Последовательность выполнения расчета

1. Определяют величину требуемого коэффициента естественной освещенности е_н^тр (приложение 3, формула 2) и сравнивают ее с величиной фактического КЕО е_н^ф. Фактические размеры световых проемов допускается изменять на +5, –10% по сравнению с требуемыми значениями.

 

2. Величину фактического коэффициента естественного освещения е_н^ф определяют по кривой освещенности. Кривую освещенности строят на поперечном разрезе здания, на уровне условной рабочей поверхности (У.Р.П.). Для этого на линии У.Р.П. выбирают не менее пяти точек (расстояние между точками должно быть одинаковым, а крайние точки располагают на расстоянии 1 м от наружных стен). На перпендикулярах, восстановленных из этих точек, откладывают в определенном масштабе значения е_р^к. Затем полученные точки соединяют плавной кривой. По данной кривой можно судить о распределении естественной освещенности внутри помещения и о наиболее подходящих участках для размещения рабочих мест. Величину е_н^ф определяют по формуле

е_н^ф = 1/(N – 1) (е_р1^к/2 + е_р2^к + е_р3^к + е_рN^к/2), (5)

где е_р1^к, е_р2^к, е_р3^к, е_рN^к – расчетные КЕО в точках 1, 2, 3…N;

N – количество точек.

 

3. Определяют значение е_р^к в каждой расчетной точке по формуле

е_р^к = е_р^б + е_р^в, (6)

где е_р^б – коэффициент естественной освещенности при боковом освещении;

е_р^в – коэффициент естественной освещенности при верхнем освещении;

е_р^к – коэффициент естественной освещенности при верхне-боковом (комбинированном) освещении.

 

3.1. Значение е_р^б при боковом освещении определяют по формуле

е_р^б = (ε_бq + ε_здR)r₁τ₀/K_з, (7)

где ε_б – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба, определяется по графикам I и II А.М. Данилюка (рис. 6,7)

ε_б = 0.01 n₁ n₂, (8)

где n₁, n₂ – количество световых лучей, определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка (правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1);

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, зависит от угловой высоты середины светового проема над рабочей поверхностью θ; определяется по таблице 12

 

Таблица 12

Угловая высота середины светопроема над рабочей поверхностью, град θ	Значения коэффициента q
В зоне с устойчивым снежным покровом	На остальной территории
	0.71	0.46
	0.74	0.52
	0.77	0.58
	0.80	0.64
	0.84	0.69
	0.86	0.75
	0.90	0.80
	0.92	0.86
	0.95	0.91
	0.98	0.96
	1.00	1.00
	1.04	1.04
	1.08	1.08
	1.12	1.12
	1.16	1.16
	1.18	1.18
	1.21	1.21
	1.23	1.23
	1.25	1.25
	1.27	1.27
	1.28	1.28
	1.28	1.28
	1.29	1.29

Примечание: При промежуточных значениях угловой высоты значения коэффициента q находятся линейной интерполяцией.

ε_зд – коэффициент естественной освещенности в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зданий, определяется по графикам I и II А.М. Данилюка (рис. 6,7)

ε_зд = 0.01 n₁^' n₂^', (9)

где n₁^', n₂^',– количество световых лучей, определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка (правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1);

R – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящих зданий, определяется по таблице

Таблица 13

№	Отделочный материал фасада	R
	Кирпич силикатный	0.12
	Светлый бетон	0.14
	Краска фасадная цветная	0.2
	Краска фасадная белая	0.25
	Керамическая облицовочная плитка	0.16

r₁ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, определяется по таблицам 10,11,

где l_р – расстояние от наружной стены с рассматриваемым световым проемом до расчетной токи;

τ₀ – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле

τ₀ = τ₁ τ₂ τ₃ τ₄ τ₅, (3)

где τ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по табл. 6;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл. 7;

τ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по табл. 8 (при боковом освещении τ₃ = 1);

τ₄ – коффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл. 9;

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

К_з – коэффициент запаса, принимаемый по табл. 3.

Находят е_р^б для точек 1-11 и результаты заносят в таблицу (форма таблицы – см. пример 2).

 

3.2. Значение е_р^в при верхнем освещении определяют по формуле

 

е_р^в = [ε_в + ε_ср (r₂ К_ф – 1)] τ₀, (10)

ε_в – геометрический КЕО рассматриваемых точек при верхнем освещении, определяемый по формуле

ε_в = 0.01 n₃ n₂, (11)

где n₃, n₂ – количество световых лучей, определяемых по графикам III и II А.М. Данилюка (рис.). Правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1;

ε_ср – среднее значение геометрического КЕО в расчетной точке при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемой из соотношения

ε_ср = 1/N(ε_в1 + ε_в2 + ε_в3 + …+ε_вN), (12)

N – количество расчетных точек;

ε_в1, ε_в2, ε_в3, ε_вN – геометрический КЕО в расчетных точках.

r₂ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, определяется по таблице

Таблица 14

Нф/l1	Значения коэффициента r2
Средневзвешенный коэффициент отражения ρср потолка, стен и пола
0.5	0.4	0.3
Количество пролетов
		3 и более			3 и более			3 и более
	1.7	1.5	1.15	1.6	1.4	1.1	1.4	1.1	1.05
	1.5	1.4	1.15	1.4	1.3	1.1	1.3	1.1	1.05
0.75	1.45	1.35	1.15	1.35	1.25	1.1	1.25	1.1	1.05
0.5	1.4	1.3	1.15	1.3	1.2	1.1	1.2	1.1	1.05
0.25	1.35	1.25	1.15	1.25	1.15	1.1	1.15	1.1	1.05

Примечание: 1. Н_ф – высота от уровня условной рабочей поверхности до нижней грани остекления фонаря, м;

2. l₁ – ширина пролета, в котором располагается фонарь, м.

Средневзвешенный коэффициент отражения определяется по формуле

ρ_ср = (ρ₁ S₁+ ρ₂ S₂ + ρ₃ S₃)/(S₁+ S₂+ S₃), (4)

ρ₁, ρ₂, ρ₃ – коэффициенты отражения потолка, стен и пола, принимаемые в зависимости от цветовой отделки. Для потолка ρ = 0.65-0.7; для стен ρ = 0.4-0.65; ρ = 0.15-0.45;

S₁, S₂, S₃ – площади потолка, стен (без учета стены со светопроемами) и пола;

К_ф – коэффициент, зависящий от формы фонаря, принимаемый по таблице

Таблица 15

Тип фонаря	Значения коэффициента Кф
Световые проемы в плоскости покрытия, ленточные
Световые проемы в плоскости покрытия, точечные	1.1
Фонари с наклонным двусторонним остеклением (трапециевидные)	1.15
Фонари с вертикальным двусторонним остеклением (прямоугольные)	1.2
Фонари с односторонним наклонным остеклением (шеды)	1.3
Фонари с односторонним вертикальным остеклением (шеды)	1.4

τ₀ – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле

τ₀ = τ₁ τ₂ τ₃ τ₄ τ₅, (3)

где τ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по табл. 6;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл. 7;

τ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по табл. 8;

τ₄ – коффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл. 9;

τ₅ – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (τ₅ = 0.9 при верхнем освещении);

К_з – коэффициент запаса, принимаемый по табл. 3.

Находят е_р^в для точек 1-11 и результаты заносят в таблицу (форма таблицы – см. пример 2).

 

4. Находят окончательное значение е_р^к для точек 1-11 и строят кривую освещенности на поперечном разрезе здания. Определяют е_н^ф по формуле

е_н^ф = 1/N – 1 (е_р1^к /2 + е_р2^к + е_р3^к + …+ е_рN^к /2), (5)

где е_р1^к, е_р2^к, е_р3^к, е_рN^к – расчетные КЕО в точках 1, 2, 3,…, N;

N – количество точек.

 

Пример 2. Построить кривую освещенности и проверить соответствие фактической освещенности ее нормированной величине в цехе промышленного здания (III разряд зрительных работ – работы высокой точности), построенного в г. Мурманске (рис. 3). Рядом с проектируемым зданием на расстоянии 15 м находится существующее здание высотой 7.2 м (рис. 4). Окна проектируемого здания ориентированы на западную и восточную стороны горизонта.

Рис. 3. Поперечный разрез и план производственного здания (к примеру 2)

Рис. 4. а) поперечный разрез производственного здания: 1 – проектируемое здание, 2 – существующее здание; б) план производственного здания: 1 – проектируемое здание, 2 – существующее здание

Решение:

1. Определяют величину требуемого коэффициента естественной освещенности е_н^тр (приложение 3, формула 2) и сравнивают ее с величиной фактического КЕО е_н^ф. Фактические размеры световых проемов допускается изменять на +5, –10% по сравнению с требуемыми значениями.

е_н^тр = е_н ^II = е_н ^III · m · C = 5 · 1.2 · 0.95 = 5.7%

2. Для нахождения е_н^ф определяют значение КЕО при верхне-боковом освещении е_р^к в расчетных точках 1-11 по формуле

е_р^к = е_р^б + е_р^в, (6)

где е_р^б – коэффициент естественной освещенности при боковом освещении;

е_р^в – коэффициент естественной освещенности при верхнем освещении;

е_р^к – коэффициент естественной освещенности при верхне-боковом (комбинированном) освещении.

2.1. Значение е_р^б при боковом освещении определяют по формуле

е_р^б = (ε_бq + ε_здR)r₁τ₀/K_з, (7)

где

ε_б = 0.01 n₁ n₂, (8)

где n₁, n₂ – количество световых лучей, определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка (правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1). Результаты занесены в таблицу 16.

Коэффициент q определяется по таблице; результаты занесены в таблицу;

ε_зд = 0.01 n₁^' n₂^', (9)

где n₁^', n₂^',– количество световых лучей, определяемых по графикам I и II А.М. Данилюка (правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1). Результаты занесены в таблицу

R = 0.12 (таблица 13)

r₁: l_п/B = 72/21= 3.43; В/h₁ = 21/7.6= 2.56; ρ_ср = (ρ₁S₁ + ρ₂S₂ + ρ₃S₃)/(S₁+ S₂+ S₃) = (0.7·3024 + 0.6·756 + 0.35·3024)/(3024+756+3024)=0.53; значения r₁ для точек 1-11 занесены в табл. 16

τ₀ = τ₁ τ₂ τ₃ τ₄ τ₅= 0.8 · 0.6 · 1 · 1 · 1 = 0.48

где τ₁ = 0.8 (табл. 6);

τ₂ = 0.6 (табл. 7);

τ₃ = 1 (табл. 8);

τ₄ = 1 (табл. 9);

τ₅ = 1;

К_з = 1.3 (табл. 3);

Находят е_р^б для точек 1-11 и результаты заносят в таблицу 16.

2.2. Значение е_р^в при верхнем освещении определяют по формуле

е_р^в = [ε_в + ε_ср (r₂ К_ф – 1)] τ₀, (10)

где

ε_в = 0.01 n₃ n₂, (11)

где n₃, n₂ – количество световых лучей, определяемых по графикам III и II А.М. Данилюка (правила подсчета количества лучей приведены в приложении 1). Значения занесены в таблицу 16; ε_ср=1/N(ε_в1+ε_в2+ε_в3+…+ε_вN)=1/11(0.76+1.17+1.64+1.71+2.23+2.76+4.75+5.76+4.81+2.78+2.73)=2.8;

r₂: Н_ф/l₁ =12/24=0.5; ρ_ср = (ρ₁S₁ + ρ₂S₂ + ρ₃S₃)/(S₁+ S₂+ S₃) = (0.7·3024 + 0.6·756 + 0.35·3024)/(3024+756+3024)=0.53; r₂ =1.3 (табл. 14)

К_ф =1.2 (табл. 15)

τ₀ = τ₁ τ₂ τ₃ τ₄ τ₅= 0.8 · 0.6 · 0.9 · 1 · 0.9 = 0.39

где τ₁ = 0.8 (табл. 6);

τ₂ = 0.6 (табл. 7);

τ₃ = 0.9 (табл. 8);

τ₄ = 1 (табл. 9);

τ₅ = 0.9.

Находят е_р^в для точек 1-11 и результаты заносят в таблицу 16.

Таблица 16

№ св. про ема	Показатели	Расчетные точки
От боковых светопроемов
A	n1		19.2	10.9	6.9	4.7	2.9	2.3	1.7	1.4	1.0	0.95
№ п/окружности
n2			98.5
εб = 0.01 n1 n2,	37.6		10.7	6.6	4.4	2.6	1.98	1.4	1.1	0.72	0.65
θ	72°	38°	25°	19°	15°	12°	10°	9°	8°	7°	6°
q	1.24	0.96	0.79	0.71	0.65	0.61	0.58	0.57	0.55	0.54	0.52
εб q	46.6	18.2	8.5	4.7	2.9	1.6	1.2	0.8	0.6	0.4	0.3
n1'
n2'
εзд = 0.01 n1' n2',
εзд R
εб q + εзд R
Б	n1	0.55	0.6	0.9	1.1	1.6	2.0	3.7	5.5	9.0	16.9	34.2
№ п/окружности
n2									17.5
εб = 0.01 n1 n2,	0.1	0.12	0.22	0.26	0.38	0.48	0.89	1.1	1.58	2.2	3.08
θ	6°	7°	8°	9°	10°	12°	15°	19°	25°	38°	72°
q	0.52	0.54	0.55	0.57	0.58	0.61	0.65	0.71	0.79	0.96	1.24
εб q	0.05	0.06	0.12	0.15	0.22	0.29	0.58	0.78	1.25	2.1	3.8
n1'	0.4	0.4	0.5	0.6	0.7	0.9	1.0	1.4	1.9	2.3	3.8
№ п/окружности
n2'
εзд = 0.01 n1' n2',	0.2	0.21	0.27	0.35	0.43	0.6	0.7	1.06	1.54	1.98	3.42
εзд R	0.02	0.03	0.03	0.04	0.05	0.07	0.08	0.13	0.18	0.24	0.41
εб q + εзд R	0.07	0.09	0.15	0.19	0.27	0.36	0.66	0.91	1.43	2.34	4.21
	∑(εб q + εзд R)	46.67	18.33	8.6	4.88	3.13	1.95	1.24	1.69	2.68	4.44	8.01
	lр/B	0.05	0.24	0.43	0.62	0.81		0.81	0.62	0.43	0.24	0.05
	r1	1.05	1.07	1.22	1.38	1.9	2.65	1.9	1.38	1.22	1.07	1.05
	ерб = (εбq + εздR)r1τ0/Kз	18.13	7.26	3.88	2.49	2.2	1.91	0.87	0.86	1.21	1.76	3.11
От верхних светопроемов
В	n3	-	-	-	-	-	-
№ п/окружности	-	-	-	-	-	-
n2	-	-	-	-	-	-			95.5	92.5
n3 n2	-	-	-	-	-	-
Г	n3		1.5			2.5					-	-
№ п/окружности										-	-
n2				85.5			94.5			-	-
n3 n2										-	-
	∑n3 n2
	εв = 0.01 n3 n2	0.76	1.17	1.64	1.71	2.23	2.76	4.75	5.76	4.81	2.78	2.73
	ерв = [εв + εср (r2 Кф – 1)] τ0	1.14	1.34	1.57	1.6	1.86	2.12		3.6	3.12	2.13	2.1
От боковых и верхних светопроемов
	ерк = ерб + ерв	19.27	8.6	5.45	4.09	4.06	4.03	3.87	4.46	4.33	3.89	5.21

По результатам расчета строят кривую освещенности на поперечном разрезе здания:

Рис. 5. Кривая освещенности (к примеру 2)

Определяют фактическое значение КЕО по формуле

е_н^ф = 1/11 – 1 (е_р1^к /2 + е_р2^к + е_р3^к + …+ е_р11^к /2)= 1/10(9.64+8.6+5.45+4.09+4.06+4.03+3.87+4.46+4.33+3.89+2.61)= 5.5%

где е_р1^к, е_р2^к, е_р3^к, е_р11^к – расчетные значения КЕО в точках 1-11.

Вывод: Фактические размеры световых проемов меньше требуемых на 3.5%, что соответствует нормам (фактические размеры светопроемов допускается изменять на +5, –10% по сравнению с требуемыми значениями).

 

Рис. 6. График А.М. Данилюка для подсчета n₁ и n₁^'

Рис. 7. График II А.М. Данилюка для подсчета n₂ и n₂^'

Рис. 8. График III А.М. Данилюка для подсчета n₃

 

Приложение 1