16.Нормирование естественного освещения

Параметры естественного освещения в помещениях, обеспечивающие благоприятные условия для зрения, установлены СНиП [4]. К ним относится коэффициент естественной освещенности и равномерность освещения.

Нормируемые значения КЕО в помещении зависят от сложности зрительной работы и от системы естественного освещения.

Освещенность помещения естественным светом выражают КЕО ряда точек характерного разреза помещения, взятых на условной рабочей поверхности (У. р. п.).

Характерным разрезом помещения считается поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения (при верхнем освещении).

Условной рабочей поверхностью считают горизонтальную поверхность, расположенную на высоте 0,8 м от пола. Для жилых домов и детских дошкольных учреждений нормированное значение КЕО должно обеспечиваться на уровне пола. В некоторых зданиях рабочая поверхность может быть наклонной или вертикальной, например, в выставочных залах, музеях. Таким образом, местоположение рабочей поверхности определяется функциональным процессом.

Величина и равномерность естественной освещенности можно, оценить по кривым освещенности на уровне рабочей поверхности для ряда равномерно расположенных на ней точек (не менее 5). Крайние из расчетных точек размещают на расстоянии 1 м от наружных стен или осей средних рядов колонн (рисунок 52).

Рисунок 52 – Характерные разрезы помещений для расчета КЕО:

а – при боковом освещении; б – при верхнем освещении;

в – при комбинированном освещении

Нормируемое значение КЕО (еN) определяется с учетом характера зрительной работы и светового климата в районе расположения здания.

Территория России разделена на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. В СНиП [4] приведены нормируемые значения КЕО для I группы.

Для зданий, расположенных в других районах, нормируемое значение КЕО (еN) следует определять по формуле: где N – номер группы обеспеченности естественным светом [4, приложение Д]; ен – значение КЕО [4, таблицы 1 и 2]; mN – коэффициенты светового климата [4, таблица 4].

Неравномерность естественного освещения не должна превышать 3:1 для помещений производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным каркасом.

Теплопередача при установившемся режиме

В расчетах чаще используют обратные величины:

aв – коэффициент тепловосприятия, Вт/м2°С;

aн – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2°С;

Общие величины сопротивления теплопередаче:

Однослойного ограждения

Многослойного ограждения

17.Расчет толщины однослойного ограждения

Расчетная схема однослойной конструкции

1. Определить требуемое сопротивление теплопередаче R0ТР исходя из комфортных условий (по формуле) и условий энергосбережения.

2. Сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции:

3. Учитывая, что R0ТР Ј R0 решить уравнение относительно d.

18.Требования к естественному освещению помещений ограждения

К естественному освещению предъявляют четыре основные группы требований: функциональные, технические, архитектурно - художественные и экономические.

Функциональные требования предъявляются для обеспечения комфортных условий с учетом точности выполняемых работ в помещении при сохранении требуемых защитных свойств светопрозрачного ограждения.

Комфортные условия обеспечить удается не всегда. В расчетах предлагается обеспечение требуемых условий для зрительной работы, которые включают:

– обеспечение требуемого уровня освещенности рабочей поверхности;

– создание соответствующей насыщенности помещений светом;

– исключение слепящего действия солнечных лучей; проникающих в светопроемы помещения;

– обеспечение допустимой неравномерности уровней освещенности рабочей поверхности.

Теплопотери через светопроемы могут составлять половину всех теплопотерь здания через ограждение. Одна из ряда причин – высокая теплопроводность единицы площади светопроема по отношению к теплопроводности глухого ограждения.

Технические требования можно определить вопросом: из чего возможно выполнить светопрозрачные ограждения прочными, долговечными, огнестойкими, удобными в эксплуатации и так далее.

К архитектурно-художественным требованиям возможен вопрос: Каким образом можно создать красивое здание, учитывая функциональные и технические требования к зданию и освещению.

Окна – «глаза здания». Их количество, размеры, форма, размещение, ориентация, вид светопрозрачного материала, цвет определяют «лицо» объекта. От этого зависит распределение световых потоков в помещении, насыщенность пространства светом, цветовой колорит и т.п.

К экономическим требованиям может быть поставлен вопрос: Какой ценой обеспечить функциональные, технические и эстетические требования. Желательно – минимальным затратами.

При проектировании естественного освещения нужно иметь в виду, что стоимость заполнения световых проемов, как правило, больше стоимости самого ограждения. Излишнее остекление увеличивает эксплуатационные расходы, в частности, на отопление зданий.

Поэтому нельзя допускать чрезмерных площадей остекления и без нужды применять светопрозрачные ограждения.

Этот комплекс требований к системам освещения может быть дополнен влиянием светового режима на производительность труда, качество выпускаемой продукции, повышение культуры производства, снижение травматизма, сохранение зрения и здоровья людей.

Таким образом, проектирование естественного освещения – сложная задача, решить которую механическим переносом приемов светотехнического расчета из одного проекта в другой невозможно.

19.Расчет толщины многослойного ограждения

Расчетная схема многослойной конструкции

1. Определить требуемое сопротивление теплопередаче R0ТР исходя из комфортных условий (по формуле) и условий энергосбережения.

2. Сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции.

4. Учитывая, что R0ТР Ј R0 решить уравнение относительно d.

20.Естественное освещение. Метод Мешкова

Схема к расчету освещенности по методу Мешкова.

Метод учитывает особые свойства распространения светового поля на поверхности сферы. Освещенность Е является величиной постоянной для всего множества точек внутренней поверхности сферы. Оценка освещенности на внутренний поверхности сферы представляет, в основном, теоретический интерес. Освещенность от всего небосвода можно охарактеризовать как освещенность, создаваемую полусферой на плоскости диаметрального сечения. Светопроем должен быть круглой формы.

По методу Мешкова расчет освещенности в относительных величина может быть выполнен по формуле: где a1 и a2 – определяют в угловой мере большую и меньшую полуоси сферического эллипса, вырезаемого телесным углом в расчетной точке на поверхности сферы единого радиуса; для расчета:

a1 – угол, под которым виден из расчетной точки диаметр СС1 диска в продольной плоскости;

a2 – угол, под которым видна хорда из точки Т, проходящая через центр диска и перпендикулярная диаметру продольного сечения СС1;

sin (a1/2) , sin (a2/2)проекции полуосей этого эллипса на плоскость перпендикулярную оси телесного угла;

g - угол между нормалью к освещаемой плоскости и световым вектором;

Расчет освещенности в абсолютных величинах следует выполнять по формуле:

где L – яркость участка неба, видимого через светопроем.

Коэффициент естественной освещенности определяется из зависимости: где Е – освещенность в расчетной точке внутри помещения от участка неба, видимого через cn, обладающего яркостью L; Е0 – освещенность в расчетной точке от всего небосвода с яркостью L.