Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Рахитектура. Образцы, методички / Литература_КП-3 / 02_МР_Светотехнический_расчет_2010

.pdf
Скачиваний:
33
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
1.53 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ОДЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

КАФЕДРА АРХИТЕКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, РЕСТАВРАЦИИ И РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ИХ КОМПЛЕКСОВ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО СВЕТОТЕХНИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ ЗДАНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Для студентов направления: Строительство Образовательно-квалификационного уровня: Специалист и магистр Специальность: 092101 Промышленное и гражданское строительство Форма обучения: очная, заочная

Одесса – 2010

УДК 628.921 УТВЕРЖДЕНО Ученым Советом АХИ ОГАСА

протокол №___ от ________2010 г.

Методические рекомендации рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании научно-методической комиссии Архитектурно-художественного института , протокол №___ от ________2010 г.

Методические рекомендации рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании кафедры архитектурных конструкций, реставрации и реконструкции зданий, сооружений и их комплексов, протокол №___ от ________2010 г.

Составители: профессор какфедры архитектурных конструкций, академик Инженерной академии Украины канд. техн. наук, Гликман М.Т.

ассистент кафедры архитектурных конструкций Арсирий А.Н.

Рецензенты: зав. кафедры светотехники и источников света ХНАГС,

д.т.н., проф. Говоров Ф.П.

декан факультета Гидротехнического и транспортного строительства д.т.н., проф. Мишутин А.В

Ответственный за выпуск

Зав. кафедрой архитектурных конструкций, реставрации и реконструкции зданий, сооружений и их комплексов докт. техн. наук, проф., академик Лисенко В.А.

2

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................

4

1.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ.................

5

2.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СВЕТОПРОМОВ ............

8

3.

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ.......

9

3.1.НОРМАТИВНАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО КЕО

10

3.2. УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО КЕО

........11

4. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ......................................................................................

12

ЛИТЕРАТУРА

...........................................................................................................

22

Приложение А. Требуемое значение КЕО для зданий различного назначения..................

23

Приложение Б. ..................................................................Коэффициент светового климата

23

Приложение В. .......................Световая характеристика η0 окон при боковом освещении

24

Приложение Г. ...........................................................Световая характеристика фонарей ηф

24

Приложение Д. .............................................................................................

Коэффициент К ф

25

Приложение Е. ..................................................................................Коэффициент запаса Кз

25

Приложение Ж.

Коэффициенты τ 1 , τ 2 , τ 3 , .................................................................................26

Приложение З. ................................................................................................

Коэффициент τ 4

27

Приложение И. ..............................................................................................

Коэффициент r 1

27

Приложение К. ..............................................................................................

Коэффициент r 2

28

Приложение Л. ...............................................................................................

Коэффициент q

28

Приложение М. ............................................................................................

Коэффициент ε б

29

3

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические рекомендации предназначены для студентов специальностей 7.0921.01 (8.0921.01) – " Промышленное и гражданское строительство", изучающих основы проектирования и физико-технические вопросы формирования ограждающих частей зданий, и выполняющих курсовые проекты и работы с последующим выходом на дипломные разработки магистров и специалистов, закрепляемых за кафедрой архитектурных конструкций как за выпускающей. Методические рекомендации увязаны с лекционным курсом, практическими и индивидуальными занятиями и СPC, являясь методическим пособием, помогающим освоению умений и навыков в решении практических задач в области проектирования производственных корпусов примышленных предприятий в рамках привязки их к требованиям внутренней и внешней световой среды, обусловленным влиянием климатических факторов на объемно- планировочные (ОПР) и конструктивные решения (КР) с учетом нормируемых параметров микроклимата.

Методические рекомендации составлены в развитие исследований по теме «Система подготовки, повышения квалификации и аттестации специалистов строительной отрасли по вопросам оценки потенциального ресурса и надежности зданий с учетом их сейсмонадежности» разрабатываемой ОГАСА в соответствии с приказом МОНУ от 13.05.2005 г. 268.

Методические рекомендации базируются на опыте кафедры и ее исследованиях, а также разработках других ВУЗов и организаций, в частности Харьковского государственного технического университета строительства и архитектуры и Харьковского «ПромстройНИИПроекта» и основаны на современных требованиях энергоресурсосбережения, нашедших отражение в действующих нормативных документах в области строительства и архитектуры.

Излагаемые в методических рекомендациях материалы являются частью информационно-методической базы кафедры архитектурных конструкций, формируемой с учетом студенческих работ и проектов, с привлечением самих студентов, выпускников и аспирантов к участию в кафедральных разработках и их реализации и использовании в обучении и дальнейшей работе, в частности на филиале кафедры при "Одесском Стройпроекте" и в Научно-производственном центре «Экострой».

Составители надеются, что теоретические и практические аспекты данной работы будут востребованы и использованы в дальнейших курсовых и дипломных разработках, магистерских и аспирантских исследованиях и их реализации на практике, а также при подготовке и переподготовке специалистов специализации «Экспертиза и управление недвижимостью».

4

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Всоответствии с положениями ДБН В.2.5-28-2006 «Естественное и искусственное освещение» [6] в помещениях с постоянным пребыванием людей необходимо предусматривать естественное освещение, за исключением помещений, в которых по технологическим требованиям наличие естественного света нежелательно или запрещено.

Основная функция световых проемов обеспечение возможности работать в помещении без использования искусственного света в светлое время суток, когда наружная горизонтальная освещенность не ниже «критической». В Украине как и в странах СНГ критическая освещенность принята на уровне

5 000 лк.

Поскольку на протяжении суток, вследствие непостоянной облачности и положения Солнца, наружная освещенность постоянно изменяется, то нормирование естественной освещенности в абсолютных единицах (люксах) нерационально. Поэтому нормативным критерием условий освещенности помещений естественным светом в [6] служит коэффициент естественной освещенности (КЕО), определяемый процентным соотношением освещенности внутри помещения к одновременной наружной на открытой горизонтальной площадке.

Нормативное КЕО значение, при котором в расчетной точке помещения, при наружной «критической» освещенности, естественная освещенность достигает нормируемого значения на уровне искусственной освещенности для соответствующего разряда зрительного процесса.

Нормативное значение КЕО зависит от ориентации светопроема по сторонам горизонта, а также от условий светового климата территории (географический пункт строительства).

Взависимости от расположения световых проемов в ограждающих конструкциях выделяют следующие виды естественного освещения:

боковое (вертикальные или наклонные светопроемы в наружных стенах);

верхнее (светопроемы в покрытии);

комбинированное (наличие светопроемов как в стенах, так и в покрытии).

Выбор системы естественного освещения зависит от особенностей

технологического (функционального) процесса, условий зрительной работы, объемно-планировочного и конструктивного решения здания, экономических факторов.

При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). При двустороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения.

5

Рис. 1. Боковое одностороннее освещение

Рис. 2. Боковое двухстороннее освещение

Верхнее или комбинированное освещение предусматривает устройство 2-х видов фонарей: светоаэрационные фонари (САФ), устраиваемые лентами вдоль длины здания, зенитные, устраиваемые отдельными зонами”, как правило в шахматномпорядке.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

При невозможности обеспечить нормативное значение КЕО в помещении применяют совмещенное освещение с дополнительным устройством источников искусственного света.

6

Рис. 3. Типы фонарей: 1) прямоугольный светоаэрационный фонарь (САФ); 2) трапециевидный САФ; 3) шедовый вертикальный;

4)шедовый наклонный; 5) двухстекольний зенитный фонарь;

6)стеклянная крыша-атриум; 7) зенитный панельный фонарь

скупольным остеклением

Расчет и конструирование светопрозрачных ограждений осуществляется в следующей последовательности:

задаются типом, габаритами и размещением светопрозрачных ограждений на фасадах и в покрытии проектируемого здания;

рассчитывают КЕО при выбранной системе освещения;

сверяют полученные значения с нормативными;

при несоответствии КЕО нормативным значениям корректируют габариты светопроемов.

7

2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СВЕТОПРОМОВ

Предварительный расчет площади оконных проемов выполняется на первой стадии проектирования для определения ориентировочных габаритов оконного заполнения.

Допускается деление помещений на зоны с боковым освещением (крайние пролеты производственных корпусов) и зоны с верхним освещением (средние пролеты производственных корпусов). Нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне может производиться независимо друг от друга.

Рис. 4. Зонирование помещений производственного корпуса

Требуемая площадь светопроема при боковом освещении определяется по формуле:

 

SO =

SП × еN ×ηO × KЗ

,

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

τ O ´ r1 ´100

 

 

где:

SО

 

площадь окна;

 

 

 

SП

 

площадь пола зоны с боковым освещением (принимается равной

площади пола крайнего пролета в пределах длины здания), м2;

 

еN

нормированное значение КЕО для данного помещения, принимается

по приложению А;

 

 

 

ηО

 

световая характеристика окна, принимается по приложению В;

 

КЗ

 

коэффициент запаса, принимается равным по приложению Е;

 

τО

общий коэффициент светопропускания светопрозрачного заполнения

 

светопроема, принимается по формуле (2);

 

 

r1

 

 

коэффициент, учитывающий

влияние

отраженного света

принимается по данным приложения И;

 

 

 

τ 0 =τ1 ×τ 2 ×τ 3 ×τ 4 ,

 

(2)

где:

τ1

коэффициент светопропускания светопрозрачного заполнения,

принимаемый по приложению Ж;

 

 

τ2

коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема,

принимаемый по приложению Ж;

 

 

τ3

коэффициент, учитывающий потери

света в несущих конструкциях

покрытия, принимаемый по приложению Ж (при боковом освещении τ3= 1);

τ4

 

 

коэффициент, учитывающий потери света

в солнцезащитных

устройствах, принимаемый по приложению З.

8

Требуемая площадь светопроема при верхнем освещении определяется по формуле:

SФ =

S П × еN ×ηФ × K З

 

 

 

 

 

 

,

(3)

τ

O

× r × K

Ф

× 100

 

 

 

2

 

 

 

где: SФ

 

площадь светового фонаря;

 

SП

площадь пола зоны, освещаемой верхним светопроемом; принимается

равной площади среднего пролета в пределах длины здания, м2;

 

еN

нормированное значение КЕО для заданного помещения,

 

принимается по приложению А;

 

ηФ

 

световая характеристика фонаря, принимается по приложению Г;

КЗ

коэффициент запаса, принимается по приложению Е;

 

τО

общий коэффициент светопропускания заполнения светопроема,

принимается по формуле (2);

 

r2

коэффициент, учитывающий влияние отраженного света,

 

принимается по приложению К;

 

КФ

 

коэффициент, учитывающий тип фонаря, принимается по

 

приложению Д.

 

3. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ

Нормированное значение КЕО (ен) для зданий, расположенных в различных светоклиматических районах, необходимо рассчитывать по следующей формуле:

еN = ен × mN,

(4)

где: еN - значение КЕО, % (Прилож. А);

т - коэффициент светового климата (Прилож. Б);

N - номер группы обеспеченности естественным светом (Прилож. Б).

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) в расчетной точке при боковом освещении без учёта влияния противостоящих зданий определяется по формулам:

eбр

= εб q r1

τ 0

 

, ,

 

 

(5)

 

 

 

K

з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при верхнем освещении

 

eвр

= [ε в + ε ср (r2 K ф

1)]

τ 0

,

(6)

 

 

 

 

 

 

 

K з

 

при комбинированном (верхнем и боковом) освещении

 

eрк

= евр + ебр ,

 

 

 

 

 

(7)

9

где: εб геометрический КЕО, учитывающий прямой свет от неба в расчетной

точке при боковом освещении, % (Прилож. М);

q коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО (Прилож. Л);

r1 коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (Прилож. И); τ0 общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле (2); Кз коэффициент запаса (Прилож. Е).

3.1.НОРМАТИВНАЯ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО КЕО

На сегодняшний день нормативным методом определения геометрического КЕО является графический метод А.М.Данилюка, предложенный в 1929 г. Он основан на геометрической интерпретации закона проекции телесного угла. Основой графического метода являются лучевые графики I и II, состоящие из пучка прямых лучей, исходящих из одного центра (полюса). Для построения этих графиков угол π разбит на n=100 таких элементарных углов, чтобы каждый коэффициент εI и εII отличался от предыдущего на постоянную величину, равную 1:n=0.01, т.е. на 1%.

Рис. 5. Пространственная схема пользования графиками А.М.Данилюка

10