Перевірочний розрахунок природного освітлення виробничого приміщення

1 Тема роботи: Розрахунок природного освітлення виробничого приміщення методом відносної площі світлових прорізів

 

2 Мета роботи: Навчитись використовувати методики розрахунку природного освітлення виробничих приміщень і виконати розрахунок бокового природного освітлення приміщення. Розрахунок треба провести згідно з завданими варіантами вихідних даних.

Теоретичний матеріал.

Природне освітлення створюється природними джерелами світла — прямими сонячними променями і дифузійним світлом небосхилу (решта сонячних променів, розсіяних атмосферою).

Усі виробничі приміщення повинні мати світлові прорізи з достатнім природним освітленням. Залежно від конструктивного виконання і розташування прорізів для пропущення світла природне освітлення підрозділяється на: бічне, верхнє, комбіноване.

Основною величиною для розрахунку і нормування природного освітлення є коефіцієнт природної освітленості (КПО) е, що визначається відношенням освітленості Е_В, створюваної в деякій точці заданої площини усередині приміщення світлом неба (безпосереднім чи після відбиття), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості Е_З, створюваної світлом цілком відкритого небозводу:

% (2.1)

Природне освітлення нормується ДБН В 2.5-28-2006. залежно від характеристики зорової роботи і системи освітлення. Розряд і характеристика зорової роботи встановлюються за найменшим розміром об’єкта розрізнення. Найменші розміри об’єкта розрізнення та відповідні розряди зорової роботи встановлені при розташуванні об’єктів розрізнення на відстані до 0,5 м від очей працюючого.

Нормоване значення КПО для будівель, що розміщенні на території України (IV пояс світлового клімату для більшості території України та V пояс світлового клімату для Криму згідно зі ДБН В 2.5 -28-2006.), визначається за формулою:

 

е_Н ^{І, II, IV,V}= е _Н^III •m С, (2.2)

де е_Н — значення КПО, %;

m — коефіцієнт світлового клімату (для більшої частини України, розташованої в IV поясі світлового клімату, m = 0,9; для Криму m = 0,8);

С — коефіцієнт світлового клімату

Світловий клімат— сукупність умов природного освітлення в місцевості (освітленість і якість освітлення на горизонтальній та орієнтованих за сторонами горизонту вертикальних поверхнях, що створюються розсіяним світлом неба і прямим світлом сонця, тривалість сонячного сяйва, відбиваючі властивості земного покриву) за період понад десять років.

При бічному природному освітленні мінімальне значення (е _мін) нормується:

при однобічному – у точці, розташованій на відстані 1 м від стіни, найбільш віддаленій від світлових прорізів;

при двобічному – у точці посередині приміщення на перетинанні вертикальної площини характерного розрізу приміщення (наприклад, посередині приміщення по осі вікон або між ними) і умовної робочої поверхні (чи підлоги);

при верхньому або комбінованому освітленні нормується середнє значення КПО в точках, розташованих на перетинанні вертикальної площини характерного розрізу приміщення й умовної робочої поверхні (або підлоги).

Основне завдання світлотехнічних розрахунків при природному освітленні ─ визначення необхідної площі світлових прорізів для чого використовують метод коефіцієнта природного освітлення та метод відносної площі світлових прорізів

Метод відносної площі світлових прорізів найпростіший метод розрахунку природної освітленості, що застосовується здебільшого як перевірний.

Попередній розрахунок площі світлових прорізів проводиться:

при бічному освітленні приміщень за формулою:

, (2.3)

де S_вікон – площа світлових прорізів при бічному освітленні, м²;

S_п – площа підлоги приміщення, м²;

е_н – нормоване значення КПО для будинків, розташовуваних у I, II, IV і V поясах світлового клімату, яке можна визначити за формулою 2.2:

К_з – коефіцієнт запасу;

η₀ – світлова характеристика вікон;

К_зд – коефіцієнт, що враховує затінення вікон від будинків, які знаходяться навпроти;

τ₀ – загальний коефіцієнт світлопропускання, який можна визначити за формулою:

τ₀ = τ₁·τ₂·τ₃·τ₄·τ₅, (2.4)

де τ₁ – коефіцієнт світлопропускання матеріалу;

τ₂ – коефіцієнт, що враховує втрати світла в переплетеннях світлового прорізу;

τ₃ – коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях, (при бічному освітленні τ₃ = 1);

τ₄ – коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях;

τ₅ – коефіцієнт, що враховує втрати світла в захисній сітці, яка встановлюється під ліхтарями (приймається рівним 0,9);

r₁ – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при бічному освітленні завдяки світлу, відбитому від поверхонь приміщення; визначається залежно від середнього коефіцієнта відбиття ρ_ср стелі, стін, підлоги за формулою:

, (2.5)

де ρ_стелі, ρ_стін, ρ_{підлоги} – відповідні коефіцієнти відбиття %.

Вихідні дані до роботи

Необхідно розрахувати бокове одностороннє природне освітлення для виробничої дільниці з розмірами А, В, висотою H. Вікна не мають світлозахисних пристроїв і виготовлені з подвійних дерев’яних рам, в які вставлено віконне листове скло. Будівля знаходиться IVсвітловий пояс, навпроти вікон, що зорієнтовані на захід, немає затіняючи об’єктів.

 

Таблиця 2.1─ Вихідні дані

№ варіанта	Геометричні параметри приміщення	Характеристика вікон	Висота робочої поверхні, hp	Відстань розрахункової точки до зовнішньої стіни I
Висота приміщення, H	Довжина приміщення, L	Глибина приміщення, B	Кількість вікон	Висота вікна, h	Ширина вікна, l	Висота підвіконня, hп
	3,7	6,0	4,5		1,9	2,0	0,8	0,8
	3,0	6,0	3,0		1,8	1,5	0,6	0,9
	3,5	6,0	6,0		1,7	2,0	0,8	0,8
	3,0	6,0	2,5		1,6	1,2	0,7	0,7	1,5
	3,5	9,0	5,5		1,5	2,0	0,8	0,7
	4,0	9,0	6,0		2,0	2,0	0,8	0,7
	3,5	9,0	5,0		1,9	2,0	0,7	0,8
	2,7	6,0	2,6		1,8	1,4	0,5	0,7
	2,7	6,0	3,0		1,7	1,5	0,5	0,7
	3,0	6,0	3,5		1,5	1,2	0,6	0,8
	3,0	6,0	4,0		1,6	1,5	0,6	0,8
	3,5	6,0	4,5		2,0	1,8	0,8	0,7
	3,5	6,0	4,2		2,1	1,5	0,8	0,8
	3,5	6,0	3,0		2,1	2,0	0,8	0,8
	4,0	6,0	4,5		2,1	2,0	0,8	0,8

Продовження таблиці 2.1

	3,0	9,0	5,0		1,7	2,0	0,6	0,8
	3,2	9,0	6,0		1,8	2,0	0,5	0,7
	3,0	6,0	6,0		1,8	1,2	0,5	0,8
	2,7	6,0	3,0		1,6	1,2	0,6	0,8
	2,5	6,0	3,2		1,5	1,3	0,6	0,8
	4,0	9,0	5,0		2,0	1,5	0,7	0,7
	4,0	9,0	4,0		2,0	2,0	0,7	0,8
	4,5	9,0	5,5		2,2	2,5	0,8	0,7
	3,5	9,0	6,0		2,0	2,0	0,8	0,8
	4,0	9,0	6,0		2,0	1,5	0,8	0,8
	3,0	6,0	4,0		1,6	1,5	0,6	0,7
	3,0	6,0	4,0		1,6	1,5	0,6	0,8
	4,0	9,0	4,0		2,0	2,0	0,7	0,7
	3,5	6,0	4,2		2,1	1,5	0,8	0,7
	3,0	6,0	3,5		1,5	1,2	0,6	0,7