Расчет естественного освещения в здании

На завершающей стадии проектирования здания при расчете естественного освещения производят светотехнический расчет естественной освещенности в здании, основанной на геометрическом методе расчета естественной освещенности по методу инженера А. М. Данилюка.

Освещенность в помещении складывается за сет прямого диффузного света небосвода и отраженного света от внутренних поверхностей помещения, противостоящих зданий и поверхности земли, прилегающей к зданию, что учитывается в формулах для определения КЕО.

Требуется рассчитать естественное освещение подсобно-производственное здания при следующих данных: отделение размещено в пролете шириной 24 м длиной 120 м. Освещается участок через боковые окна высотой 8,4 м и шириной 4,5 м и фонарями длиной 48 м, шириной 6 м и высотой 2,4 м. Проемы окон заполнены одинарными деревянными переплетами.

1. Определим нормированное значение коэффициента естественной освещенности:

,

Где =3 – значение к.е.о. при рассеянном свете от небосвода, 0,9 – коэффициент светового климата.

е_н =3*0,9=2,7%

2. Намечаем расчетные точки. Располагаем их на пересечении условной рабочей плоскости, проходящей на расстоянии 0,8 м от уровня чистого пола, и характерного поперечного разреза. Первую точку размещаем на расстоянии 1 м от разбивочных осей, расстояние между точками 2,4м (всего 7 точек).

3. Значения расчетного коэффициента естественного освещения в рассматриваемых точках помещения рассчитывается по следующим формулам:

а) при боковом освещении

e^б_р= ε_н^б*r⁰*(τ₀/К_з)

где ε_н^б- значение геометрического КЕО в расчетных точках при боковом освещении, создаваемое прямым светом участков неба, видимых через световые проемы (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО);

ε_н^б= ε_б*q

где ε_б- значение геометрического КЕО в расчетных точках при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба, определяемый с применением графиков I и II по формуле:

ε_б=0,01*(n₁*n₂)

где n_{1 –}количество лучей по графику I, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

n_2- количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном плане помещения.

К_з- коэффициент запаса, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации (табл. 3 СНиП 23-05-95,=1)

r⁰- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подстилающего слоя при открытом горизонте (отсутствие противостоящих зданий). Величина которого зависит от расположения расчетной точки относительно ограждающих поверхностей интерьера и окон (табл. Б.4, Б.5 СП 23-102-2003=1,08)

Значения коэффициента q определяем с учетом угловой высоты середины проема над рабочей поверхностью θ.

τ₀- общий коэффициент светопропускания светопроемов, равный

τ₀= τ₁* τ₂ *τ₃ *τ₄ *τ₅

где τ₁- коэффициент светопропускания материала остекления (табл.Б.7 СП 23-102-2003,=0,9)

τ₂- коэффициент светопропускания светопроема с учетом затенения переплетами (табл.Б.7 СП 23-102-2003,=0,9)

τ₃- коэффициент, учитывающий потерю света в несущих конструкциях (табл.Б.8 СП 23-102-2003,=0,8)

τ₄-коэффициент, учитывающий потерю света в солнцезащитных устройствах (табл.Б.8 СП 23-102-2003,=1)

τ₅- коэффициент, учитывающий потерю света в защитной сетке под фонарями (табл.Б.9 СП 23-102-2003,=0,9)

б) при верхнем освещении

е_р^в=(ε_н^в+ε_отр^в)* (τ₀/К_з)

где ε_н^в- значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемое прямым светом участков неба, видимых через световые проемы (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО)

ε_н^в=0,01*(n₃*n₂)

где n_{2 –}количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на продольном разрезе помещения;

n_2- количество лучей по графику III, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения.

ε_отр^в- значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемое светом, отраженным от внутренних поверхностей помещения, величина которого зависит от типа фонаря:

ε_отр^в= ε_ср*(r₂*К_ф-1)

где ε_ср – среднее значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемое прямым светом участков (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО)

r₂- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, применяемый по таблице Б.9, =1,35

К_ф- коэффициент, принимаемый в зависимости от типа фонаря и определяемый Б.10, =1,2

ε_ср=(1/N)*(ε_н1^в+ ε_н2^в+…+ ε_нn^в)

где N- количество расчетных точек

ε_н1^в, ε_н2^в, ε_нn^в- геометрический КЕО в расчетных точках.

в) при комбинированном (верхнем + боковом) освещении по формуле:

е_к^р=е_р^б+е_р^в

В – глубина помещения 24 м.

Расстояние от уровня условной поверхности до верха окна – h1=0,4 м.

Отношение В/h1=24/0,4=60. Отношение l/В=1/24=0,042

Определим среднее значение к.е.о. по формуле:

е_ср=(1/N-1)*(ε_н1^в/2+ ε_н2^в+…+ ε_нn^в/2)=5,03%

Вывод: естественная освещенность ремонтного цеха отвечает необходимым требованиям для выполнения работ Y разряда е_н=2,7% при е_ср=5,03%

Боковое освещение
Показатели
n1	18,00	12,00	8,00	5,00	2,10	1,40	0,70
n2	100,00	106,00	99,00	99,00	94,00	89,00	85,00
εб	18,00	12,72	7,92	4,95	1,97	1,25	0,60
θ	32,00	20,00	16,00	10,00	7,00	6,00	5,00
q	0,85	0,69	0,64	0,57	0,54	0,52	0,50
εбн	15,21	8,78	5,07	2,82	1,07	0,65	0,30
ебр	17,5635	10,1349	5,8531	3,2581	1,2309	0,7482	0,3435		5,03
τ0	0,5832	0,5832	0,5832	0,5832	0,5832	0,5832	0,5832
	Верхнее освещение
n3	3,00	7,00	12,00	22,00	11,00	6,00	3,00
n2	80,00	80,00	80,00	80,00	80,00	80,00	80,00
евн	2,40	5,60	9,60	17,60	8,80	4,80	2,40	51,20
евотр	4,53
еср	7,31
евр	4,04	5,91	8,24	12,91	7,78	5,44	4,04
eкр	21,61	16,05	14,10	16,17	9,01	6,19	4,39

 

 

График освещенности см. в приложении А