Розрахунок природного освітлення

Освітленість робочої поверхні всередині приміщення створюється кількома складовими (рис. 3.6), що можна представити наступним рівнянням:

E_вн = E_з+ E_в +E_б , (3.5)

де Е_з – освітленість, яка створюється дифузним світлом неба, що потрапляє через світловий отвір безпосередньо на робочу поверхню;

Е_в – освітленість, яка створюється за рахунок відбиття світла від стін, стелі, підлоги;

Е_б— освітленість, яка створюється за рахунок відбиття світла від будівлі,

що стоїть навпроти вікна.

Рис. 3.6. Схема складових освітленості всередині приміщення

Якщо навпроти вікна немає будівлі, то Е_б= 0, в той же час дерева, будівлі, що розташовані навпроти вікна з південної сторони, можуть його затіняти, зменшуючи тим самим загальну освітленість робочої поверхні.

При розрахунку природного освітлення необхідно враховувати вci три складові освітленості.

Попереднії розрахунок природного освітлення полягає у визначені площі світлових прорізів за формулами:

при односторонньому освітленні приміщення

; (3.6)

при верхньому освітленні

, (3.7)

де S_В – площа вікон;

S_П – площа підлоги;

е_Н – нормоване значення КПО;

К₃ – коефіцієнт запасу (для виробничих приміщень К₃ =1,3 – 1,5);

η_В – світова характеристика вікон (визначається за табл. 3.4);

К_БУД – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, які розташовані навпроти (визначається за табл. 3.5);

τ₃ – загальний коефіцієнт світлопропускання;

r₁ – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при боковому освітленні завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення;

S_Л – площа ліхтарів;

η_Л – світлова характеристика ліхтарів (визначається за табл. СНиП II-4-79);
r ₂ – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при верхньому освітленні
завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення (визначається за табл. СНиП ІІ-4-79); '

К_Л – коефіцієнт, що враховує тип ліхтаря (визначається за табл. СНиП П-4-79).

Т а б л и ц я 3.4

Значення світлової характеристики вікон (η_В) при боковому освітленні (рис. 3.7 а)

Відношення довжини приміщення (L) до його глибини (В)	Відношення глибини приміщення (В) до висоти від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна (h)
	1,5					7,5
4 і більше 1,5 0,5	6,5 7,5 8,5 9,5	10,5	7,5 8,5 9,5	9,6 10,5	11,5		12,5 26,5	12,5 –

Рис. 3.7. Природне бокове ocвiтлення приміщення:

а – світлова характеристика вікна; б – затінення вікна будівлею

Т а б л и ц я 3.5

Значення К_БУД залежно від відношення відстані між протилежними будівлями D до висоти карнизу протилежного будинку над підвіконником Н (рис. 3.7 б)

D/H	0,5		1,5		3 і більше
КБУД	1,7	1,4	1,2	1,1	1,0

Загальний коефіцієнт світлопропускання визначається за формулою:

τ_З = τ₁τ₂τ₃τ₄τ₅, (3.8)

де τ₁ – коефіцієнт світлопропускання матеріалу (визначається за табл. 3.6);

τ₂ – коефіцієнт, що враховує втрати світла у віконній рамі (визначається за табл. 3.6);

τ₃ – коефіцієнт, що враховує втрати світла у несучих конструкціях (при боковому освітленні τ₃=1; при верхньому – τ₃ = 0,8 – 0,9);

τ₄ – коефіцієнт, що враховує втрати світла у сонцезахисних пристроях (визначається за табл. 3.6);

τ₅ – коефіцієнт, що враховує втрати світла у захисній сітці, яка встановлюється під ліхтарями (приймається рівним 0,9).

Значення коефіцієнта r₁ визначається за табл. 3.7 залежно від параметрів приміщення та середнього коефіцієнта відбиття ρ_СР стелі, стін, підлоги, який визначається за формулою:

, (3.9)

де ρ_стелі, ρ_стін, ρ_{підлоги} – відповідні коефіцієнти відбиття;

S_стелі, S_стін, S_{підлоги} – відповідні площі поверхонь.

Визначені за допомогою розрахунку розміри світлових прорізів допускається змінювати на (+ 5), (– 10)%.

Т а б л и ц я 3.6

Значення коефіцієнтів τ₁, τ₂, τ₄

Вид світлопропускаючого матеріалу	Значен- ня τ1	Вид віконної рами	Значен- ня τ2	Сонцезахисні пристрої	Значен- ня τ4
Скло віконне листове: одинарне подвійне потрійне Скло листове: армоване з візерунком сонцезахисне	0,9 0,8 0,75   0,6 0,65 0,65	Віконні рами для промислових будівель: а) дерев’яні: одинарні спарені подвійні окремі б) металеві:	0,75 0,7 0,6	Регульовані жалюзі та штори (внутрішні, зовнішні) Стаціонарні жалюзі та екрани з захисним кутом не більше 45°: – горизонтальні – вертикальні	0,65 0,75

Продовження таблиці 3.6

контрастне Органічне скло: прозоре молочне Пустотілі скляні блоки: світлорозсіюючі прозорі Склопакети	0,75   0,9 0,6   0,5 0,55 0,8	одинарні (відкриваються) одинарні (глухі) подвійні (відкриваються) подвійні (глухі)	0,75 0,9   0,6 0,8	Горизонтальні козирки: – з захисним кутом не більше 30° – з захисним кутом від 15° до 45° (багатоступеневі)	0,8     0,6–0,9

Та б л и ц я 3.7

Значення коефіцієнта r₁

В/h	l/B	Значення r1 при боковому освітленні	Значення r1 при боковому двосторонньому освітленні
Середній коефіцієнт відбиття ρср стелі, стін і підлоги
0,5	0,4	0,3	0,5	0,4	0,3
Відношення довжини приміщення L до його глибини B
0,5		2 і Бі- ль- ше	0,5		2 і Бі-ль- ше	0,5		2 і Бі-ль- ше	0,5		2 і Бі-ль- ше	0,5		2 і Бі-ль- ше	0,5		2 і Бі-ль- ше
Від 1 до 1,5	0,1 0,5 1,0	1,05 1,4 2,1	1,05 1,3 1,9	1,05 1,2 1,5	1,05 1,2 1,8	1,05 1,15 1,6	1,1 1,3	1,05 1,2 1,4	1,1 1,3	1,1 1,2	1,05 1,35 1,6	1,05 1,25 1,4	1,05 1,15 1,25	1,05 1,15 1,45	1,05 1,1 1,3	1,1 1,15	1,05 1,1 1,25	1,1 1,15	1,1 1,1
Біль- ше 1,5 до 2,5	0,1 0,3 0,5 0,7 1,0	1,05 1,3 1,85 2,25 3,8	1,05 1,2 1,6 3,3	1,05 1,1 1,3 1,7 2,4	1,05 1,2 1,5 1,7 2,8	1,05 1,15 1,35 1,6 2,4	1,05 1,1 1,2 1,3 1,8	1,05 1,15 1,3 1,55	1,1 1,2 1,35 1,8	1,05 1,1 1,2 1,5	1,05 1,3 1,8 2,1 2,35	1,05 1,2 1,45 1,75	1,05 1,1 1,25 1,5 1,6	1,05 1,2 1,4 1,75 1,9	1,05 1,15 1,25 1,45 1,6	1,05 1,1 1,15 1,2 1,5	1,05 1,15 1,25 1,3 1,5	1,1 1,15 1,25 1,35	1,05 1,1 1,2 1,2
Біль- ше 2,5 до 3,5	0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0	1,1 1,2 1,6 2,6 5,3 7,2	1,05 1,15 1,45 2,2 4,2 5,4	1,05 1,1 1,3 1,7 4,3	1,05 1,15 1,35 1,9 2,9 3,6	1,1 1,25 1,7 2,45 3,1	1,1 1,2 1,4 1,9 2,4	1,1 1,25 1,6 2,2 2,6	1,1 1,15 1,5 1,85 2,2	1,05 1,1 1,3 1,5 1,7	1,1 1,2 1,5 2,25 3,65 4,45	1,05 1,15 1,4 1,9 2,9 3,35	1,05 1,1 1,25 1,45 2,6 2,65	1,05 1,15 1,3 1,7 2,2 2,4	1,1 1,2 1,5 1,9 2,1	1,1 1,15 1,25 1,5 1,6	1,1 1,2 1,5 1,8	1,1 1,1 1,4 1,6 1,7	1,05 1,1 1,2 1,3 1,4
Біль- ше 3,5	0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0	1,2 1,4 1,75 2,4 3,4 4,6 7,4	1,15 1,3 1,5 2,1 2,9 3,8 4,7 5,8 7,1 7,3	1,1 1,2 1,3 1,8 2,5 3,1 3,7 4,7 5,6 5,7	1,1 1,2 1,4 1,6 2,4 2,9 3,4 4,3	1,1 1,15 1,3 1,4 1,8 2,1 2,6 2,9 3,6 4,1	1,05 1,1 1,2 1,3 1,5 1,8 2,1 2,4 3,5	1,05 1,1 1,25 1,4 1,7 2,3 2,6 3,5	1,05 1,05 1,2 1,3 1,5 1,8 2,3 2,6	1,05 1,1 1,2 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,5	1,2 1,4 1,75 2,35 3,25 4,2 5,1 5,8 6,2 6,3	1,15 1,3 1,5 2,8 3,5 4,5 4,9	1,1 1,2 1,3 1,75 2,4 2,85 3,2 3,6 3,9	1,1 1,2 1,4 1,6 1,9 2,25 2,55 2,8 3,4 3,5	1,1 1,15 1,3 1,4 1,7 2,3 2,4 2,8 2,9	1,05 1,1 1,2 1,3 1,45 1,7 1,85 1,95 2,3 2,4	1,05 1,1 1,25 1,35 1,65 1,95 2,1 2,25 2,45 2,6	1,05 1,05 1,2 1,25 1,5 1,7 1,8 2,1 2,25	1,05 1,1 1,15 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,9

П р и м i т к а: В – глибина приміщення; h – висота від рівня умовної робочої поверхні до верхнього краю вікна; l – відстань розрахункової точки до зовнішньої стіни.

Т а б л и ц я 3.8

Орієнтовані значення коефіцієнтів відбиття ρ