М ИНИСТЕРСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра архитектуры

Лабораторная работа №3

«Расчёт естественного освещения здания»

Выполнила:

студентка С09-3

Глухих О.В.

Проверила:

Короян Ю.С.

Тюмень 2011 г.

Содержание

1. Цель работы…………………………………………………………………….3

2. Содержание работы..…………………………………………………………..3

3. Проверочный расчет КЕО.…………………………………………………….4

4. Список литературы..…………………………………………………………..13

5. Приложение А…………………………………………………………………14

6. Приложение Б……………………………..…………………………………..16

7. Вывод…………………………………………………………………………..18

1 Цель работы:

Расчетным методом определить коэффициент естественного освещения (КЕО) в характерных точках помещения (точки находятся на уровне рабочей поверхности).

2 Содержание работы

Естественная освещенность в помещении осуществляется за счет прямого диффузионного света небосвода и отраженного света от внутренних поверхностей помещения, противостоящих зданий и поверхности земли, прилегающей к зданию.

Расчетный коэффициент КЕО в точке помещения с боковым светом следует определять по СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение».

Для использования графиков А.М. Данилюка при расчете КЕО необходимо вычертить в одинаковом масштабе план помещения и разрез по окну (Приложение А). Размеры этого помещения и светопроемов определяют с помощью рулетки или дальномера.

3 Проверочный расчет кео

3 .1 Исходные данные для проверочного расчета

Необходимо проверить соответствие нормам естественного освещения учебную аудиторию с односторонним боковым освещением. Учебная аудитория имеет следующие архитектурно-строительные и светотехнические характеристики:

3.1.1 Глубина помещения d_п=5,8м;

3.1.2 Ширина помещения b_п=5,7м;

3.1.3 Высота помещения h_п=3м;

3.1.4 Толщина наружной стены Δ_ст=1м;

3.1.5 Высота подоконника от уровня земли до низа оконного проема h_пд=11,75м;

3.1.6 Ширина оконного проема по наружному обмеру b₀=4,037м;

3.1.7 Высота оконного проема по наружному обмеру h₀=1,67м;

3.1.8 Высота от уровня рабочей поверхности до верха окна по наружной грани h₀₁=1,72м;

3.1.9 Переплеты пластиковые;

3.1.10 Стеклопакеты;

3.1.11 Средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения ρ_ср=0,5 (по п. 5.10, СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение»);

3.1.12 Коэффициент запаса К_з=1,2 (по табл.3, СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение»).

В качестве противостоящего здания выступает библиотека, расположенная параллельно нашему зданию, со следующими архитектурно-строительными и светотехническими характеристиками:

3.1.13 Длина торца здания а=34м;

3.1.14 Высота здания до карниза Н_зд=16,75м;

3.1.15 Расчетная высота здания Н_р=5,5м;

3.1.16 Расстояние между зданиями l=11м;

3 .1.17 Облицовка фасада – синяя краска;

3.1.18 Средневзвешенный коэффициент отражения фасада ρ_с=0,2 (по табл. Б.3, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»).

3.2 Проверочный расчет естественного освещения жилой комнаты.

На первом этапе расчета необходимо вычертить план и разрез помещения, и противостоящее здание в одинаковом масштабе (М 1:100) на кальке (Приложение Б). Обозначим на плане и разрезе исследуемую точку – точку 1, которая расположена на расстоянии 4м от светового проема.

На втором этапе определим значение КЕО в исследуемой точке, по форуме:

где:

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

– геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-го участка небосвода, определяемый по формуле:

где:

n₁ – количество лучей по I графику Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

n₂ – количество лучей по II графику Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-го участка облачного неба МКО, определяемый по таблице Б.1, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

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

– геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j-го участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле:

где:

- количество лучей по I графику Данилюка, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

– количество лучей по II графику Данилюка, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

– средняя относительная яркость j-го участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемая по таблице Б.2, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

– коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле:

где:

– коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода зданиями, видимыми из расчетной точки, определяемый по таблице Б.6, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

r₀ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблицам Б.4 и Б.5, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

τ ₀ – общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле:

(6)

где:

τ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по таблице Б.7, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по таблице Б.7, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

τ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по таблице Б.8, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий» (при боковом освещении τ₃=1);

τ₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по таблице Б.8, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий»;

τ₅ – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (τ₅=1);

К_з – расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент запаса), определяемый по таблице 3, СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение».

Для определения е_р^б для точки 1 предварительно определим значения n₁, n₂, n₁' и n₂'.

Для определения n₁ и n₁' накладываем поперечный разрез помещения на график I, совмещая полюс графика ноль с точкой 1, а нижнюю линию графика – с уровнем рабочей поверхности.

n ₁ – это число лучей по графику I, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку 1 на разрезе помещения: n₁=8, 5.

n₁' – это число лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку 1 на разрезе помещения: n₁'=8, 5.

Отмечаем номер концентрической полуокружности, проходящей через середину светового проема освещаемого небом С - №18,5, и через середину участка светового проема освещаемого светом от противостоящего здания С₂ - №18,5.

Для определения n₂ и n₂' пользуются графиком II. Для этого совмещаем ось графика с расчетной точкой 1, а горизонталь №18,5 с серединой светового проема С и подсчитываем число лучей:

n₂ – число лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку 1 на плане помещения: n₂=19.

n₂' - число лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку 1 на плане помещения: n₂=25.

Найдем значения и по формулам (3) и (4):

Далее найдем значение q_i по таблице Б.1, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий». Для этого на поперечном разрезе определим угол θ₁, под которым видна середина участка освещаемого небом из расчетной точки 1 и θ₂, под которым видна середина светового проема освещаемого небом из расчетной точки: θ₁= θ₂= θ=12°.

По таблице Б.1, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий» найдем значения q по формуле линейной интерполяции:

θ	q
10°	0,58
12°	х
14°	0,64

Определим значение следующего параметра формулы по таблице Б.2, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», предварительно определив отношение величин:

где - расстояние между зданиями;

– длина противостоящего здания;

- расчетная высота противостоящего здания, определяемая как расстояние наибольшей отметки противостоящего здания до уровня расположения расчетной точки.

– средневзвешенный коэффициент отражения фасада ( для синей краски).

Значение b_ф найдем по формуле линейной интерполяции:

ρф	l/a	bф
0,2	0,25	0,08
0,2	0,323529	х
0,2	0,5	0,10

Определим значение , но предварительно необходимо определить по таблице Б.6, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», для чего сначала найдем индексы противостоящего здания в плане (z₁), в разрезе (z₂) и отношение :

Т.к. z₂<0,1, то =1. Тогда:

Определим значение r₀ по таблице Б.4, СП 23-101-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», предварительно определив отношение величин:

– средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей. Принимается по СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение», ( для жилых и общественных зданий).

r₀ найдем линейной интерполяцией:

При :
		ρср=0,5
		1	0,982759	2
3	0,6	2,76		2,37
3	0,689655	x1	x	x2
3	0,7	3,32		2,80

При :
		ρср=0,5
		1	0,982759	2
5	0,6	3,94		3,29
5	0,689655	x1	x	x2
5	0,7	4,86		4,01

При

	r0
3
	z
5

Определим значение τ₀ . Найдем значения параметров формулы:

τ₁ =0,8 (стеклопакеты);

τ₂ =0,7 (переплеты металлические с тройным остеклением);

τ₃ =1 (боковое освещение);

τ₄ =1 (убирающиеся жалюзи);

τ₅ =1 (боковое освещение, т.е. нет фонаря).

Т огда:

В итоге получаем: