Проверочный расчет

Расчет к.е.о. производим по формуле:

(4)

,

где l – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;

ε_бi – геометрический к.е.о. в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-го участка неба, определяемый по формуле:

,

(5)

где n₁ – количество лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

n₂ – количество лучей, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

q_i – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость небосвода i-того участка небосвода, определяемый через θ – угол под которым видна середина участка небосвода (определяем по т. Б.1 СП 23-102-2003);

М – число участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;

ε_здj – геометрический к.е.о. в расчетной точке, учитывающий отраженный свет от j-того участка фасада здания противостоящего здания, определяемый по формуле:

,

(6)

где n′₁ – количество лучей, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на разрезе помещения;

n′₂ – количество лучей, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на плане помещения;

b_фi – средняя относительная яркость i -го участка фасада противостоящего здания (т. Б.2 СП 23-102-2003);

К_здj – коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей к.е.о. в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле:

,

(7)

где К_зд0 – коэффициент, учитывающий изменение внутренней отражающей составляющей к.е.о. при полном закрытии небосвода противостоящим зданием (т. Б.6 СП 23-102-2003).

,

(8)

где а_э – расстояние от края здания до условной экранирующей плоскости в плане, м;

l_э – длина условной экранирующей плоскости в разрезе, м;

l_t - расстояние от внутренней поверхности ОК до расчетной точки, м;

z₂ – индекс противостоящего здания в разрезе

,

(9)

где h_пд - высота подоконника по наружному обмеру, м;

H_р= H_зд – h_пд =19-11,3 =7,750 м;

r₀ – коэффициент, учитывающий к.е.о. за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и света, отраженного от подстилающей поверхности земли (т. Б.4 СП 23-102-2003);

τ₀ - общий коэффициент пропускания света

(10)

где τ₁ – коэффициент, учитывающий потери света через материал принимаемый по таблице Б.7 СП 23-102-2003;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах принимаемый по таблице Б.7;

τ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях по таблице Б.8;

τ₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах по таблице Б.8;

τ₅ – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке под фонарем.

Кз – расчетный коэффициент, учитывающий снижение к.е.о. и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (т.3 СНиП 23-05-95*).

Для определения n₁, n′₁, накладывают поперечный разрез помещения на I график Данилюка, совмещая полюс графика 0 с точкой №6, а нижнюю линию графика – с условной рабочей поверхностью.

Необходимо найти номера полуокружностей, проходящих точки С_n.

Для определения n_2, n′₂ накладывают план помещения на II график Данилюка таким образом, чтобы вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру полуокружности, проходили через середину окна.

n₁=0,9;

n′₁=4,4;

N_c1 = 11, N_c2 = 11,7, N_c3 =10,9;

n₂= 1;

n′₂=61,5.

Найдем значения ε_здj и ε_bi по формулам:

ε_б1= 0,01_* n_2*(n₁+n′₁)=0,01_*1_*(0,9+4,4)=0,053%;

ε_б2= 0,01_* (n′_2*n₁)=0,01_*(61,5_*09)=0,5535%;

ε_зд=0,01_* (n′_1*n′₂)=0,01_*4,4_*61,5=2,706%;

Далее определим угол Θ₁, под которым видна середина светового проема освещаемого небом из расчетной точки: Θ₁ =19°.

По таблице Б.1 найдем значение q₁ с помощью линейной интерполяции:

Θ1	q1
18°	0,69
19°	x
22°	0,75

; q₁ =0,705

Далее определим угол Θ₂, под которым видна середина светового проема освещаемого небом из расчетной точки: Θ₂ =27°.

По таблице Б.1 найдем значение q₂ с помощью линейной интерполяции:

Θ2	q2
26°	0,80
27°	x
30°	0,86

; q₂ =0,815

Определим значение параметра b_фi по т. Б2, предварительно определив отношения величин:

		bф
5,54838710
0,3	0,25	0,13
0,3	0,30232558	X
0,3	0,5	0,15

Коэффициент b_ф найдем линейной интерполяцией:

X= = 0,13418605

b_ф = 0,13418605

Определим значение К_здj. Предварительно необходимо определить К_зд0 по т. Б.6, для чего сначала найдем индексы противостоящего здания в плане z₁ и в разрезе z_2,, а также отношение l_т/d_п:

;

;

= =0,36066038

Так как данного значения в таблице нет, воспользуемся интерполяцией:

для = 0,1

ρф	ρср	z1	z2
0,1	0,11950461	0,5
0,3	0,5	2,0			1,02
0,3	0,5	2,20030053	Х1	Х	Х12
0,3	0,5	4,0			1,06

X₁ = 1;

X₂ = =1,02400601

X = =1,00117057

для = 0,5

ρф	ρср	z1	z2
0,1	0,11950461	0,5
0,3	0,5	2,0			1,42
0,3	0,5	2,20030053	У1	У	У2
0,3	0,5	4,0			1,38

У₁ = 1

У₂ = =1,41599399

У = =1,02028450

Далее найдем значение К_зд0 для = =0,36066038

	Кзд0
0,1	1,00117057
0,36066038	Х
0,5	1,02028450

X = =1,01362618;

К_зд0 =1,01362618

Подставим значение в формулу и найдем :

Определим значение r₀ по т. Б.4, предварительно определив отношения величин:

Так как значения нет в таблице, то найдем для него значение с помощью интерполяции:

для = 3

	1,02264151
0,3	1,46		1,36
0,36066038		x
0,4	1,82		1,64

для

	1,02264151
0,3	1,77		1,6
0,36066038		x
0,4	2,37		2,07

Далее найдем значение для :

	1,67501447
3,65013774	Х
	2,12832775

=

Определим значение τ₀ . Найдем значения параметров формулы:

τ₁=0,8; τ₂ =0,9;τ₃=1; τ₄=1; τ₅=1.

Получаем: τ₀= 0,72

Тогда,

По полученным значениям к.е.о. для точек № 1-22 построим кривую распределения к.е.о. (Приложение Б).

Определим измеренный к.е.о.:

,

(11)

где E_в – естественное освещение, в лк, в измеряемой точке;

E_н – естественное освещение, в лк, создаваемое светом полного открытого небосвода.

E_зо1 = 0,61 лк; E_зо2 = 0,54 лк; E_зо(ср) = 0,575 лк – естественное освещение через закрытое окно;

E_оо1 = 1 лк; E_оо2 = 0,97 лк; E_оо(ср) = 0,985 лк – естественное освещение через открытое окно;

E_отр1 = 0,13 лк; E_отр1 = 0,13 лк; E_отр(ср) = 0,13 лк – естественное освещение отраженное от поверхности ограждения;

E_пад1 = 0,2 лк; E_пад2 = 0,21 лк; E_пад(ср) = 0,205 лк – естественное освещение падающее на поверхность ограждения;

τ₀ = = 0,58375635

ρ= =0,63414634

Таблица 1 Результаты измерений и расчета коэффициента естественной освещенности

Условия измерения (дата и время замеров, ориентация светопроемов, облачность)	Место замера осве-щен-ности	Отсчеты по шкале люксметра	К.е.о. по данным измере-ний еи= 100%	Расчет-ное значение к.е.о. по СНиП ер	Рас-хожде-ние между еи и ер Δ е=еи-ер
Е1	Е2	Еср =	Е1	Е2	Еср =
на открытом месте Ен	в точке помещения Ев
06.05.2015 15:30 Переменная обланость, Ю-З		45,5	45,2	45,35	38,1	39,0	38,55	42,50275633	2,54037661	0,39962380
	48,5	49,5		34,0	37,3	35,65	36,37755102	2,09361726	0,34283889
	52,8	54,6	53,7	10,0	10,1	10,05	9,35754189	1,45167113	0,07905871
		58,3	58,15	5,5	5,8	5,65	4,85812553	1,37254307	0,03485582
		54,6	54,3	4,1	4,5	4,3	3,95948434	1,08195124	0,02877533
	50,5		49,75	3,8	3,9	3,85	3,83084577	0,93555153	0,02895294
	45,6	47,6	46,6	3,6	3,6	3,6	3,86266094	0,70663764	0,03156023
	50,6	45,1	47,85	3,1	3,2	3,15	3,29153605	0,48384649	0,02807690
		49,1	49,05	2,8	2,9	2,85	2,90519877	0,42048554	0,02484750
	52,2	49,8		2,4	2,5	2,45	2,40196078	0,41992615	0,01982035
	50,8	51,8	51,3	2,2	2,3	2,25	2,19298245	0,40859927	0,01784383
	51,2	51,2	51,2	2,0	2,1	2,05	2,00195312	0,39980318	0,01602150
	51,4	52,7	52,05	1,6	1,6	1,6	1,53698366	0,39879936	0,01381843
	51,2	50,8		1,5	1,6	1,55	1,51960784	0,38510765	0,03450019
	51,1	49,8	50,45	1,4	1,5	1,45	1,43706640	0,37760636	0,0105946
		50,2	50,1	1,3	1,4	1,35	1,34730538	0,36690836	0,00980397
	50,5	50,2	50,35	1,2	1,3	1,25	1,24131082	0,34589372	0,00895417
	50,5	49,9	50,2	1,1	1,2	1,15	1,14541832	0,29781753	0,00847601
	50,5		50,25	1,0	1,1	1,05	1,04477611	0,29667617	0,00748099
	50,1		50,05	1,0	1,0	1,0	0,99900099
	49,2	49,3	49,25	0,9	1,0	0,95	0,96446700	0,29531372	0,00669153
	49,4	49,1	45,25	0,8	0,8	0,8	0,812182741	0,27488951	0,00537293

Заключение

Нормативное значение к.е.о.:
, (12)

где N – номер группы административных районов по ресурсам светового климата (прил. Д СНиП 23-05-95*)

– значение к.е.о. (прил. И СНиП 23-05-95*)

коэффициент светового климата (табл. 4 СП 23-102-2003)

Для учебной аудитории в вузах при одностороннем боковом освещении в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, нормативное значение к.е.о. должно составлять

Сравним полученные расчетные значения к.е.о. () с нормированным значением к.е.о. ():

Начиная с пятой точки расчетные значения к.е.о. () уменьшаются на всем участке, то есть становятся меньше нормируемого, следовательно, можно сделать вывод, что требования норм естественного освещения СНиП 23-05-95* в учебной аудитории не удовлетворены, т.к. к.е.о. < .

Список литературы

1. СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» Мин строй России, М. 1995 г.

2. СП 23-102-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий» Мин строй России, М. 2003 г.

3. Горбаченко В. А., Короян Ю.С., Саидова О.Ш. методические указания по расчету естественного освещения зданий по дисциплинам «Архитектурная физика» «Строительная физика» для студентов специальностей: 270102 «Промышленное и гражданское строительство», 270105 «Городское строительство и хозяйство 270115 «Экспертиза и управление недвижимостью», 270301 «Архитектура» 270302 «Дизайн архитектурной среды» (всех форм обучения). Тюмень: ТюмГАСУ, 2007г.- 62 с.

Приложение Б

Рис. 1 Кривая распределения к.е.о. по характерному разрезу помещения