Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

А — расчетная точка; 0 — полюс графика I; С₁ — середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно небо; С₂ — середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание

Рисунок 8 — Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба и противостоящего здания

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении

1.         Для предварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема (светопроводной шахты) до 0,7 м — по рисунку 9; для шахтных фонарей — по рисункам 10, 11; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальным остеклением и шед с наклонным остеклением — по рисунку 12.

Таблица 1

Тип заполнения	Значения коэффициента K1 для графиков на рисунках
	1	2, 3
Один слой оконного стекла в стальных одинарных глухих переплетах	—	1,26
То же, в открывающихся переплетах	—	1,05
Один слой оконного стекла в деревянных одинарных открывающихся переплетах	1,13	1,05
Три слоя оконного стекла в раздельно-спаренных металлических открывающихся переплетах	—	0,82
То же, в деревянных переплетах	0,63	0,59
Два слоя оконного стекла в стальных двойных открывающихся переплетах	—	0,75
То же, в глухих переплетах	—	—
Стеклопакеты (два слоя остекления) в стальных одинарных открывающихся переплетах*	—	1,00
То же, в глухих переплетах*	—	1,15
Стеклопакеты (три слоя остекления) в стальных глухих спаренных переплетах*	—	1,00
Пустотелые стеклянные блоки	—	0,70
* При применении других видов переплетов (ПВХ, деревянные и др.) коэффициент K1 принимают по таблице 3 до проведения соответствующих испытаний.

Площадь световых проемов фонарей А_с.ф определяют по графикам на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по СНиП 23-05;

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой графика (рисунки 9-12), по абсциссе точки пересечения определяют значение А_с.ф/А_п;

в) разделив значение А_с.ф/А_п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м².

Предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить с применением графиков на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов фонарей А_с.ф, освещаемую площадь пола помещения А_п и определяют отношение А_с.ф/А_п;

б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (8, 10, 11или 12);

в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой А_с.ф/А_п проводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ордината точки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициента естественной освещенности е_ср.

Рисунок 9 — График для определения среднего значения КЕО е_ср в помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

Рисунок 10 — График для определения среднего значения КЕО е_ср в общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

Рисунок 11— График для определения среднего значения КЕО е_ср в общественных помещениях с шахтными фонарями диффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7х 2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

1 — трапециевидный фонарь; 2 — шед, имеющий наклонное остекление;

3 — прямоугольный фонарь; 4 — шед, имеющий вертикальное остекление

Рисунок 12 — График для определения среднего значения КЕО е_cp в общественных помещениях с фонарями

Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения 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 I, проходящих через поперечный разрез первого проема (n₁)₁, второго проема — (n₁)₂, третьего проема — (n₁)₃ 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 I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т. д.;

в) график II (рисунок 7) накладывают на продольный разрез помещения; при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема (точка C).

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n₂)₁, второго проема — (п₂)₂, третьего проема — (n₂)₃ и т. д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО , в первой точке характерного разреза помещения по формуле

, (2)

где Р — число световых проемов;

q — коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами ,,  и т. д.;

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

е) определяют среднее значение геометрического КЕО ;

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяют значения r₂, k_ф, ;

Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении  от зенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле:

, (3)

где A_ф.в — площадь входного верхнего отверстия фонаря;

N_ф — число фонарей;

q() — коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО;

 — угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

— среднее значение геометрического КЕО;

K_с — коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок , а для фонарей с направленным отражением стенок —по значению индекса светового проема шахтного фонаря i_ф;

Рисунок 13 — График для определения коэффициента q() в зависимости от угла

Рисунок 14 — График для определения коэффициента светопередачи K_с фонарей с диффузным отражением стенок шахты

Рисунок 15 — График для определения коэффициента светопередачи K_c фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахты

K_з — 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).

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i_ф определяют по формуле

, (4)

где A_ф.н — площадь нижнего отверстия фонаря, м²;

A_ф.в — площадь верхнего отверстия фонаря, м²;

h_с.ф — высота светопроводной шахты фонаря, м.

Р_ф.в, Р_ф.н - периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно, м.

То же, с отверстиями в форме круга — по формуле

i_ф = (r_ф.в + r_ф.н) / 2h_с.ф, (5)

где r_ф.в, r_ф.н — радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

. (6)

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

Определяют  по формуле

. (7)

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО по формуле

. (8)

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

. (9)

Расчет естественного освещения рабочего кабинета

Теоретическая часть

Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться на основе следующих требований:

а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах, расположенных в глубине помещения при выполнении разнообразных зрительных работ (чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов, различение деталей графических материалов и т. п.);

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.

Боковое освещение рабочих кабинетов должно осуществляться, как правило, отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). С целью снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника над уровнем пола рекомендуется принимать не менее 0,9 м.

При расположении здания в административных районах Российской Федерации групп по ресурсам светового климата нормированное значение КЕО следует принимать: при глубине рабочих кабинетов (офисов) 5 м и более — по таблице 3 применительно к совмещенной системе освещения; менее 5 м — по таблице 4 применительно к естественной системе освещения.

Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространством заполнение световых проемов должно, как правило, выполняться светопрозрачным оконным стеклом.

Для ограничения слепящего действия солнечной радиации в рабочих кабинетах и офисах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемые жалюзи. При проектировании зданий управления и зданий под офисы для III и IV климатических районов Российской Федерации следует предусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на сектор горизонта в пределах 200°—290° солнцезащитными устройствами.

В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей должны быть не менее:

потолка и верхней части стен.. 0,70

нижней части стен.................... 0,50

пола.......................................... 0,30.

Практическая часть

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания управления, располагаемого в городе Сургуте (лист 1).

Исходные данные. Глубина помещения d_п = 5,5 м, высота h = 3,0 м, ширина b_п = 3,0 м, площадь пола А_п = 16,5 м² , высота верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,9 Заполнение световых проемов прозрачным остекленением по металлическим одинарным переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

Решение

1. Учитывая, что глубина помещения d_п свыше 5 м, по таблице 3 находим, что нормированное значение КЕО равно 0,5 %.

2. Производим предварительный расчет естественного освещения по исходной глубине помещения d_п = 5,5 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,9 м; определяют, что d_п/h₀₁ = 5,5/1,9=2,9.

3. На рисунке 4 на соответствующей кривой е = 0,5 % находим точку с абсциссой d_п/h₀₁ = 2,9. По ординате этой точки определяем, что необходимая относительная площадь светового проема A_о/A_п = 16,6%.

4. Определяем площадь светового проема А_о по формуле:

0,166 А_п = 0,166 · 16,5 = 2,7 м².

Следовательно, ширина светового проема b_o = 2,7/1,8 = 1,5 м.

Принимаем оконный блок размером 1,5 х 1,8 м.

5. Производим проверочный расчет КЕО в точке А (лист 1) по формуле:

.

6. Накладываем график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрез помещения (лист 2), совмещая полюс графика I — 0 с точкой А, а нижнюю линию — с условной рабочей поверхностью; подсчитываем число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n₁ = 2.