2. Расчетная часть

Расчетная часть курсовой работы предполагает определение коэффициента естественной освещенности цеха промышленного здания и продолжительности инсоляции помещения и фасадов здания с построением суточных конвертов инсоляции.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) представляет собой отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (Ем), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности под открытым полностью небосводом (Ен). [1]

Значение КЕО определяется из выражения:

(1)

Определение продолжительности инсоляции и построение конвертов инсоляции осуществляется с помощью «солнечных транспортиров» для дней весеннего и осеннего равноденствия (21 марта и 21 сентября).

2.1 Расчет естественного освещения

При выполнении расчета естественного освещения следует учитывать, что проектируемое промышленное здание является одноэтажным, имеет три пролета, шириной по 54,00 м и высотой до низа стропильных конструкций 9,60 м. Стропильные конструкции выполнены из железобетона (табл. 1 Приложения).

Система естественного освещения рабочих мест – комбинированная. Боковое освещение осуществляется через окна в наружных стенах, верхнее – через фонари.

Производственный процесс, осуществляемый в здании, предусматривает незначительные выделения в воздушную среду пыли и дыма (менее 1 мг/м³). Противостоящие здания отсутствуют.

На основании данных варианта задания, системы естественного освещения, типа и формы окон и фонарей, их конструкции определяются размеры окон и фонарей, которые обеспечивают нормированные значения КЕО.

Расчет естественного освещения заключается в определении значения КЕО в ряде точек, находящихся на рабочей плоскости по характерным разрезам помещения, и к построению кривой, характеризующей распределение света в помещении.

Рабочей плоскостью для большинства помещений является условная горизонтальная плоскость, расположенная на уровне 1м от чистого пола. Характерным разрезом помещения является условный разрез, проходящий по оси светопроемов.

Рассчитывают КЕО в точках характерных разрезов помещения:

- при освещении через окна (боковое освещение);

- при освещении через фонари (верхнее освещение);

- при освещении через окна и фонари (комбинированное освещение).

2.1.1 Расчет кео при боковом освещении

Коэффициент естественной освещенности в точках характерных разрезов помещения при освещении через окна (боковое освещение) определяется по формуле:

(2)

где - геометрический коэффициент естественной освещенности бокового освещения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность яркости облачного неба;

- коэффициент, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания;

- коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания;

- общий коэффициент светопропускания;

- коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения.

Геометрический коэффициент естественной освещенности бокового освещения определяется из выражения:

(3)

где - количество лучей (по графику Данилюка 1), проходящих от неба через боковые световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

- количество лучей (по графику Данилюка 2), проходящих от неба через боковые световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

Графики Данилюка (рис.1, рис.2, рис.3 Приложение А) используются для определения количества лучей и (каждый из которых представляет КЕО, равный 1%), проходящих от неба в расчетную точку через световой проем. Для этого основание графика Данилюка 1 совмещается со следом рабочей поверхности на поперечном разрезе, а полюс графика - с расчетной точкой помещения. Сумма лучей по графику Данилюка 1, проходящих от неба в расчетную точку через окна на поперечном разрезе помещения, определяет значения .

График Данилюка 2 накладывается на план помещения так, что его основание совмещается с линией, параллельной плоскости стены и находящейся от точки С окна на расстоянии d. Сумма лучей по графику Данилюка 2, проходящих от неба в расчетную точку через окна на плане помещения, определяет значения .

По форме, указанной в табл.1.1, следует выполнить расчет по всем боковым светопроемам для каждой расчетной точки помещения.

Таблица 1.1 – Расчет

№ расчет. точки	Светопроем А			Светопроем Б
	n1	n2		n1	n2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Для определения коэффициента, учитывающего неравномерную яркость облачного неба , предварительно рассчитывают угловую величину - угловую высоту середины светопроема над рабочей поверхностью (рис. 4 Приложения).

Результаты расчетов оформляются в виде таблицы.

Таблица 1.2 - Расчет и q при боковом освещении

№ точки	Светопроем А		Светопроем Б
		q		q
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Коэффициенты и , в связи с отсутствием противостоящих зданий в данной курсовой работе, равны нулю.

Общий коэффициент светопропускания светопроема определяется из выражения:

(4)

где - коэффициент светопропускания материала (табл.1 Приложения);

- коэффициент, учитывающий потери при прохождении света через переплет остекления (табл. 3 Приложения);

- коэффициент, учитывающий потери при прохождении света через слой загрязняющий стекло (табл. 3 Приложения);

- коэффициент, учитывающий потери при прохождении света через несущие конструкции (табл. 3 Приложения);

- коэффициент, учитывающий потери при прохождении света через солнцезащитные устройства (табл. 3 Приложения).

Коэффициент , который учитывает повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от внутренних поверхностей помещения, определяется согласно таблице 4 Приложения.

Для определения коэффициента необходимы значения ширины пролета В; расстояния от расчетной точки до наружной стены d; расстояния от уровня рабочей плоскости до верхнего края окна h₁.

Расчеты коэффициента по каждому из боковых светопроемов выполняются в табл. 1.3

Таблица 1.3 – Расчет коэффициента

№ точки	Светопроем А			Светопроем Б
	d	d/B1	r1	d	d/B1	r1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Для определения КЕО при боковом освещении необходимо выполнить расчеты по формуле (2), используя все полученные коэффициенты, и заполнить таблицу 1.4.

Таблица 1.4 - Расчет КЕО при боковом освещении

№	Расчет КЕО при боковом освещении
	Светопроем А					Светопроем Б					еб.ср
		q		r1	еб		q		r1	еб
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15