СТРОИТЕЛЬНАЯ СВЕТОТЕХНИКА

Строительной светотехникой называется раздел строительной физики, в котором рассматриваются прикладные вопросы использования солнечного света в строительстве и архитектуре. Одними из основных задач строительной светотехники являются задачи по разработке принципов и мер, обеспечивающих необходимый световой режим в помещениях, по созданию оптимальных условий инсоляции (облучение прямым солнечным светом) помещений и защите их от перегрева солнечной энергией в летнее время. При решении этих задач наряду с физико-математическими методами широкое распространение находят экспериментальные методы, позволяющие выполнять определение характеристик освещенности помещений, исследовать ее зависимость от планировочных и конструктивных решений, определять эффективность мер по улучшению светового режима и обеспечению требуемых условий инсоляции.

Целью лабораторных работ данного раздела является ознакомление студентов с методами исследования освещенности и уяснение ими влияния некоторых планировочных и конструктивных факторов на освещенность и инсоляцию помещений.

Перед тем, как приступить к выполнению лабораторных работ, необходимо ознакомиться с основными понятиями и определениями строительной светотехники, принципами представления и обработки светотехнических величин.

Наибольшее значение в практике проектирования и экспериментальных исследований светового режима помещений имеют величины освещенности E и коэффициента естественной освещенности e.

Освещенностью E поверхности называется отношение величины падающего светового потока Φ к площади освещаемой поверхности S

E = Φ/S.

За единицу освещенности принимается 1 люкс (лк).

Освещение помещений через световые проемы создает освещенность в них значительно ниже наружной освещенности, где источником света является солнце и весь небосвод. Условия освещенности под открытым небом непостоянны во времени и, следовательно, непостоянна освещенность помещений. Это обстоятельство делает невозможным установление требуемых значений естественной освещенности внутри помещений в абсолютных единицах – люксах. Поэтому в практике оценка освещенности производится в относительных единицах с помощью коэффициентов естественной освещенности (сокращенно КЕО).

Коэффициент естественной освещенности е есть выраженное в процентах отношение освещенности Е

---

_в в конкретной исследуемой точке помещения к одновременной освещенности Е_н наружной точки, расположенной на горизонтальной плоскости, освещенной рассеянным светом небосвода. Математически КЕО представляется выражением



Коэффициент естественной освещенности зависит от количества стекол в переплете, размеров, формы и расположения световых проемов, светопропускания остекления, взаимного расположения зданий, светлоты окраски внутренних поверхностей помещений, наличия солнцезащитных устройств (жалюзи, козырьков и др.) и других факторов. Исследование влияния некоторых из перечисленных факторов на освещенность помещений выполняется в данном разделе методических указаний.

Более подробно с основными понятиями и определениями строительной светотехники можно ознакомиться в теоретической части курса.

Измерение величины естественной освещенности при проведении исследований выполняется специальным прибором – люксметром, предназначенным для измерения освещенности, создаваемой различными источниками. Внешний вид люксметра представлен на рис. 1.


Рис. 1. Внешний вид портативного люксметра

Основные сведения по конструкции и пользованию люксметром даны в инструкции, прилагаемой к прибору. Студенты должны изучить ее перед началом выполнения лабораторных работ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ

Цель работы:

1. Определение при помощи приборов коэффициента естественной освещенности в точках характерного разреза помещения.

2. Оценка освещения помещения путем сопоставления фактических значений к.е.о. с нормируемыми.

3. Сравнение полученных значений к.е.о.

Оборудование: люксметры, экран для наружного фотоэлемента люксметра, рулетка.

Методические указания к лабораторной работе № 4

Естественное освещение предусматривают преимущественно в помещениях с постоянным пребыванием людей. Уровень освещенности естественным светом зависит от времени суток и года, состояния атмосферы и пр.

Естественное освещение подразделяют на боковое, верхнее и комбинированное. Боковое освещение применяют, как правило, в многоэтажных зданиях, а также в одноэтажных при отношении глубины помещений к высоте окон над условной рабочей поверхностью не более 8, а верхнее и комбинированное - в одноэтажных многопролетных зданиях.

---

Освещенность, создаваемая естественным светом, - величина непостоянная, поэтому трудно определить величину естественной освещенности помещений в абсолютных единицах. В силу этого освещенность в зданиях нормируют относительной величиной - коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.). К.е.о. обозначают буквой "е". Он выражает отношение естественной освещенности, создаваемой светом неба в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения (Ев ) , к значению наружной горизонтальной освещенности (Ен ) создаваемой в это время суток и года светом полностью открытого небосвода (т.е. в точке, незатененной окружающими зданиями); выражают к.е.о. в %.

Нормативное значение к.е.о., e_N , для зданий, располагаемых в различных районах (таблица 1 [1]), следует определять по формуле:

e_N = e_н ×m_N (1)

где: N – номер группы обеспеченности естественным светом по табл. таблица 1 [1];

e_н - значение к.е.о. по приложению И [3].

m_N - коэффициент светового климата, таблица 2 [1]

Под световым климатом понимают совокупность условий естественной освещенности в той или иной местности за период более 10 лет.

При одностороннем боковом естественном освещении минимальное значение к.е.о. нормируется в точке, расположенной на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности. Характерный разрез помещения – это поперечный разрез посередине, когда секущая плоскость перпендикулярна плоскости остекления световых проемов. Освещенность помещения естественным светом характеризуют к.е.о. ряда точек характерного разреза помещений, взятых на условной рабочей поверхности. За условную рабочую поверхность принимают горизонтальную плоскость на высоте 0,8м от пола. Расстояния между расчетными точками выбирают равными 1-3м, при этом первую и последнюю точки размещают на расстоянии 1м от стены.

Размеры световых проемов определяют в соответствии с нормированными значениями к.е.о., площади проемов могут отличаться на 5-10% от требуемых по расчету.

Определение к.е.о. при боковом освещении

Значение к.е.о. в заданной точке определяют по формуле:

---

(2)

где: - «геометрический» к.е.о. (определяется по формуле (3);

q - коэффициент учета неравномерной яркости облачного неба ( табл. Б1 [1]);

r₀ - коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и от подстилающего слоя, прилегающего к зданию (табл. Б4, Б5 [1]);

Кз - коэффициент запаса, учитывающий снижение к.е.о. вследствие загрязнения стекол и отражающих поверхностей помещения (по таблице 3 СНиП 23-05).

Геометрический коэффициент e определяют по формуле:

e = 0,01×n₁ ×n₂ , % (3)

где n₁ - количество лучей по графику I Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

n₂ - количество лучей по графику II Данилюка, проходящих от неба, через

световые проемы в расчетную точку на плане помещений.

Смысл геометрического к.е.о. заключается в следующем:

Свет небосвода представляется как излучение 100х100 = 10000 равно ярких источников света. Световой проем вырезает в полусфере небосвода участки площадью N = n₁ ×n₂ . Геометрический к.е.о. есть отношение участка площадью N к общей площади небосвода 10⁴ , выраженное в %.

(4)

Коэффициент q определяется по прил. табл. Б1 [1] с учетом значений угла θ, который составляет с условной рабочей поверхностью луч, проходящий через середину светового проема. Угол θ определяет положение светового проема к горизонту.

Общий коэффициент светопропускания τ₀ определяют по формуле:

(5)

где τ₁ - коэффициент светопропускания материала (табл. Б7, [1]);

τ₂ - коэффициент учета потерь света в переплетах светопроема (табл. Б7, [1]);

τ₃ - коэффициент учета потерь света в переплетах светопроема в несущих конструкциях (табл. Б8, [1]), (при боковом освещении τ₃ = 1);

τ₄- коэффициент учета потерь света в солнцезащитных устройствах (т табл. Б8, [1]);

τ₅ - коэффициент учета потерь света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (при боковом освещении τ₅ = 1).

Коэффициент r₀ зависит от коэффициента _ср и отношений



где: L - ширина помещения;

В - его глубина;

h₁ - высота светового проема;

l_i

---

- расстояние от внешней поверхности светового проема до i - той расчетной точки.

Средневзвешенный коэффициент отражения определяют по формуле:



где: r₁, r₂ , r₃ - коэффициенты отражения пола, стен и потолка;

S₁, S₂ , S₃ - площади пола, стен и потолка.

Описание установки

Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом. Люксметр состоит из измерителя люксметра и отдельного фотоэлемента с насадками. Для уменьшения угловой погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из белой светорассеивающей полусферы и непрозрачного кольца. Эта насадка, обозначенная буквой К, применяется совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т. Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с общим номинальным коэффициентом ослабления 10, 100, 1000 и применяется для расширения диапазонов измерений. Фактические показатели естественной освещенности.
Методика выполнения работы №4

Освещенность на наружной открытой горизонтальной площадке и в точках помещения измеряется одновременно. Результаты измерений заносят в таблицу по форме 1

Форма 1



При измерениях наружной освещенности необходимо следить, чтобы прямые солнечные лучи не попадали на фотоэлемент, в противном случае их следует отсекать специальным затеняющим экраном, диаметр которого должен быть равен двум диаметрам фотоэлемента [1].

При проведении работы можно измерять половину величины наружной освещенности с помощью фотоэлемента люксметра, установленного в специальном держателе за окном. Другая половина величины наружной освещенности экранируется зданием. Отраженный свет от здания отсекается черным экраном. Для получения полной величины наружной освещенности измеренную величину следует умножать на 2.

Для проведения работы в ясную погоду следует выбирать такое время, когда солнце находится в части небосвода, противоположной ориентации светопроема. В этом случае и при ясном небе могут быть получены удовлетворительные результаты, если против окна не имеется светлого здания, освещенного прямыми солнечными лучами [1].

---

Смотрите также файлы

• Выдающиеся российские математики.pptx

• за мерзімді жоспарды тарауы Интернеттегі ауіпсіздік.docx

• Пульпиты у детей. Классификация пульпитов по Т. Ф. Виноградовой, коды по мкб10. Особенности клиники, диагностики и современные методы лечения пульпитов временных и постоянных зубов с несформированными корнями у детей. Ситуационная задача 1.docx

• Объекты окружающего мира объекты и множества Объекты изучения в информатике Признаки объектов Ключевые слова.ppt

• Ситуационная задача 2.docx