Решение. Расчет естественного освещения

Расчет естественного освещения

СП 23-102-2003 Естественное освещение жилых и общественных зданий

Пример расчета естественного освещения жилой комнаты

Требуется определить площадь светового проема в жилой комнате в Москве (рисунок 1).

Исходные данные. Глубина помещения d_п = 6,0 м, ширина помещения b_п = 3,4 м, площадь пола помещения А_п = 20,4 м², толщина наружной стены 0,4 м, высота подоконника h_пд = 0,8 м, высота светового проема окна h_o = 1,5 м; переплеты спаренные деревянные с двумя слоями остекления; средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения r_cp = 0,5, коэффициент запаса K_з = 1,2; здание располагается в первой группе административных районов по ресурсам светового климата.

Решение

1 По приложению И СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО е_н, равное 0,5 %.

2 Выполняют предварительный расчет естественного освещения: по глубине помещения d_п = 6,0 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,5 м определяют, что d_п/h₀₁ = 4,0.

3 На рисунке 1 СП 23-102-2003 на соответствующей кривой е = 0,5 % находят точку с абсциссой 4,0; по ординате этой точки определяют, что необходимая относительная площадь светового проема А_c.o/А_п составляет 19 %.

4 Площадь светового проема определяют по формуле

А_с.о = 0,19 · А_п = 0,19 · 20,4 = 3,88 м².

Рисунок 1 — Разрез и план жилой комнаты

Следовательно, ширина светового проема при высоте 1,5 м должна составлять b_с.п = 3,88/1,5 = 2,58 м. Принимают оконный блок размером 1,5 х 2,7 м.

5 Производят проверочный расчет по формуле

n₂ = 100 е_н K_з / (n₁ q_i r_o b_ф K_ЗД t_о).

6 По СНиП 23-05 находят коэффициент запаса: K_з = 1,2.

7 Накладывают график I для расчета коэффициента естественной освещенности методом А.М. Данилюка (рисунок 8) на поперечный разрез помещения (рисунок 19), совмещая полюс графика 0 с точкой А, а нижнюю линию графика — с полом; подсчитывают число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n₁ = 3,4.

8 Отмечают, что через точку С на разрезе помещения проходит концентрическая полуокружность 27,2 графика I.

9 На поперечном разрезе помещения (рисунок 18) определяют, что угол q, под которым видна середина светового проема из расчетной точки А, равен 16,4°; по таблице Б.1 приложения Б линейной интерполяцией находят, что для этого угла коэффициент q_i = 0,67.

Рисунок 19 — Разрез и план жилой комнаты

10 По размерам помещения находят, что l_T/d_п = 0,83; b_п/d_п = 0,57.

11 По значениям d_п/h₀₁; l_T/d_п, b_п/d_п; r_cp в приложении Б линейной интерполяцией находят r_o: r_o = 4,5.

12 Учитывая, что глубина помещения d_п = 6,0 м, по таблице 5 определяют : = 0,5.

13 Для спаренного деревянного переплета с двойным остеклением определяют общий коэффициент светопропускания: t_о = 0,8 х 0,75 = 0,60.

14 Подставляя значения коэффициентов е_н, K_з, и t_о в формулу пункта 5 данного примера, определяют значение п₂: п₂ = 100 · 0,5 · 1,2 / (3,4 · 0,67 · 4,5 · 0,5 · 0,6) = 19,5.

15 Накладывают график II для расчета КЕО методом А.М. Данилюка (рисунок 10) на план помещения (рисунок 19) таким образом, чтобы ось графика и горизонталь 27,2 проходили через точку С; на внешней поверхности наружной стены отмечают точки пересечения луча 13,6 выше (точка М) и ниже оси графика (точка Д) с линией X—X; измеряют расстояние между точками М и Д т. е. d' = 4,6 см.

16 Учитывая, что жилая комната изображена на рисунках 18 и 19 в масштабе 1:50, определяют требуемую ширину окна b_o = 50 х d' = 2,3 м.

Окончательно принимают стандартный оконный блок размером 1,5 х 2,4 м.

Примечание — Если помещение имеет балкон (лоджию), проверочный расчет выполняют так же, как и для помещения без балкона (лоджии), а наличие балкона или лоджии учитывают понижающим коэффициентом t₄ из таблицы Б.8 приложения Б, который входит в общий коэффициент светопропускания t_o.

Расчет искусственного освещения (примеры из пособия к МГСН 2.06-99)

Пример. В помещении габаритами 20 ´ 10 м, с индексом i_n = 1,25 установлены три продольных ряда светильников ЛСП02 (КСС типа Д-2) с лампами ЛБ и требуется обеспечить Е = 300 лк при К = 1,5. Задано r_п = 50 %, r_с = 30 %, r_р = 10 % и z = 1,15. Этим условиям соответствует U_oy = 0,52. Световой поток ламп одного ряда светильников:

.

Если применить светильники с лампами 2 ´ 40 Вт (с общим световым потоком 6300 лм), то в ряду необходимо установить 63460 : 6300 » 11 светильников; если же светильники с лампами 2 ´ 65 Вт (с потоком 9600 лм), в ряду необходимы 6 светильников. Так как длина помещения не менее 20 м, то в обоих случаях светильники вмещаются в ряд. Некоторые преимущества имеет первый вариант, при котором разрывы между светильниками меньше.

Пример. В помещении площадью S = A ´ В = 16 ´10 = 160 м² с r_п = 0,5; r_с = 0,3; r_р = 0,1 на расчетной высоте h_р = 3,2 м предполагается установить светильники типа ЛСП02-2´40-10 (КСС типа Д-3, КПД - 60%) с ЛЛ типа ЛБ. Определить число светильников, необходимое для создания освещенности Е = 300 лк при коэффициенте запаса К_з = 1,8 и коэффициенте неравномерности z = 1,1.

По справочнику находится W_100% = 2,9 Вт/м². Но так как Е = 100 лк; К_з = 1,5 и КПД = 100%, пропорциональным пересчетом определяется значение:

.

Число светильников

n = WS/P_л = (17,4×160)/80 » 35 шт.

Таким образом, предусматривается 3 ряда по 12 светильников в каждом.

Значения коэффициентов использования светового потока осветительной установки

	0,7	0,7	0,5	0,5
	0,5	0,5	0,5	0,3
	0,3	0,1	0,3	0,1
Кривая светораспределения	Индекс помещения
0,6	0,8	1,25				0,6	0,8	1,25				0,6	0,8	1,25				0,6	0,8	1,25
Равномерная Косинусная Глубокая Концентрированная Полуширокая