3.9.4. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий

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. 3.18.) 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 светопроемов;

– 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- р_д= 0,9; 2- р_д= 0,8; 3- р_д= 0,7; 4- р_д= 0,6; 5- р_д= 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 К_с 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 (3.26), 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 е_ср,%, по формуле (3.27).

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 светопремов, градостроительную ситуацию, объемно-планировочное решение здания, пластику фасадов, размеры, формы и пропорции помещений, положение светопроемов по отношению к рабочей поверхности, конструктивного решения 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.