Пример расчета естественного освещения школьного класса

Требуется определить размеры световых проемов школьного класса.

Исходные данные. Район расположения школы - первая группа административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации (Ленинградская область); глубина класса d _п = 7,74 м; ширина b _п = 7,04 м; высота h =3 м; высота световых проемов h ₀ = 2,1 м (высота подоконника h _пд = 0,9 м); остекление двойное в раздельных деревянных переплетах; средневзвешенный коэффициент отражения стен пола и потолка r _ср = 0,50.

План и разрез школьного класса приведены на рисунке 22.

Решение

Предварительный расчет относительной ширины световых проемов производят по графику рисунка 3.

1 Определяют площадь пола: А _п = 7,74 ´ 7,04 = 54,5 м².

2 Находят отношение глубины помещения d _п к высоте окна от уровня условной рабочей поверхности h ₀₁ : d _п / h ₀₁ =7,74/2,2 = 3,50.

3 По графику на рисунке 3 на соответствующей кривой е = 1,5 % находят точку с абсциссой d _п / h ₀₁ = 3,50, по ординате этой точки определяют А _с.о /А_п = 24 %.

4 Вычисляют площадь световых проемов: А _с.о = А_п0,24 = 54,5 × 0,24 = 13,1 м² и суммарную ширину окон b _со =13,1/2,1 = 6,2 м.

5 Принимают два блока размером 2,1 ´ 2,4 м и один блок размером 2,1 ´ 1,8 м.

Проверочный расчет выполняют по формуле ( Б.1) приложения Б.

ВЫСТАВОЧНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

8.19 Одной из главных задач освещения выставочных помещений является обеспечение благоприятных условий восприятия экспонатов, определяемых как освещением самих экспонатов, так и освещением окружающего пространства.

Разрез 1-1

План

Рисунок 22 - Разрез и план школьного помещения

Освещение экспонатов характеризуют средним значением КЕО, равномерностью освещенности в выставочной зоне помещения и направлением падения светового потока на плоскость выставочной зоны.

При освещении окружающего пространства должны обеспечиваться требуемое распределение освещенности в помещении; ограничение слепящего действия световых проемов; устранение инсоляции помещения; требуемое распределение яркости в помещении.

8.20 Среднее значение КЕО е _ср и предельно допустимое значение неравномерности освещенности в выставочной зоне в зависимости от вида экспозиции устанавливают в соответствии с таблицей 7.

8.21 Направление падения светового потока на выставочную зону зависит от расположения световых проемов относительно выставочной зоны и характеризуется углом j (рисунок 23). Угол падения прямого света на плоские экспонаты (картины, плакаты, гравюры, ткани и т.п.) при расположении их на стенах помещения или вертикальных стендах выбирают в пределах от 45° до 75° по отношению к горизонтали. При углах, больших 75°, на экспонатах создаются тени (от рамок и фактуры), искажающие облик экспонатов; при углах менее 45° отблески от экспонатов с блестящей фактурой будут попадать в глаза посетителей.

Угол падения прямого света на объемные экспонаты выбирают в пределах от 30° до 50°; такое направление падения света в наилучшей степени выявляет форму и детали объемных экспонатов.

8.22 В выставочных помещениях световые проемы по возможности не должны попадать в поле зрения посетителей при обзоре экспонатов; для ограничения слепящего действия световых проемов необходимо применять жалюзи и экраны.

При нормальном удалении посетителя от экспонатов (равном 1,5 высоты экспозиционной зоны) и ориентации глаз на середину выставочной зоны угол b (рисунок 23), под которым виден нижний край светопроема, должен быть не менее 30°. При высоте подоконников 1,2 м от пола и менее наружная стена и простенки не должны использоваться для экспозиции.

8.23 В помещениях, предназначенных для экспозиции живописи, графики, тканей, ковров, гобеленов и т.п., прямой солнечный свет должен быть исключен вследствие его разрушающего действия на красители, ткани и бумагу.

Таблица 7

Экспозиционные помещения	Средние значения КЕО ecp , %	Отношение максимального значения КЕО к минимальному, не более
Выставки монументальной и станковой живописи, гравюр, плакатов, ковров, тканей и т.п.	1,5	1,3
Выставки скульптуры, архитектуры, мебели	1,5	2,0
Антропологические, археологические, этнографические выставки	1,0	2,0
Исторические и военно-исторические выставки	1,0	3,0
Машины, агрегаты, установки и т.п.	3,0	3,0

b - защитный угол; j - угол падения прямого света на середину выставочной зоны

Рисунок 23 - Поперечный разрез выставочного помещения

Для устранения инсоляции в этих помещениях целесообразно выбирать ориентацию световых проемов на СВ, С, СЗ. При другой ориентации световых проемов в этих помещениях необходимо применять регулируемые внутренние (междурамные) или наружные жалюзи.

В экспозиционных помещениях с объемными экспонатами (скульптурами, макетами, машинами и т.п.) инсоляция желательна, так как прямой солнечный свет в наилучшей степени выявляет форму и детали экспонатов. Для этих помещений ориентацию световых проемов следует выбирать на ЮВ, Ю, ЮЗ.

8.24 Дополнительное искусственное освещение целесообразно использовать в следующих случаях:

а) при недостаточном естественном освещении;

б) при необходимости интенсивного местного освещения экспонатов (машины, агрегаты, витрины и стеклянные шкафы с мелкими экспонатами);

в) при необходимости выделить световыми акцентами отдельные экспонаты или их группы из общего объема интерьера (скульптуры, панно, картины и т.п.);

г) при неблагоприятном распределении естественной освещенности в помещении (например, когда часть экспозиционной площади находится в тени).

Искусственное освещение необходимо осуществлять преимущественно источниками света, излучение которых по спектру приближается к дневному. Для подсвета должна применяться специальная осветительная арматура, которую размещают, как правило, скрыто от посетителей (за подвесными потолками, встраивают в мебель или экспозиционное оборудование). При этом необходимо тщательно выбирать направление световых потоков, чтобы исключить возможность попадания в поле зрения посетителей незащищенных источников света и появления ярких бликов на экспонатах с полированными поверхностями.

При подсвете неравномерность распределения яркости в поле зрения не должна превышать 40:1.

8.25 Отделка внутренних поверхностей экспозиционных помещений должна отвечать следующим требованиям:

а) соответствовать назначению помещения, содержанию и характеру экспозиции: нейтральная в картинных галереях, акцентирующая в помещениях промышленных, сельскохозяйственных и строительных выставок;

б) быть увязанной с выбранной системой освещения, при этом поверхности, находящиеся в тени, должны иметь более светлую отделку по сравнению с интенсивно освещенными;

в) создавать необходимый контрастирующий фон для экспонатов (резкие контрасты нежелательны). В оформлении помещения не должно быть пестроты.

Отделку внутренних поверхностей выставочных помещений следует производить с учетом значений коэффициента отражения поверхности, приведенных в таблице 8.

ПОМЕЩЕНИЯ С ЗЕНИТНЫМИ И ШАХТНЫМИ ФОНАРЯМИ

8.26 В одноэтажных общественных зданиях с межферменным этажом с недостаточным боковым естественным освещением и большими по площади помещениями рекомендуется устраивать зенитные и шахтные фонари. К таким помещениям могут быть отнесены читальные, лекционные, спортивные, выставочные, торговые и обеденные залы и помещения верхних этажей общественных зданий.

Размещать фонари следует с учетом конструктивных элементов покрытия, инженерных коммуникаций и инженерного оборудования, размещаемых в межферменном этаже или пространстве подвесного потолка, а также в увязке с предполагаемым расположением светильников и с учетом требований равномерности освещения:

Таблица 8

Выставочное помещение	Значения коэффициента отражения r
	потолка	стен	пола
Картинные галереи и выставки	0,70	0,20 - 0,40	0,10 - 0,30
Скульптурные залы	0,70	0,30 - 0,50	0,30 - 0,40
Политехнические и научные музеи	0,70 - 0,80	0,20 - 0,70	0,20 - 0,50
Промышленные и сельскохозяйственные выставки	0,70 - 0,80	0,70 - 0,80	0,20 - 0,50

а) квадратные в плане и круглые фонари рекомендуется размещать по углам квадрата, а прямоугольные - по углам прямоугольника с соотношением сторон в поперечном и продольном направлениях, соответствующим соотношению сторон основания опорного стакана или выходного отверстия светопроводной шахты;

б) в целях обеспечения равномерности освещения размеры выходных отверстий фонарей должны быть не более 0,25 - 0,50 высоты помещения, а расстояние между крайним рядом фонарей и стеной не должно превышать 0,50 расстояния между средними рядами фонарей;

в) фонари рекомендуется размещать между фермами или балками покрытия на площади, свободной от инженерных коммуникаций и оборудования.

8.27 Шахтные фонари рекомендуется устраивать на базе типовых решений зенитных фонарей. Верхнее отверстие светопроводной шахты стыкуется с нижним отверстием опорного стакана зенитного фонаря; нижнее отверстие светопроводной шахты должно быть на уровне потолка основного помещения.

8.28 Отделку внутренних полостей опорного стакана зенитных фонарей и светопроводную шахту шахтных фонарей диффузного света выполняют белыми красками по тщательно подготовленной, выровненной грунтовкой поверхности.

8.29 Светопроводные шахты шахтных фонарей направленного света облицовывают алюминиевой технической фольгой толщиной от 0,05 до 0,20 мм в зависимости от конструктивного решения светопроводной шахты.

8.30 Выбор фонарей в зависимости от типа зданий рекомендуется производить согласно таблице 9.

8.31 В зданиях с кондиционированным режимом выходное отверстие опорного стакана зенитного фонаря или светопроводной шахты шахтного фонаря рекомендуется заполнять армированным стеклом.

8.32 При расположении зданий в III и IV климатических районах Российской Федерации в зенитных и шахтных фонарях, у которых индекс i _ф > 0,5, необходимо применять солнцезащитные устройства.

8.33 Суммарная площадь фонарей в зданиях не должна превышать, как правило, 20 % освещаемой площади пола.