Пример определения угла падения

Этот показатель характеризует угол, под которым падают из окна световые лучи на данную горизонтальную поверхность в помещении, на рабочий стол. Для определения угла падения нужно провести две линии (рис.1).

 

Рис. 1. Углы освещения.

 

Линия ВС проводится горизонтально из центральной точки поверхности рабочего стола к оконной раме, линия АВ - от рабочего стола (из той же точки) к верхнему наружному краю окна. Угол AВС и есть угол падения.

Для его определения можно воспользоваться таблицей натуральных значений тригонометрических функций (табл. 1).

Таблица 1

Таблица натуральных значений тангенсов

tg	Ðα	tg	Ðα	tg	Ðα	tg	Ðα
0,017 0,035 0,052 0,070 0,087 0,105 0,123 0,141 0,158 0,176 0,194 0,213 0,231		0,249 0,268 0,287 0,306 0,325 0,344 0,364 0,384 0,404 0,424 0,445 0,466 0,488		0,510 0,532 0,554 0,577 0,601 0,625 0,649 0,675 0,700 0,727 0,754 0,781 0,810		0,839 0.869 0,900 0,933 0,966 1,000 1,15 1,39 1,60 2,05 2,47 3,07 4,01 5,67

 

Поскольку треугольник AВС является прямоугольным, то катет АС есть расстояние по вертикали между поверхностью рабочего стола и верхним краем окна. При высоте поверхности рабочего стола над полом, равной высоте подоконника, этот катет соответствует высоте окна. Катет ВС - расстояние от центральной точки поверхности рабочего стола до окна. Эти катеты нужно измерить.

Задача. Высота окна в учебной комнате (АС) =1,6 м, расстояние от рабочего места до окна (BC) =2,5 м. Определите угол падения световых лучей, дайте гигиеническую оценку.

Решение. Тангенс угла АВС равен отношению противолежащего катета (АС) к прилежащему (ВС).

 

 

Зная тангенс угла, можно определить сам угол (см. табл. 2). В нашем примере угол падения АВС = 33°.

Заключение. Угол падения световых лучей отвечает гигиеническим требованиям.

В случае отсутствия таблицы натуральных значений тангенсов можно угол падения вычислить другим пу­тем. Для этого на бумаге нужно начертить прямоуголь­ный треугольник, катеты которого должны иметь разме­ры, соответствующие натуральным, в уменьшенном мас­штабе. Угол между гипотенузой и горизонтальным кате­том и есть угол падения, который можно измерить транс­портиром.

Угол падения на рабочем месте должен быть не ме­нее 27°. По мере удаления рабочего места от окна угол падения будет уменьшаться и, следовательно, освещен­ность станет хуже. Угол падения зависит также от вы­соты окна. Чем выше окно, тем угол падения больше.

Пример определения угла отверстия. Угол отверстия харак­теризует величину участка небосвода, свет от которого падает на рабочее место и непосредственно освещает ра­бочую поверхность.

Угол отверстия образуется двумя линиями (см. рис. 1). Линия АВ (как и при определении угла падения) соединяет рабочее место с верхним (наружным) кра­ем окна. Линия BE идет от рабочего места к выс­шей точке здания или де­рева, стоящего напротив. Угол ABE и является уг­лом отверстия.

Для его определения один человек садится за рабочий стол и мысленно проводит прямую линию от поверхности стола к самой высокой точке про­тивоположного здания.

Другой человек по указанию первого отмечает на стек­ле окна точку, через которую эта линия проходит, и фиксирует эту точку (на рис. 1 это точка D).

Затем измеряют расстояние по вертикали DC между этой точкой и поверхностью рабочего стола и расстоя­ние по горизонтали СВ от окна до рабочего стола. От­ношение DC к СВ есть tg < DBC.

По таблице натураль­ных значений тангенсов находят угол DBC. Угол от­верстия ABD является частью угла падения AВС минус угол DBC.

Задача. Допустим, что воображаемая линия BE, идущая от поверхности рабочего стола к высшей точке противоположного зда­ния, пересекает окно в точке D на высоте 1,2 м от поверхности ра­бочего стола. Рабочий стол находится от окна на расстоянии 2,5 м.

Угол падения AВС из указанного выше примера равен 33°. Отсюда угол отверстия:

.

Угол отверстия не должен быть менее 5°. Чем боль­ше участок неба, видимый из окна, тем больше угол от­верстия, тем лучше освещение.

Пример определения светового коэффициента

СК – это отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола. СК выражается дробью, числитель которой – единица, а знаменатель – частное от деления площади помещения на площадь поверхности стекол.

Задача. Больничная палата имеет площадь18 м². В палате окна высотой 2 м и шириной 1 м каждое. Вычислите световой коэффициент для этого помещения. Дайте гигиеническую оценку.

Сначала рассчитываем площадь окна S = 2 м х 1 м = 2 м²

25% площади окна занимают переплеты окон. Следовательно, застекленная поверхность одного окна равна 2 м² – 0,5 м² = 1,5 м², так как в палате два окна, то площадь застекленной поверхности окон будет равна 1,5 х 2 = 3 м².

 

 

3 м² 1

СК = ------- =---

18 м² 6

Заключение. Световой коэффициент соответствует гигиеническим нормам.