Расчет естественного освещения

Коэффициент есте­ственной освещенности может быть рассчитан по экспе­риментальным данным. Для этого необходимо предвари­тельно измерить освещенность внутри помещения на рабочем месте и одновременно наружную освещенность го­ризонтальной плоскости, освещаемой всем небосводом.

При определении достаточности естественного освеще­ния на стадии проектирования производственного зда­ния для правильной расстановки оборудования и разме­щения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходимо уметь аналитически определять коэффициенты естественной освещенности.

Световой поток, падающий на расчетную точку М (рис. 1) производственного помещения, складывается из прямого диффузного света части небосвода, видимого че­рез светопроём, а также света, отраженного от внутрен­них поверхностей помещения и от противостоящих зда­ний.

При боковом освещении КЕО определяется из сле­дующего выражения:

(2)

где – геометрические коэффициенты естественной освещенности в расчетных точках при боковом освеще­нии соответственно от небосвода и противостоящего здания (их значения определяются с помощью графического метода А. М. Данилюка в предположении, что оконные проемы не имеют остекления и переплетов, а внутренние поверхности помещений не отражают света); q – коэффициент, учитывающий неравномерность яркости небес­ной полусферы от горизонта к зениту (q определяют по графику рис. 2 в зависимости от угла θ между горизон­том и линией, соединяющей точку рабочего места и се­редину светопроёма); К – коэффициент, характеризую­щий относительную яркость противостоящего здания.

Рис. 1. Схема для определения коэффициента естественной осве­щенности с учетом отраженного света от противостоящего здания: К — коэффициент освещенности; q — световой поток от небосвода: r₁—ко­эффициент отражения

Р ис. 2. Значения коэффициента q, учитывающего неравномерную яркость облачного неба

При расчете учитывается общий коэффициент светопропускания:

(3)

де – соответственно коэффициенты, учитывающие потери света в материале остекления, переплетах светопроёмов, слое за­грязнения остекления и солнцезащитных устрой­ствах (см. табл. 2 приложения). При отсутствии на окнах солнцезащитных устройств 1. Повышение КЕО за счет отражен­ного света от потолка и стен помещения учитыва­ется коэффициентом r (см. табл. 3 приложения).

Геометрические коэф­фициенты естественной освещенности определяют методом А. М. Данилюка. Полусферу небосвода ус­ловно разбивают на 10000 участков равной световой активности (рис. 3), определяют количество участков небосвода, видимых из данной точки помещения через светопроём, т. е. графически оп­ределяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непо­средственно попадает в расчетную точку.

Рис. 3. Схема деления по­лусферы на участки равной световой активности

по ме­тоду А. М. Данилюка

Количество видимых через светопроёмы участков не­босвода определяют при помощи двух графиков (рис. 4), представляющих собой проекцию пучка лучей, сое­диняющих центр полусферы небосвода с участками рав­ной световой активности по высоте (график /) и по ши­рине (график //) светового проема.

Рис. 4. Пример использования графиков А.М. Данилюка для подсчёта числа лучей, захватываемых светопроёмом

Определение КЕО сводится к наложению графиков / и // соответственно на поперечный разрез и план по­мещения и к подсчету числа лучей, пропускаемых светопроёмом по его высоте и ширине.

Геометрическое значение КЕО в данной точке помещения:

где n₁ — число лучей графика /, проходящих через светопроём на поперечном разрезе помещения; n₂ — число лучей графика //, проходящих через светопроём на плане помещения.