Розрахунок природного освітлення

Природне освітлення виробничих приміщень може бути таких видів:

а) верхнє – через світлові ліхтарі у перекритті;

б) бічне - через вікна у зовнішніх стінах;

в) комбіноване - через світлові ліхтарі та через вікна.

Природна освітленість дуже мінлива залежно від часу дня, сезону та атмосферних умов. Тому оцінку природного освітлення приміщень проводять не на абсолютній величині освітленості, що створюється, а по відносній величині, що показує у скільки разів освітленість всередині приміщення менше освітленості зовні будівлі. Ця відносна величина, виражена у відсотках, називається коефіцієнтом природного освітлення (КЕО) і визначається за формулою:

де е - КЕО, виражений у відсотках, %;

Єв - освітленість усередині приміщення, лк;

Ен - освітленість зовні будівлі (визначається горизонтальною площиною за умов екранування прямих сонячних променів), лк.

У будівельних нормах та правилах передбачається роздільне нормування при освітленні верхнім та бічним світлом; при використанні тільки бічного світла нормується мінімальне значення КЕО (emin.), при освітленні верхнім або комбінованим світлом – середнє КЕО (еср.). Це пояснюється великою нерівномірністю освітлення за зміни бічного світла. При освітленні верхнім чи комбінованим світлом має місце достатня рівномірність освітлення. Вибір КЕО за нормами визначається ступенем точності виконуваних робіт та видом природного освітлення [СНиП 23-05-95].

Розрахунок освітленості проводиться шляхом визначення коефіцієнта природного освітлення у різних точках приміщення. Коефіцієнт природного освітлення може бути представлений як сума трьох компонентів:

де: еп - КЕО відпрямого світла:

єв - КЕО, що визначається відбитим світлом від внутрішніх поверхонь приміщення;

ез – КЕО, який визначається відбитим світлом від стін, протиборчих будівель, землі тощо.

Класичним методом розрахунку природного освітлення є графічний метод запропонований Данилюком.

Для орієнтовних розрахунків використовуються визначення необхідної площі світлопройомів, яка забезпечує нормовану для даної роботи величину коефіцієнта природного освітлення. Використовуються такі формули:

а) при бічному освітленні приміщення:

б) при верхньому освітленні приміщення:

So - площа отворів, м 2;

Sф - площа світлових ліхтарів, м 2;

Sп - площа підлоги приміщення, м 2;

emin - нормоване мінімальне значення КЕО для даного приміщення при бічному освітленні (табл. 3.1 або СНіП 23-05-95);

еср. - нормоване значення КЕО для даного приміщення при верхньому та комбінованому робочому освітленні (Табл. 3.1 або СНіП 23-05-95);

hо - світлова характеристика вікна (табл. 3.2 або СНиП 23-05-95);

k - коефіцієнт, що враховує затемнення вікон протистоящими будинками (табл. 3.4 або СНиП 23-05-95);

to - загальний коефіцієнт світлопропускання (табл. 3.5 або СНіП 23-05-95);

hф - світлова характеристика ліхтаря (табл. 3.3 або СНіП 23-05-95);

r1 - коефіцієнт, що враховує вплив відбитого світла при бічному освітленні (табл. 3.6 або СНіП 23-05-95);

r2 - коефіцієнт, що враховує вплив відбитого світла при верхньому освітленні (табл. 3.7 або СНіП 23-05-95).

Нормовані значення КЕО в приміщеннях виробничих будівель, розташованих на північ від 45 про і на південь від 60 про північної широти

Примітки: 1. Нормувальні значення КЕО, множаться накоефіцієнт:

0,75 при розташуванні будівель на південь від 45 про північну широту;

1,2 - при розташуванні будівель на північ від 60 про північну широту.

2. У значеннях розмірів північних отворів допускається відхилення розрахункової величини КЕО середньої та мінімальної від нормувальної на ±10 %.

Значення світлової характеристики вікна hо

Примітка: Таблицею 3.2 можна використовувати при висоті підвіконня не більше 1,2 м. При висоті підвіконня більше 1,2 м світлова характеристика вікна визначається як різниця характеристик для двох вікон: вікна висотою (h1) від робочої площини до верхнього краю вікна та вікна висотою від робочої поверхні до підвіконня (h2).

Значення світлової характеристики ліхтарів hф

Значення коефіцієнта k, що враховує затінення вікна протилежними будинками

Примітка: L – відстань між розглянутими та протилежними будинками; Н - висота розташування карнизу будівлі, що протистоїть, над підвіконням вікна, що розглядається.

Значення загального коефіцієнта світлопропускання tо

Значення коефіцієнта r1,враховує відображене світло при одному

Бічне освітлення

1. У виробничих приміщеннях з одностороннім освітленням за відсутності внутрішніх стін значення коефіцієнта r1, наведене у табл. 3.6 множать на 0,7.

2. Середньозважений коефіцієнт відображення внутрішніх поверхонь приміщення визначається за формулою:

r1, r2, r3 - коефіцієнти відображення відповідно від стін, стелі, підлоги, що застосовуються залежно від виду колірної обробки (табл. 3.8);

S1, S2, S3 - площі відповідно стін, стелі та підлоги, м 2.

Значення коефіцієнта r2, що враховує відображене світло при верхньому освітленні

Примітки: 1. Значення коефіцієнта r2 при ліхтарях пилкоподібної форми (шедах) збільшується множенням на 1,2.

2. Висотою h приміщення вважається відстань від горизонтальної робочої площини до нижньої грані скління ліхтаря.

3. Коефіцієнт rср. визначається за такою формулою (3.11).

розрахунок

Рис.3.1. Схема позначення розмірів будівлі та світлових отворів для розрахунку

Коефіцієнти відображення різних поверхонь rср.

Штучне освітлення

Вибір джерела світла

Для освітлення використовуються такі джерела світла:

- газорозрядні лампи низького тиску (люмінесцентні);

- газорозрядні лампи високого тиску (дугові ртутні люмінесцентні ДРЛ);

- металогалоїдні ( лампи високого тиску з йодидами ДРІ);

- Дугові ксенонові лампи.

Вибір джерел світла визначається низкою чинників: характером роботи, умовами середовища проживання і розмірами приміщення. Лампи розжарювання слід застосовувати в приміщенні, де виконуються грубі роботи, для яких освітленість нормується менше 50 лк, коли висуваються підвищені вимоги до визначення колірних відтінків, а також у вибухо- та пожежонебезпечних приміщеннях. Люмінесцентні лампи слід застосовувати у приміщеннях, де потрібна велика освітленість, а також при підвищених вимогах до правильності визначення кольорів.

Вибір типу люмінесцентних ламп для освітлення приміщення залежить від особливостей роботи та фарбування приміщення. Лампи ЛХБ (лампа люмінесцентна, холодно-біла), ЛД (люмінесцентна денного світла) і особливо ЛДЦ (люмінесцентна, денного світла, правильного кольору) слід застосовувати в тих випадках, коли це обумовлено спеціальними вимогами та визначення кольору. В інших типах рекомендуються лампи типуЛБ (люмінесцентна, білого кольору). Лампи типу ДРЛ, ДРІ-700, натрієві та ксенонові лампи використовуються для освітлення відкритих просторів.

Вибір джерел світла можна зробити за таблицями П5-П7 (додатки)

У таблицях 3.9; 3.10; 3.11 наведено характеристики основних типів люмінесцентних ламп та ламп розжарювання.