Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещений жилых и общественных зданий при верхнем освещении через фонари прямоугольные, шед и трапециевидные выполняется по формуле (3.28), как и для помещений производственного назначения.
Отличительной чертой является использование при проверочном расчете графиков Данилюка I и II вместо графиков II и III, применяемых при проведении расчета естественного освещения производственных зданий, а так же определение геометрического значения КЕО при верхнем освещении по формуле
=0,01(), (3.44)
где - число лучей по графику I, проходящих от неба в расчетную точку через i -й световой проем на поперечном разрезе помещения;
число лучей по графику II, проходящих от неба в расчетную точку через i -й световой проем на продольном разрезе помещения;
– коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода.
В помещениях со световыми проемами круглой формы в покрытия (рис. 3.32) значения геометрического КЕО определяются по формуле
, (3.45)
где - угол, образуемый линиями, проведенными из расчетной точки А к границам светового проема (рис. 3.32), град.
Рис. 3.32. Схема для определения КЕО от светопроемов
круглой формы в покрытии
Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении через прямоугольные, шедовые и трапециевидные фонари следует выполнять в следующей последовательности:
1) график I накладывается на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) О графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывается число радиально направленных лучей графика I, проходящих через поперечный разрез первого светового проема фонаря ()1, второго проема – ()2, третьего проема – ()3 и т.д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые походят через середину первого, второго, третьего проема и т.д.;
2) определяются углы 1, 2, 3 и т.д. между нижней линией графика I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т.д.;
3) график II (рис. 3.22.) накладывается на продольный разрез помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема;
4) подсчитывается число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема ()1, второго ()2, третьего – ()3 и т.д.;
5) вычисляется значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле
= 0,01[( )1 + ( )2 + ( )3 + … + ( )р], (3.46)
где p – число световых проемов;
– коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами 1, 2, 3 и т.д.;
6) повторяются вышеуказанные вычисления для всех точек характерного разреза помещения до N – ой точки включительно;
7) определяется среднее значение геометрического КЕО ;
8) по заданным параметрам помещения и световых проемов в соответствии с приведенными таблицами определяются значения , , и ;
9) последовательно для всех точек характерного разреза вычисляется расчетное значение КЕО .
Для помещений с зенитными и шахтными фонарями расчетное значение КЕО определяется по формуле
е = 100 А + , (3.47)
где - площадь входного верхнего отверстия фонаря;
- число фонарей;
- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО; определяется по рис. 3.33;
– высота помещения;
- угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря и нормалью к этому отверстию, определяемый по графику на рис. 3.33.
К с – коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок по рис. 3.34, а для фонарей с направленным отражением стенок – по рис. 3.35 по значению индекса светового проема шахтного фонаря i ф.
Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника определяется по формуле
, (3.48)
где – площадь нижнего отверстия фонаря, м2;
– площадь верхнего отверстия фонаря, м2;
– высота световодной шахты фонаря, м;
– периметр верхнего и нижнего отверстия фонаря соответственно, м.
Рис. 3.33. График для определения коэффициента
в зависимости от угла
Рис. 3.34. График для определения коэффициента светопередачи К с фонарей с диффузным отражением стенок шахты
1- рд= 0,9; 2- рд= 0,8; 3- рд= 0,7; 4- рд= 0,6; 5- рд= 0,5
Индекс проема фонаря с отверстиями в форме круга определяется по формуле
= , (3.49)
где , - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.
Коэффициенты, , и - тоже что и в формуле (3.35).
Значения геометрического КЕО для всех точек характерного разреза помещения вычисляются по формуле
(3.50)
Среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении определяется по формуле
, (3.51)
где - число расчетных точек.
Рис. 3.35. График для определения коэффициента светопередачи Кс фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахт: 1 - = 0,9; 2 - = 0,8; 3 - = 0,7;
4 - = 0,6; 5 - = 0,5
Последовательно для всех точек вычисляется прямая составляющая КЕО пр по формуле
пр = . (3.52)
Отраженная составляющая КЕО отр, значение которой одинаково для всех точек, определяется по формуле
отр = . (3.53)
С учетом отраженного от внутренних поверхностей помещения и прямого света вычисляется в каждой точке характерного разреза расчетное значение КЕО по формуле
= пр+ отр. (3.54)
Проверочный расчет КЕО при комбинированном освещении помещений жилых и общественных зданий проводится по формуле (3.241), как и для производственных зданий путем суммирования значений КЕО при боковом и верхнем освещении.
Для сравнения расчетных значений КЕО при верхнем и комбинированном освещении с нормируемыми величинами КЕО определяют среднее значение КЕО еср,%, по формуле (3.42).
Среднее значение расчетного КЕО при верхнем или комбинированном освещении должно быть не более ± 10% от нормируемого значения, установленного в зависимости от функционального назначения помещения.
Расчет естественного освещения помещений не заканчивается определением оптимальных площадей бокового и верхнего остекления, ибо выбор всех параметров формы здания и каждого помещения, а также деталей в них оказывает определенное влияние на качество световой среды. Необходимо проанализировать влияние внешних и внутренних факторов (ориентацию здания и световых проемов, градостроительную ситуацию, объемно-планировочное решение здания, пластику фасадов, размеры, формы и пропорции помещений, положение световых проемов по отношению к рабочей поверхности, конструктивное решение окон и фонарей и их загрязнения, а также вид внутренней отделки помещений. И только анализ совместного действия вышеуказанных факторов приводит к определенному распределению яркостей на основных поверхностях интерьера и пространственному впечатлению от световой среды помещений.