6. Что такое коэффициент естественной освещенности (кео)?

Это выраженное в процентах отношение естественной освещенности Е_{В ­}в какой либо точке на рабочей поверхности внутри помещении к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Е_н, создаваемой рассеяным светом полностьь открытого небосвода. е = Е_в/Е_н*100%

КЕО показывает, какую долю освещенность в данной точке помещения составляет от одновременной освещенности горизонтальной поверхности на открытом месте при диффузном свете неба

7. Какие факторы влияют на значения коэффициента естественной освещенностив расчетной точке помещения?

• Неравномерная яркость небосвода

• Влияние остекления оконных проемов

• Усиление освещенности отраженным светом

8. О т каких факторов зависит нормативное значение коэффициента естественной освещенности?

Кроме назначения помещения( характера пыполняемой в помещении зрительной работы), при нормировании естественного освещения учитывается так же световой климат района строительства (т.е превалирующие условия наружной освещенности, количество солнечных лучей, устойчивость снежного покрова) и ориентация светового проема по сторонам горизонта. В силу этого нормированное з начение КЕО определяют по формуле

9. Принципы нормирования коэффициента естественной освещенности.

10. Геометрические кео

11. Закон проекции телесного угла

Освещенность Е_м в расчетной точке рабочей поверхности помещения, создаваемая равномерно светящейся поверхностью пола, пропорциональна освящаемой поверхности телесного угла в пределах которого из заданной точки виден участок неба.

Е_м=Lσ ; Е_м=В*τ ; Е_м=Вπ·R²=Вπ, где В-яркость, σ-площадь проекции на горизонтальную ось.

Допущено: Яркость неба во всех точках одинакова;

Не учитывается влияние отраженного света;

Не учитывается остекление светового проема.

Суть метода в том, что небосвод разделён на 1000 фрагментов (телесных углов), используя графики определять сколько фрагментов попадают в световой проем.

12. закон светотехнического подобия.

Освещенность в точке помещения создается через окна, обладающие яркостью L1 и L2. Из закона телесного угла: освещенность в точке остается постоянной при L1=L2=Ln=const. Освещенность в какой либо точке зависит не от абсолютных , а от относительных размеров помещения. Различная яркость может создаваться, например, применением различных сортов стекла. однако при различных размеров окон, но с одинаковым остеклением, освещенность создается одним и тем же телесным углом.

Практическая сторона метода: можно оценивать условия освещения на моделях.

13. Принцип расчета геометрического КЕО

Учитывается только диффузный свет неба и не учитываются реальные условия освящения: неравномерность, яркость небосвода, влияние остекления оконных проемов, отраженный свет. Определяется с помощью гр.Данилюка. при построение небосвод представляют в виде равномерно яркой полусферы с центром в расчетной точке, светящаяся сферическая пов-ть небосвода разбита на 10⁴ участков, площади проэкций которых на горизонтальную пов-ть основания одинаковы. От каждого участка небосвода в расчетную точку приводит один луч. Освещенность в точке на горизонт. пов-ти плоскостью открытия небосводом Е_н соответствует 10⁴лучей. Внутри помещения Е_в соответствует числу лучей N, поподающих через световой проем.

Порядок расчета (по гр. Данилюка):

1. Вычертить план и разрез в одном масштабе

2. Определить положение расчетной точки и плоскости.

3. На разрезе соединить расчетную точку с гранями светопро ема через которые видна небесная сфера

4. По гр.1 определить количество лучей, для этого расчетную точку совместить с полюсом графика, расчётную плоскость с горизонтальной осью грани. Лучами считать расстояния между сплошными линиями. Пунктирные линии на графике 1 – 10ые доли луча.

5. Поставить точку С, разделив участок пополам.

6. По гр.1 определить номер полуокружности проходящей вблизи точки С.

7. На плане(2ой график) разместить вертикальную ось графика совпадающую с характерным расчетным разрезом.

8. Номер горизонтали соответствует номеру полуокружности, совместить с наружной гранью.

9. Определить количество лучей

10. Вычисляем геометрический коэффициент естественной освещенности

График Данилюка накладывается на поперечный разрез здания, центр графика совмещается с точкой. подсчитывается количество лучей n1, отмечается номер полуокружности, которая проходит через точку С-середина светового проема. График 2 накладывается на план. Его ось совпадает с горизонтом и проходит через точку С. По номеру полуокружности, подсчитываем количество лучей проходящее через световой проем.

Вычисленный по гр. Данилюка КЕО совпадает с расчетным, если небосвод равномерно яркий , в световом проеме нет заполнения(рам,стекол, и т. п. ), подстилающий слой земл и поверхности помещения абсолютно черные.

14. Графики Данилюка

Каждый график содержит 100 лучей. Нумерация лучей идет от оси графика в обе стороны. Луч- это промежуток между сплошными линиями. Пунктирные линии на графике 1 – 10ые доли луча(50). Каждой дуге (полуокружности) на гр.1 соответствует горизонталь(горизонтальная линия) на графике 2. Дуги и горизонтали на графиках пронумерованы. Разработаны на основе закона телесного угла.

15. совмещенное освещение

Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении объемно-планировочного решения здания, технологических или функциональных процессов, протекающих в помещениях, расположения крупногабаритного оборудования, светоклиматических и климатических особенностей места строительства. Проектирование совмещенного освещения целесообразно выполнять в такой последовательности:

а) в соответствии с исходными данными и требованиями СНиП II-4-79 определяется разряд преобладающих в помещении зрительных работ, по разряду зрительной работы устанавливаются нормированные значения КЕО и освещенности от искусственного освещения;

б) определяются характеристики системы естественного освещения и ограждений здания: тип, размеры, заполнение и расположение световых проемов, стоимостные, светотехнические и теплотехнические параметры заполнения световых проемов; стоимостные и теплотехнические параметры глухих ограждений здания;

в) определяются характеристики системы общего искусственного освещения: тип, количество и световой поток источников света; тип и количество светильников, их стоимостные и светотехнические характеристики, время использования искусственного освещения;

г) определяется место расположения здания на карте строительно-климатического районирования территории и устанавливаются основные климатические параметры: средняя температура наиболее холодной пятидневки, средняя температура наружного воздуха за отопительный период; продолжительность отопительного периода; продолжительность вентиляционного периода; среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные поверхности;

д) выполняется расчет приведенных энергетических затрат для следующих трех вариантов расчетных значений КЕО

первый - расчетное значение КЕО, равное нормированному при естественном освещении второй - расчетное значение КЕО, равное нормированному при совмещенном освещении третий - расчетное значение КЕО, равное минимальному допустимому значению КЕО

е) выбирается вариант, обеспечивающий минимум приведенных затрат и удовлетворяющий требованиям СНиП II-4-79. Равноэкономичные (различающиеся не более чем на 5%) по приведенным затратам варианты освещения следует сравнить по суммарным энергозатратам и выбрать наименее энергоемкий.

16. расчет КЕО при наличии отраженного здания

Боковое естественное освещение – естественное освещение помещения через световые проемы в наружных стенах.

При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями.

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

- характеристика и разряд зрительных работ;

- группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

- нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий.

Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении следует выполнять по формуле:

, (2)

где: - количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки; - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от -го участка неба, определяемый по формуле:

, (3)

где - количество лучей по графику I (рис. Б.1), проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

- количество лучей по графику II (рис. Б.2), проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость -го участка облачного неба МКО (Международная комиссия по освещению), - 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 -го участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле :

, (4)

где - количество лучей по графику I (рис. Б.1), проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

- количество лучей по графику II (рис. Б.2), проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

- средняя относительная яркость -го участка фасадов зданий противостоящей застройки,

При расчете средней относительной яркости фасадов коэффициент отражения строительных и облицовочных материалов для фасадов противостоящих зданий без оконных проемов, а также средневзвешенный коэффициент отражения фасадов с учетом оконных проемов . Для строящихся зданий допускается принимать по данным, приведенным в сертификате на отделочный материал фасада или по данным измерений.

Средневзвешенный коэффициент отражения оконных проемов с учетом переплетов в расчетах принимают равным 0,20.

Средневзвешенный коэффициент отражения фасадов с отделочными материалами, отличающимися от приведенных в табл. Б.3 [2], с учетом оконных проемов следует определять по формуле

(5)

где и - коэффициент отражения отделочного материала фасада и заполнений оконных проемов с учетом переплетов соответственно;

и - площадь фасада без светопроемов и площадь светопроемов соответственно; -коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле:

, (6)

здесь - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода зданиями, видимыми из расчетной точки

- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию

- общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле

, (7)

здесь - коэффициент светопропускания материала; - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема; - 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, принимаемый равным 0,9;

- 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),

17.расчет КЕО при верхнем освещении

Верхнее естественное освещение — естественное освещение

помещения через фонари, световые проемы в стенах в местах

перепада высот здания.

При верхнем или комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО, определенное в точках, расположенных на линии пересечения плоскости характерного разреза помещения и УРП. Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от стен (перегородок) или осей колонн.

Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении через фонари прямоугольные, шед и трапециевидные следует выполнять по формуле:

, (8) где:

- число световых проемов в покрытии;

- геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении, учитывающий прямой свет от -го участка неба, определяемый по формуле

, (9)

где - количество лучей по графику III, 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 продольном разрезе помещения;

- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость -го участка облачного неба МКО

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

, (10)

здесь - число расчетных точек;

- геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении (формула (9)).

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

- коэффициент, принимаемый в зависимости от типа фонаря и

- общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле (7).

- коэффициент запаса,

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) поперечный разрез помещения накладывают на график III таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучей графика III, проходящих через поперечный разрез первого проема , второго проема - , третьего проема - и т.д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т.д.;

б) определяют углы и т.д. между нижней линией графика III и линией, соединяющей полюс (центр) графика III с серединой первого, второго, третьего проемов и т.д.;

в) продольный разрез помещения накладывают на график II (рис. Б.2); при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике III, проходили через середину проема (точка C).

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема , второго проема - , третьего проема - и т.д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле (9).

д) повторяют вычисления в соответствии с пунктами "а", "б", "в", "г" для всех точек характерного разреза помещения до включительно (где - число точек, в которых производят расчет КЕО);

е) определяют среднее значение геометрического КЕО по формуле (10);

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяют значения ;

з) последовательно для всех точек вычисляют расчетное значение КЕО по формуле (8).

Повторяют вычисления для всех точек характерного разреза помещения до включительно (где - число точек, в которых производят расчет КЕО).

Определяют по формуле:

(15)

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО по формуле:

, (16)

Определяют отраженную составляющую КЕО , значение которой одинаково для всех точек, по формуле:

, (17)

Определяют расчетное значение КЕО в каждой точке характерного разреза с учетом отраженного от поверхностей помещения и прямого света по формуле:

, (18)

Проверочный расчет среднего значения КЕО в плоскости характерного разреза помещения при верхнем освещении следует выполнять по формуле:

, (19)

Число расчетных точек в плоскости характерного разреза помещения должно быть не менее пяти.

Допускается отличие расчетного значения КЕО ( ) от нормированного КЕО ( ) в пределах .

18. инсоляция

Инсоляция – степень освещенности светом зданий, сооружений и их внутренних помещений.

Инсоляция - суммарное солнечное облучение поверхностей и пространств, т.е. приток радиации на горизонтальную, вертикальную, наклонную поверхности. Интенсивность инсоляции выражается количеством энергии, приходящей на единицу времени на единицу облучаемой поверхности. Интенсивность облучения зависит от высоты солнца над горизонтом, экспозиции поверхности, высоты над уровнем моря, а так же прозрачности атмосферы и от облачности. При расчетах инсоляции должны быть учтены требования к светоцветовой среде в зависимости от назначения зданий, помещений и территорий застройки.

Положение на небосвода солнца в заданный момент времени имеет две коорднаты: угол возвышения над горизонтом h(высота стояния солнца) и азимут, читанный в плоскости горизонта по ходу часовой стрелки. Каждой высоте стояния соответствует окружность радиусом r=R*cosα, а азимуту А- радиальный луч.

На инсоляцию действуют 3 фактора:

1. Гигиенический (фотохимический синтез, бактерицид 40бак/г, эритема 140 эр*г)

2. Социолого-архитектурный ( количество и качество освещения, продолжительности, прерывистость, визуальное разнообразие)

3. Экономический (разрыв между зданиями 20-80м, прирост плотности жилого фонда 10%, 50% меридиональной застройки, жилой фонд 5000 м кв./га)

19. нормирования продолжительности инсоляции

Северная зона (севернее 58 с.ш) 22апреля - 22 августа (2,5 часа)

Центральной зоны(58 с.ш- 48 с.ш) 22 марта-22сентября ( 2 часа)

Южной зоны( южнее 48 с.ш) 22 февраля- 22 октября( 1,5 часа)

Жилые- требования должны быть выполнены в 1 комнате (1,2,3х комнатных квартир) и не менее чем в 2х комнатах( 3,4,5 комнатных квартир), в жилых помещениях допускается однократное прерывание инсоляции, при этом суммарная продолжительность инсоляции увеличивается на 30мин.(один из участков должен быть не менее 1часа). Допускается снижение инсоляции на 30 мин. Для северной и центральной зон в 2-3-комнатных квартирах при инсоляции не менее 2х комнат(в 4х и более комнатных квартир- не менее 3х комнат)

Общественных- в 60% комнат общежитий, палатах больниц, санаториях, групповых детских дошкольных учреждений( прерывание инсоляции не допускается), в учебных помещениях, классах; без инсоляции допускаются только кабинеты информатики , физики, химии.

На территориях детских и спортивных площадок продолжительность инсоляции должна составлять не менее 3х часов на 50% площади независимо от географической широты. При этом не менее чем на 50% площади должно затеняться зданиями или зелеными насаждениями.

20. расчет продолжительности инсоляции по инсоляционным картам.

При расчете продолжительности инсоляции: Для южной зоны после восхода 1 час и до заката 1 ч в расчете инсоляции не учитываются. Для остальных зон 1,5 часа после восхода и 1,5 часа перед закатом на инсоляцию не влияют и в расчете не учитываются.

Пояснения к графикам: каждый график состоит из двух систем линий- часовых радиальных линий и горизонтальных линий, показывающих превышение над расчетной точкой(высотные линии)

Расчет по графикам:

1. Начертить план застройки, обозначив высоты зданий и направление на север.

2. Выбрать несколько расчетных точек на здании, размести их равномерно по фасаду, отложить от фасада затеняющие углы

3. Совместить полюс графика с расчетной точкой таким образом, чтобы направление на север на генплане совпадало с направлением на север инсографика.

4. Выделить горизонтали, соответствующие высотам зданий

Инсоляция рассчитывается с момента появления солнца на фасаде и попадения его в помещение , до момента захода солнца да плоскости фасада(с учетом углов затенения)

Здание даст тень в расчетной точке, если оно расположено ближе горизонтали, соответствующей его высоте, или пересекает ее.

Время начала и окончания затенения определяется по радиальным линиям, соединяющим расчетную точку с углами здания или точкой пересечения здания с горизонталью, соответствующей его высоте.

Солнечную карту выбирают по широте местности. Суть: если из помещения(инс. Точки) смотреть на небосвод то он окажется частично экранированным преградами. Противостоящие здания заслонят небосвод у горизонта, а оконный проем, лоджия, балконы, козырьки- зенитную часть небосвода. Продолжительность инсоляции определяет лишь видимые (незатененные) участки траектории.

21 искусственное освещение. Нормирование, расчет & 22. Источники искусственного освещения.

Равномерное и локализированное.Все виды работ разбиты на разряды исходя из размеров объекта общественного здания:по условиям зрительной работы(4 группы)1-адмнстр.,конторы,чит.залы.2-музеи ,магазины, помещения где зрительная работа состоит в различении объекта. 3- помещения, где преобладают только обзорные пространства(метро,фойе) 4- коридоры ,лестничные клетки и тп.

Внутренние и наружные. Освещение с помощью осветительных приборов ближнего и дальнего действия необходимы если естественное освещение недостаточно или отсутствует.

• Светодиодные

• Газоразрядные

• Лампы накаливания

• Ртутные лампы

Типы светильников: прямого света, отраженного света, рассеянного света, расеянно-отраженного света.

Методы расчета:

1. По коэффициенту использования

2. По удельной мощности

		цветовая температура К, Тц
ЛД	Лампы дневного света	6500
ЛДЦ	лампы дневного света с улучшенной светопередачей	6000
ЛХБ	лампы холодного белого света	4850
ЛТБ	лампы теплого белого света	2700
ЛБ	лампы белого света	3500

Индекс помещения :

Индикатрисы силы света- линия или поверхность, изображающая зависимость от направления характеристик светового поля или пространств.

• Прямого света

• Рассеянного света

• Отраженного света

Освещение с помощью световых панелей - имитация световых проемов

Светодиодное освещение помещения- в карнизных панелях.