4 Предварительный расчет бокового естественного освещения
4.1 Определение суммарной площади световых проемов
На выполненных в масштабе плане и разрезе проектируемого здания или помещения наносятся геометрические размеры. Условные обозначения основных размеров помещений и световых проемов представлены на рис. 4.1 и 4.2.
При боковом освещении высота подоконника принимается равной 0,8…1,2 м. Высота окна выбирается согласно табл. 2.1 в зависимости от высоты и глубины помещения. Чем больше глубина помещения, тем больше должна быть высота окна. Если отношение глубины помещения к высоте окна над условной рабочей поверхностью больше восьми, предусматривается двухстороннее освещение.
При верхнем освещении в соответствии с п. 2.2 намечаются размеры зенитных или ширина светоаэрационных (П-образных) фонарей.
Суммарные площади световых проемов определяются по формулам:
− при боковом освещении
S0
= Sп
η0
Кз
Кзд
/ 100
r1
τ0;
(4.1)
− при верхнем освещении
Sф
= Sп
ηф Кз
/ 100
r2
Кф
τ0,
(4.2)
где S0 и Sф – суммарные площади световых проемов (в свету) окон и фонарей, м2;
Sп – площадь пола помещения, м2;
и
– нормированные значения КЕО при боковом
и верхнем освещении, % (см. табл. 3.3–3.5);
η0 и ηф – световые характеристики окон и фонарей (табл. 4.1–4.3);
Кз – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светопропускающего материала светового проема (табл. 4.4);
Кзд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями (табл. 4.5);
r1 и r2 – коэффициенты, учитывающие отраженный свет при боковом и верхнем освещении (табл. 4.6, 4.7);
Кф – коэффициент, учитывающий тип фонаря (табл. 4.8);
τ0 – общий коэффициент светопропускания светового проема, определяемый по формуле
τ0 = τ1 τ2 τ3 τ4 τ5 , (4.3)
Рис. 4.1. Условные обозначения основных размеров помещений
и световых проемов при боковом естественном освещении:
УРП – условная рабочая поверхность; Н – высота помещения; В – глубина помещения; L – ширина помещения (при двухстороннем боковом освещении); Lп – длина помещения; ℓ – расстояние между наружной стеной и расчетной точкой А; h0 – высота окна; a – ширина окна; b – ширина простенка; h1 – высота верха окна над условной рабочей поверхностью; Нзд – высота расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна;
Р – расстояние между рассматриваемым и противостоящим зданием
ℓф
ℓф
ℓф
L1
L1
L1
L
hф
Рис. 4.2. Условные обозначения основных размеров помещений
и световых проемов при верхнем и комбинированном естественном освещении: УРП – условная рабочая поверхность; Lп – длина помещения; L1 – ширина пролета; L – ширина помещения; Lф – длина фонаря; ℓф – ширина фонаря; Нф – высота нижнего края светового проема над уровнем условной рабочей поверхности; Нп – высота покрытия над условной рабочей поверхностью; Н – высота низа несущих конструкций над условной рабочей поверхностью; hф – высота светового проема фонаря; h1 – высота верха окна над условной рабочей поверхностью
где τ1 и τ2 – коэффициент светопропускания материала и коэффициент, учитывающий потери света в переплетах (табл. 4.9);
τ3 и τ4 – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, и коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (табл. 4.10);
τ5 – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9.
Коэффициенты r1 и r2 определяются с учетом средневзвешенного коэффициента отражения потолка, стен и пола:
ρср = (ρ1S1 + ρ2S2 + ρ3S3) / (S1 + S2 + S3), (4.4)
где ρ1, ρ2, ρ3 – коэффициенты отражения потолка, стен, пола;
S1, S2, S3 – площади потолка, стен, пола, м2.
Значения коэффициентов отражения принимаются в зависимости от цветовой отделки: белые, бледно-желтые, бледно-розовые, бледно-голубые и подобные тона – 0,6; желтые, голубые, зеленые, розовые и подобные тона – 0,4; полы паркетные, ксилолитовые – 0,2…0,3; полы из линолеума, бетонные, деревянные крашеные – 0,15…0,2; полы асфальтовые и торцовые – 0,08…0,12.
Таблица 4.1
Значения световой характеристики окон η0 при боковом освещении
Отношение Lп/В (см. рис. 4.1) |
Отношение В/h1 (см. рис. 4.1) |
|||||||
1 |
1,5 |
2 |
3 |
4 |
5 |
7,5 |
10 |
|
4 и более 3 2 1,5 1 0,5 |
6,5 7,5 8,5 9,5 11 18 |
7 8 9 10,5 15 23 |
7,5 8,5 9,5 13 16 31 |
8 9,6 10,5 15 18 37 |
9 10 11,5 17 21 45 |
10 11 13 19 23 54 |
11 12,5 15 21 26,5 66 |
12,5 14 17 23 29 – |
Таблица 4.2
Значения световой характеристики ηф
светоаэрационных прямоугольных фонарей
Число пролетов в помещении |
Отношение Lп/L1 (см. рис. 4.2) |
||||||||
от 1 до 2 |
от 2 до 4 |
свыше 4 |
|||||||
Отношение Н/L1 (см. рис. 4.2) |
|||||||||
от 02 до 04 |
от 04 до 07 |
от 07 до 1 |
от 02 до 04 |
от 04 до 07 |
от 07 до 1 |
от 02 до 04 |
от 04 до 07 |
от 07 до 1 |
|
1 2 3 и более |
5,8 5,2 4,8 |
9,4 7,5 6,7 |
16 12,8 11,4 |
4,6 4 3,8 |
6,8 5,1 4,5 |
10,5 7,8 6,9 |
4,4 3,7 3,4 |
6,4 6,4 4 |
9,1 6,5 5,6 |
Таблица 4.3
Значения световой характеристики ηф зенитных фонарей
Отношение S2 / (S1 + Sб) |
Индекс помещения i |
||||||||
0,5 |
0,7 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3, |
4 |
5 |
|
0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 |
25 13 7 5 4,2 3,7 3,3 3,1 2,9 2,8 |
19 10,3 5,6 4 3,3 2,9 2,6 2,4 2,3 2,2 |
16 8,5 4,6 3,3 2,7 2,4 2,1 2 1,9 1,8 |
13,3 7 3,8 2,7 2,2 2 1,8 1,6 1,55 1,5 |
12 6,3 3,4 2,4 2 1,8 1,6 1,5 1,4 1,35 |
11,5 6 3,3 2,3 1,9 1,7 1,5 1,4 1,35 1,3 |
11 5,8 3,1 2,2 1,85 1,6 1,45 1,35 1,3 1,25 |
10,5 5,5 3 201 1,8 1,55 1,4 1,3 1,2 1,2 |
10 5,4 2,9 2 1,7 1,5 1,3 1,25 1,2 1,15 |
П
римечания:
1) S1 – площадь
верхнего светового
проема фонаря;
S2 – площадь нижнего светового
проема фонаря;
Sб – поверхность стенок опорного
контура;
2) индекс помещения определяется по формуле
i = LпL1 / (Lп + L1)Нп,
где Lп – длина помещения вдоль оси пролетов;
L1 – ширина помещения;
Нп – высота от условной рабочей поверхности
до покрытия.
Таблица 4.4
Значения коэффициентов запаса Кз при естественном освещении
Наименование помещений |
Расположение светопропускающего материала |
||
вертикально |
наклонно |
горизонтально |
|
Цехи кузнечные, литейные, сварочные
Цехи технического обслуживания, текущего ремонта, сборочные, механосборочные, инструментальные
Кабинеты и рабочие помещения, жилые комнаты, учебные помещения, лаборатории, читальные залы, залы совещаний |
1,4
1,3
1,2 |
1,5
1,4
1,3 |
1,8
1,6
1,5 |
Таблица 4.5
Значения коэффициента, учитывающего затенение окон
противостоящими зданиями Кзд
Отношение расстояния между зданиями Р к высоте расположения карниза противостоящего здания над подоконником рассматриваемого окна Нзд (см. рис. 4.1) |
Кзд |
0,5 1 1,5 2 3 и более |
1,7 1,4 1,2 1,1 1 |
Таблица 4.6
Значения коэффициентов r1, учитывающих отраженный свет
при боковом освещении
Отношение глубины помещения В к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h1 |
Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены l к глубине помещения В |
Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка ρср |
|||||||||||
0,60 |
0,50 |
0,45 |
0,35 |
||||||||||
Отношение длины помещения Lп к его глубине В |
|||||||||||||
0,5 |
1,0 |
2,0 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
||
1,00 |
0,10 |
1,03 |
1,03 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,01 |
1,00 |
0,50 |
1,66 |
1,59 |
1,46 |
1,47 |
1,42 |
1,33 |
1,37 |
1,34 |
1,26 |
1,19 |
1,17 |
1,13 |
1,00 |
0,90 |
2,86 |
2,67 |
2,30 |
2,33 |
2,19 |
1,93 |
2,06 |
1,95 |
1,74 |
1,53 |
1,48 |
1,37 |
3,00 |
0,10 |
1,10 |
1,09 |
1,07 |
1,07 |
1,06 |
1,05 |
1,06 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
1,03 |
1,02 |
3,00 |
0,20 |
1,32 |
1,29 |
1,22 |
1,23 |
1,20 |
1,16 |
1,18 |
1,16 |
1,13 |
1,09 |
1,08 |
1,06 |
3,00 |
0,30 |
1,72 |
1,64 |
1,50 |
1,51 |
1,46 |
1,36 |
1,41 |
1,37 |
1,29 |
1,20 |
1,18 |
1,14 |
3,00 |
0,40 |
2,28 |
2,15 |
1,90 |
1,91 |
1,82 |
1,64 |
1,73 |
1,66 |
1,51 |
1,37 |
1,33 |
1,26 |
3,00 |
0,50 |
2,97 |
2,77 |
2,38 |
2,40 |
2,26 |
1,98 |
2,12 |
2,01 |
1,79 |
1,56 |
1,51 |
1,39 |
3,00 |
0,60 |
3,75 |
3,47 |
2,92 |
2,96 |
2,76 |
2,37 |
2,57 |
2,41 |
2,10 |
1,78 |
1,71 |
1,55 |
3,00 |
0,70 |
4,61 |
4,25 |
3,52 |
3,58 |
3,32 |
2,80 |
3,06 |
2,86 |
2,44 |
2,03 |
1,93 |
1,72 |
3,00 |
0,80 |
5,55 |
5,09 |
4,18 |
4,25 |
3,92 |
3,27 |
3,60 |
3,34 |
2,82 |
2,30 |
2,17 |
1,91 |
3,00 |
0,90 |
6,57 |
6,01 |
4,90 |
4,98 |
4,58 |
3,78 |
4,18 |
3,86 |
3,23 |
2,59 |
2,43 |
2,11 |
5,00 |
0,10 |
1,16 |
1,15 |
1,11 |
1,12 |
1,11 |
1,08 |
1,09 |
1,08 |
1,07 |
1,05 |
1,04 |
1,03 |
5,00 |
0,20 |
1,53 |
1,48 |
1,37 |
1,38 |
1,34 |
1,27 |
1,30 |
1,27 |
1,21 |
1,15 |
1,14 |
1,11 |
5,00 |
0,30 |
2,19 |
2,07 |
1,84 |
1,85 |
1,77 |
1,60 |
1,68 |
1,61 |
1,48 |
1,34 |
1,31 |
1,24 |
5,00 |
0,40 |
3,13 |
2,92 |
2,49 |
2,52 |
2,37 |
2,07 |
2,22 |
2,10 |
1,85 |
1,61 |
1,55 |
1,43 |
5,00 |
0,50 |
4,28 |
3,95 |
3,29 |
3,34 |
3,11 |
2,64 |
2,87 |
2,68 |
2,31 |
1,94 |
1,84 |
1,66 |
5,00 |
0,60 |
5,58 |
5,12 |
4,20 |
4,27 |
3,94 |
3,29 |
3,61 |
3,35 |
2,83 |
2,31 |
2,18 |
1,92 |
5,00 |
0,70 |
7,01 |
6,41 |
5,21 |
5,29 |
4,86 |
4,01 |
4,44 |
4,09 |
3,40 |
2,72 |
2,55 |
2,20 |
5,00 |
0,80 |
8,58 |
7,82 |
6,31 |
6,41 |
5,87 |
4,79 |
5,33 |
4,90 |
4,03 |
3,17 |
2,95 |
2,52 |
5,00 |
0,90 |
10,28 |
9,35 |
7,49 |
7,63 |
6,96 |
5,64 |
6,30 |
5,77 |
4,71 |
3,65 |
3,39 |
2,86 |
Таблица 4.7
Значения коэффициентов r2, учитывающих отраженный свет
при верхнем освещении
Отношение высоты помещения, принимаемой от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления Нф к ширине пролета L1 |
Значения r2 |
||||||||
Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка |
|||||||||
ρср = 0,5 |
ρср = 0,4 |
ρср = 0,3 |
|||||||
Число пролетов |
|||||||||
1 |
2 |
3 и более |
1 |
2 |
3 и более |
1 |
2 |
3 и более |
|
2 1 0,75 0,5 0,25 |
1,7 1,5 1,45 1,4 1,35 |
1,5 1,4 1,35 1,3 1,25 |
1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 |
1,6 1,4 1,35 1,3 1,25 |
1,4 1,3 1,25 1,2 1,15 |
1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 |
1,4 1,3 1,25 1,2 1,15 |
1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 |
1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 |
Примечание. В помещениях с зенитными и шахтными фонарями Нф соответствует Нг (расчетная высота) от условной рабочей поверхности до нижней грани остекления фонаря.
Таблица 4.8
Значения коэффициентов Кф, учитывающих тип фонаря
Тип фонаря |
Значения Кф |
Световые проемы в плоскости покрытия, ленточные Световые проемы в плоскости покрытия, штучные Фонари с наклонным двусторонним остеклением (трапециевидные) Фонари с вертикальным двусторонним остеклением (прямоугольные) Фонари с односторонним наклонным остеклением (шеды) Фонари с односторонним вертикальным остеклением (шеды) |
1,0 1,1 1,15 1,2 1,3 1,4 |
Таблица 4.9
Значения коэффициентов τ1 и τ2
Вид светопропускающего материала |
Значения τ1 |
Вид переплета |
Значения τ2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Стекло оконное листовое: одинарное двойное тройное Стекло витринное толщиной 6…8 мм Стекло листовое армированное Стекло листовое узорчатое |
0,9 0,8 0,75 0,8 0,6 0,65 |
Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий: деревянные: одинарные спаренные двойные раздельные стальные: |
0,75 0,7 0,6
|
Окончание табл. 4.9
1 |
2 |
3 |
4 |
Стекло листовое со специальными свойствами: солнцезащитное контрастное Органическое стекло: прозрачное молочное Пустотелые стеклянные блоки: светорассеивающие светопрозрачные Стеклопакеты |
0,65 0,75
0,9 0,6
0,5 0,55 0,8 |
одинарные открывающиеся одинарные глухие двойные открывающиеся двойные глухие Переплеты для окон жилых, общественных и вспомогательных зданий: деревянные: одинарные спаренные двойные раздельные с тройным остеклением металлические: одинарные спаренные двойные раздельные с тройным остеклением Стекложелезобетонные панели с пустотелыми стеклянными блоками при толщине шва: 20 мм и менее более 20 мм
|
0,75 0,9 0,6 0,8
0,8 0,75 0,65 0,5
0,9 0,85 0,8 0,7
0,9 0,85 |
Таблица 4.10
Значения коэффициентов τ3 и τ4
Несущие конструкции покрытий |
Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, τ3 |
Солнцезащитные устройства, изделия и материалы |
Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, τ4 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Стальные фермы |
0,9 |
Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные) |
1,0 |
Железобетонные деревянные фермы и арки |
0,8 |
Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45о при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90о к плоскости окна: горизонтальные вертикальные |
0,65 0,75 |
Окончание табл. 4.10
1 |
2 |
3 |
4 |
Балки и рамы сплошные при высоте сечения: 50 см и более менее 50 см |
0,8 0,9 |
Горизонтальные козырьки: с защитным углом не более 30о с защитным углом от 15о до 45о (многоступенчатые) |
0,8 0,9…0,6 |