III, которая проходит через середину высоты фонаря;

г) продольный разрез помещения накладывается на график II таким образом, чтобы его вертикальная ось совмещалась с характерным разрезом, а горизонталь, номер которой соответствует номеру окружности по графику III проходила посередине высоты фонаря. Под характерным разрезом понимается вертикальная плоскость, в которой находятся все расчетные точки;

д) подсчитывается количество лучей () по графикуII, проходящих от неба через световые проемы;

е) определяется геометрический коэффициент естественной освещенности при верхнем освещении по формуле (5.6).

Заданием не предусмотрено расположения здания в составе генерального плана застройки, следовательно, влияние противостоящих (затеняющих) зданий не учитывается, что значительно упрощает расчет.

Рекомендуемое значение средневзвешенного коэффициента отражения = 0,4.

Рекомендуемое значение коэффициента светопропускания материала = 0,9, коэффициента, учитывающего потери света в переплетах светопроема= 0,75.

Рекомендуемое значение коэффициента запаса = 1,3.

Варианты заданий представляют собой одноэтажные, однопролетные цеха с односторонним или двусторонним боковым освещением, с наличием или отсутствием фонарей, разных размеров зданий и окон.

Шаг крайних колонн 6000 мм, размер простенков между окнами 1500 мм. Высоту окон принять по заданию, ширину оконных проемов принять 4500 мм, остекление фонаря ленточное высотой 1200 мм.