Расчет естественного освещения

ГОУ ВПО «Сургутский Государственный Университет»
Ханты-МансийскогоАвтономного Округа – Югры
КафедраБезопасности Жизнедеятельности
Курсоваяработа
Тема: «Расчетестественного освещения»
Выполнил:студент 04-42 группы 5 курса
Химико-технологическогофакультета
Семенова Юлия Олеговна
Преподаватель:
                                                                  К.х.н.,доцент
Андреева ТатьянаСергеевна
Сургут, 2008г

Реферат
Курсовая работа содержит: 15 рисунков, 9таблиц, 2 использованных источника(в том числе СП 23-102-2003 и СНиП 23-05-95),расчетные формулы, расчеты, план и разрез помещения(лист 1, лист 2, формат А3).
Цель работы: определение площади световыхпроемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающихнормированное значение КЕО.
Объект исследования: рабочий кабинет.
Объем работы: 41 страница.
Результат работы: выбранные размеры световогопроема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочегокабинета.
Оглавление
Введение                                                                                                           4
Глава 1. Виды естественного освещения                                                                  5
Глава 2. Принципнормирования естественного освещения                                   6
Глава 3. Проектирование естественного освещения                                      9
Глава 4. Расчетестественного освещения
4.1. Выбор значений коэффициента естественногоосвещения            12
4.2. Предварительный расчетплощади световых проемов и КЕО при боковом освещении                                                                                                                 13
4.3. Проверочный расчет КЕО при боковом освещении                     16
4.4. Предварительныйрасчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении                                                                                                                 19
4.5. Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении                      23
Глава 5. Расчет естественного освещения рабочегокабинета              29
Таблицы                                                                                                  32
Заключение                                                                                             39
Список использованной литературы                                                     40

Введение
Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметьестественное освещение.
Естественное освещение — освещение помещений пря­мым или отраженнымсветом, проникающим че­рез световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях спостоянным пребыванием людей. Без естествен­ного освещения допускаетсяпроектировать от­дельные виды производственных помещений сог­ласно Санитарнымнормам проектирования про­мышленных предприятий.
Виды естественного освещения
Различаютследующие виды естественного освещения помещений:
· боковое одностороннее —когда световые проемы расположены в одной из наружных стен помещения,
/>
Рисунок 1 — Боковое одностороннее естественное освещение
· боковое — световые проемыв двух противо­положных наружных стенах помещения,
/>
Рисунок 2 — Боковое естественное освещение
· верхнее — когда фонари исветовые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высотздания,
· комбинированное —световые проемы, предус­мотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнегоосвещения.Принцип нормированияестественного освещения
Естественное освещениеиспользуетсядля общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создаетсялучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее бла­гоприятно.Используя этот вид освещения, следует учитывать ме­теорологические условия и ихизменения в течение суток и перио­дов года в данной местности. Это необходимодля того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать впоме­щение через устраиваемые световые проемы здания: окна — при боковомосвещении, световые фонари верхних перекрытий здания — при верхнем освещении.При комбинированном естественном осве­щении к верхнему освещению добавляетсябоковое.
Помещения спостоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленныерасчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%.
Неравномерностьестественного освещения помещений производственных и общественных зданий сверхним или верхним и естественным боковым освещением и основных помещений длядетей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:1.
Солнцезащитныеустройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствиис главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительнойтеплотехнике.
Качествоосвещения естественным светом характеризуется коэф­фициентом естественнойосвещенности кео, который представляет собой отношение освещенностина горизонтальной поверхности внутри помещения к одновременной горизонтальнойосвещенности снаружи,
/>,
где Ев— горизонтальная освещенность внутри помещения в лк;
Ен—горизонтальная освещенность снаружи в лк.
При боковомосвещении нормируется минимальное значение коэффициента естественнойосвещенности — кео мин, а при верхнем и комбинированном освещении —среднее его значение — кео ср. Способ расчета коэффициента естественнойосвещенности приведен в Санитарных нормах проектирования промышленных предприя­тий.
С цельюсоздания наиболее благоприятных условий труда уста­новлены нормы естественнойосвещенности. В тех случаях когда естественная освещенность недостаточна, рабочиеповерхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешан­ноеосвещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочихповерхностей при общем естественном освещении.
Строительныминормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэф­фициенты естественной освещенностипроизводственных помещений установлены в зависимости от характера работы постепени точ­ности.
Дляподдержания необходимой освещенности помещений норма­ми предусматриваетсяобязательная очистка окон и световых фона­рей от 3 раз в год до 4 раз в месяц.Кроме того, следует система­тически очищать стены, оборудование и окрашивать ихв светлые цвета.
Нормыестественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию К.Е.О.,представлены в СНиП 23-05-95. Для облегчения нормирования освещенности рабочихмест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь раз­рядов.
СНиП 23-05-95устанавливают требуемую величину К.Е.О. в зависимости от точности работ, видаосвещения и географиче­ского расположения производства. Территория Россииделится на пять световых поясов, для ко­торых значения К.Е.О. определяются поформуле:
/>
где N – номер группыадминистративно-территориального района по обеспеченности естественным светом;
/> - значение коэффициентаестественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристикизрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения.
/> - коэффициент световогоклимата, который находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световыхпроемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административногорайона.
Дляопределения соответствия естественной освещенности в производственном помещениитребуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированномосвещении—в раз­личных точках помещения с последующим усреднением; при бо­ковом—на наименее освещенных рабочих местах. Одновремен­но измеряют наружнуюосвещенность и определенный расчет­ным путем К.Е.О. сравнивают с нормативным.
Проектирование естественного освещения
 
1.Проектирование естественного освещения зданий должнобазироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а такжена светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должныбыть определены следующие параметры:
характеристика и разряд зрительных работ;
группа административного района, в котором предполагаетсястроительство здания;
нормированное значение КЕО с учетом характера зрительныхработ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;
требуемая равномерность естественного освещения;
продолжительность использования естественного освещения втечение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режимаработы и светового климата местности;
необходимость защиты помещения от слепящего действиясолнечного света.
2. Проектирование естественного освещения здания следуетвыполнять в следующей последовательности:
1-й этап:
определение требований к естественному освещению помещений;
выбор систем освещения;
выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;
выбор средств для ограничения слепящего действия прямогосолнечного света;
учет ориентации здания и световых проемов по сторонамгоризонта;
2-й этап:
выполнение предварительного расчета естественного освещенияпомещений (определение необходимой площади световых проемов);
уточнение параметров световых проемов и помещений;
3-й этап:
выполнение проверочного расчета естественного освещенияпомещений;
определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточноепо нормам естественное освещение;
определение требований к дополнительному искусственномуосвещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;
определение требований к эксплуатации световых проемов;
4-й этап:
внесение необходимых корректив в проект естественногоосвещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).
3. Систему естественного освещения здания (боковое, верхнееили комбинированное) следует выбирать с учетом следующих факторов:
назначения и принятого архитектурно-планировочного,объемно-пространственного и конструктивного решения здания;
требований к естественному освещению помещений, вытекающих изособенностей технологии производства и зрительной работы ;
климатических и светоклиматических особенностей местастроительства;
экономичности естественного освещения (по энергетическимзатратам).
4. Верхнее и комбинированное естественное освещение следуетприменять преимущественно в одноэтажных общественных зданиях большой площади(крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т. п.).
5. Боковое естественное освещение следует применять вмногоэтажных общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также водноэтажных общественных зданиях, в которых отношение глубины помещений квысоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью непревышает 8.
6. При выборе световых проемов и светопропускающих материаловследует учитывать:
требования к естественному освещению помещений;
назначение, объемно-пространственное и конструктивное решениездания;
ориентацию здания по сторонам горизонта;
климатические и светоклиматические особенности местастроительства;
необходимость защиты помещений от инсоляции;
степень загрязнения воздуха.
7. При проектировании бокового естественного освещенияследует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями.
8. Светопрозрачные заполнения светопроемов в жилых иобщественных зданиях выбирают с учетом требований СНиП 23-02.
9. При боковом естественном освещении общественных зданий сповышенными требованиями к постоянству естественного освещения и солнцезащите(например, картинные галереи) световые проемы следует ориентировать на севернуючетверть горизонта (С-СЗ-С-СВ).
10. Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямогосолнечного света следует производить с учетом:
ориентации световых проемов по сторонам горизонта;
направления солнечных лучей относительно человека впомещении, имеющего фиксированную линию зрения (ученик за партой, чертежник зачертежной доской и т. п.);
рабочего времени суток и года в зависимости от назначенияпомещения;
разницы между солнечным временем, по которому построенысолнечные карты, и декретным временем, принятым на территории РоссийскойФедерации.
При выборе средств для защиты от слепящего действия прямогосолнечного света следует руководствоваться требованиями строительных норм иправил по проектированию жилых и общественных зданий (СНиП 31-01, СНиП2.08.02).
11. При односменном рабочем (учебном) процессе и приэксплуатации помещений в основном в первую половину дня (например, лекционныеаудитории), когда помещения ориентированы на западную четверть горизонта,применение солнцезащитных средств необязательно.

Расчет естественного освещения
Целью расчета естественного освещения являетсяопределение площади световых проемов, то есть количества и геометрическихразмеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.
 Выбор значений КЕО
1. В соответствии со СНиП 23-05 территория РоссийскойФедерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсамсветового климата. Перечень административных районов, входящих в группыобеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.
2. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенныхв первой группе административных районов, принимают в соответствии со СНиП23-05.
3. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенныхво второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов,определяют по формуле
eN = eн mN, (1)
где N — номер группы административных районов потаблице 1;
ен — нормированное значение КЕО по приложению И СНиП 23-05;
mN — коэффициент светового климата,принимаемый по таблице 2.
Полученные по формуле (1) значения следует округлять додесятых долей.
4. Размеры и расположение световых проемов в помещении, атакже соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяютпредварительным и проверочным расчетами.

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕОпри боковом освещении
1. Предварительный расчет размеров световых проемов прибоковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить сприменением графиков, приведенных для помещений жилых зданий на рисунке 3, дляпомещений общественных зданий — на рисунке 4, для школьных классов — на рисунке5. Расчет следует производить в следующей последовательности:
/>
Рисунок 3 — График для определения относительной площади световыхпроемов Ас.о/Ап при боковом освещении жилыхпомещений
/>
Рисунок 4 — График для определения относительной площадисветовых проемов Ас.о/Ап при боковомосвещении помещений общественных зданий
/>
Рисунок 5 — График для определения относительной площадисветовых проемов Ас.о/Ап при боковомосвещении школьных классов
а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначенияпомещения и группы административных районов по ресурсам светового климата РоссийскойФедерации по СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО длярассматриваемого помещения;
б) определяют глубину помещения dп, высоту верхней грани световыхпроемов над уровнем условной рабочей поверхности h01 и отношение dп/h01;
в) на оси абсцисс графика (рисунки 3, 4 или 5) определяютточку, соответствующую определенному значению dп/h01 через найденную точку проводятвертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированномузначению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение Ас.о/Ап;
г) разделив найденное значение Ас.о/Апна 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м2.
2. В случае когда размеры и расположение световых проемов впроекте зданий были выбраны по архитектурно-строительным соображениям,предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить порисункам 3-5 в следующей последовательности:
а) по строительным чертежам находят суммарную площадьсветовых проемов (в свету) Ас.о и освещаемую площадь полапомещения Ап и определяют отношение Ас.о/Ап;
б) определяют глубину помещения dп, высоту верхней грани световыхпроемов над уровнем условной рабочей поверхности h01 и отношение dп/h01;
в) с учетом типа помещений выбирают соответствующий график(рисунки 3, 4 или 5);
г) по значениям Ас.о/Ап иdп/h01 на графике находят точку ссоответствующим значением КЕО.
Графики (рисунки 3-5) разработаны применительно к наиболеечасто встречающимся в практике проектирования габаритным схемам помещений итиповому решению светопрозрачных конструкций — деревянным спареннымоткрывающимся переплетам.
Проверочный расчет КЕО при боковом освещении
1. Проверочный расчет КЕО Расчет КЕО следует производить вследующей последовательности:
а) график I(рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы егополюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 8), а нижняялиния графика — со следом рабочей поверхности;
б) по графику Iподсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проемаот неба n1 и от противостоящего здания /> в расчетную точку А;
в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой С1участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединойС2 участка светопроема, через который из расчетной точкивидно противостоящее здание (рисунок 8);
г) график II(рисунок 7) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальнаяось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрическойполуокружности (пункт «в»), проходили через точку С1 (рисунок8);
д) подсчитывают число лучей п2 по графику II, проходящих от неба через световойпроем на плане помещения в расчетную точку А;
е) определяют значение геометрического КЕО, учитывающегопрямой свет от неба;
ж) график IIнакладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось игоризонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности(пункт «в»), проходили через точку С2;
з) подсчитывают число лучей /> по графику II, проходящих от противостоящегоздания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;
и) определяют значение геометрического коэффициентаестественной освещенности, учитывающего свет, отраженный от противостоящегоздания;
к) определяют значение угла />,под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечномразрезе помещения (рисунок 9);
л) по значению угла /> изаданным параметрам помещения и окружающей застройки определяют значениякоэффициентов qi,bф, kЗД, rо, /> иKз, и вычисляют значение КЕО врасчетной точке помещения.
/>
Рисунок 6— График I длярасчета геометрического КЕО
/>
Рисунок 7— График II для расчета геометрического КЕО
Примечания
1 Графики I и II применимы только для световыхпроемов прямоугольной формы.2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) водинаковом масштабе.
/>
А — расчетная точка; 0 — полюс графика I; С1 — серединаучастка светового проема, через который из расчетной точки видно небо; С2— середина участка светового проема, через который из расчетной точки виднопротивостоящее здание
Рисунок 8 — Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба ипротивостоящего здания

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕОпри верхнем освещении
1.        Дляпредварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следуетприменять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема(светопроводной шахты) до 0,7 м — по рисунку 9; для шахтных фонарей — порисункам 10, 11; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальнымостеклением и шед с наклонным остеклением — по рисунку 12.
Таблица 1Тип заполнения
Значения коэффициента K1 для графиков на рисунках 1 2, 3 Один слой оконного стекла в стальных одинарных глухих переплетах — 1,26 То же, в открывающихся переплетах — 1,05 Один слой оконного стекла в деревянных одинарных открывающихся переплетах 1,13 1,05 Три слоя оконного стекла в раздельно-спаренных металлических открывающихся переплетах — 0,82 То же, в деревянных переплетах 0,63 0,59 Два слоя оконного стекла в стальных двойных открывающихся переплетах — 0,75 То же, в глухих переплетах — — Стеклопакеты (два слоя остекления) в стальных одинарных открывающихся переплетах* — 1,00 То же, в глухих переплетах* — 1,15 Стеклопакеты (три слоя остекления) в стальных глухих спаренных переплетах* — 1,00 Пустотелые стеклянные блоки — 0,70
* При применении других видов переплетов (ПВХ, деревянные и др.) коэффициент K1 принимают по таблице 3 до проведения соответствующих испытаний.
Площадь световых проемов фонарей Ас.фопределяют по графикам на рисунках 9-12 в следующей последовательности:
а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначенияпомещения и группы административных районов по ресурсам светового климата РоссийскойФедерации по СНиП 23-05;
б) на ординате графика определяют точку, соответствующуюнормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь допересечения с соответствующей кривой графика (рисунки 9-12), по абсциссе точкипересечения определяют значение Ас.ф/Ап;
в) разделив значение Ас.ф/Апна 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м2.
Предварительный расчет значений КЕО в помещениях следуетпроизводить с применением графиков на рисунках 9-12 в следующейпоследовательности:
а) по строительным чертежам находят суммарную площадьсветовых проемов фонарей Ас.ф, освещаемую площадь полапомещения Ап и определяют отношение Ас.ф/Ап;
б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (8,10, 11или 12);
в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой Ас.ф/Аппроводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ординататочки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициентаестественной освещенности еср.
/>
Рисунок 9 — График для определения среднего значения КЕО есрв помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:
1 — 2,9x5,9; 2 — 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 — 1,5x1,7
/>
Рисунок 10 — График для определения среднего значения КЕО есрв общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:
1 — 2,9x5,9; 2 — 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 — 1,5x1,7
/>
Рисунок 11— График для определения среднего значенияКЕО еср в общественных помещениях с шахтными фонарямидиффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:
1 — 2,9x5,9; 2 — 2,7х 2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 — 1,5x1,7
/>
1 — трапециевидный фонарь; 2 — шед, имеющийнаклонное остекление;
3 — прямоугольный фонарь; 4 — шед, имеющийвертикальное остекление
Рисунок 12— График для определения среднегозначения КЕО еcp в общественных помещениях с фонарями
Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении
Расчет КЕО производят в следующей последовательности:
а) график I(рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобыполюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика —со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучейграфика I, проходящих через поперечный разрезпервого проема (n1)1, второго проема — (n1)2, третьего проема — (n1)3 и т. д.; при этом отмечают номераполуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьегопроемов и т. д.;
б) определяют углы />, /> , /> и т. д. между нижнейлинией графика I и линией,соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т. д.;
в) график II(рисунок 7) накладывают на продольный разрез помещения; при этом графикрасполагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой долженсоответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема (точка C).
Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n2)1, второго проема — (п2)2,третьего проема — (n2)3и т. д.;
г) вычисляют значение геометрического КЕО />, в первой точке характерногоразреза помещения по формуле
/>, (2)
где Р — число световых проемов;
q — коэффициент, учитывающий неравномерную яркостьучастка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами />,/>, /> и т. д.;
д) повторяют вычисления в соответствии с пунктами «а», «б»,«в», «г» для всех точек характерного разреза помещения до N включительно(где N — число точек, в которых производят расчет КЕО);
е) определяют среднее значение геометрического КЕО ;
ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяютзначения r2, kф, />;
Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разрезапомещения при верхнем освещении /> отзенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле:
/>, (3)
где Aф.в —площадь входного верхнего отверстия фонаря;
Nф — число фонарей;
q(/>) —коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО;
/> — угол между прямой, соединяющей расчетную точку сцентром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;
/>— среднее значение геометрического КЕО;
Kс — коэффициент светопередачи фонаря,определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок, а для фонарей снаправленным отражением стенок —по значению индекса светового проема шахтногофонаря iф;
/>
Рисунок 13 — График для определения коэффициентаq(/>)в зависимости от угла />
/>
Рисунок 14 — График для определения коэффициентасветопередачи Kс фонарей с диффузным отражениемстенок шахты
/>
Рисунок 15 — График для определения коэффициентасветопередачи Kcфонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значенияхкоэффициента диффузного отражения стенок шахты
Kз — расчетный коэффициент, учитывающийснижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения истарения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижениеотражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент запаса).
Индекс светового проема фонаря с отверстиями в формепрямоугольника iф определяют по формуле
/>, (4)
где Aф.н —площадь нижнего отверстия фонаря, м2;
Aф.в — площадь верхнего отверстия фонаря,м2;
hс.ф — высота светопроводной шахтыфонаря, м.
Рф.в, Рф.н — периметр верхнего и нижнегоотверстий фонаря соответственно, м.
То же, с отверстиями в форме круга — по формуле
iф = (rф.в + rф.н) / 2hс.ф, (5)
где rф.в, rф.н — радиус верхнего и нижнегоотверстий фонаря соответственно.
Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точкехарактерного разреза помещения по формуле
/>. (6)
Повторяют вычисления для всех точек характерного разрезапомещения до Njвключительно (где Nj — число точек, в которых производят расчет КЕО).
Определяют /> поформуле
/>. (7)
Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющуюКЕО />по формуле
/>. (8)
Определяют отраженную составляющую КЕО />, значение которойодинаково для всех точек, по формуле
/>. (9)
Расчет естественного освещения рабочего кабинета
Теоретическая часть
Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться наоснове следующих требований:
а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах,расположенных в глубине помещения при выполнении разнообразных зрительных работ(чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов,различение деталей графических материалов и т. п.);
б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;
в) защита помещений от слепящего и теплового действияинсоляции;
г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.
Боковое освещение рабочих кабинетов должно осуществляться,как правило, отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). Сцелью снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника надуровнем пола рекомендуется принимать не менее 0,9 м.
При расположении здания в административных районах РоссийскойФедерации групп по ресурсам светового климата нормированное значение КЕОследует принимать: при глубине рабочих кабинетов (офисов) 5 м и более — по таблице 3 применительно к совмещенной системе освещения; менее 5 м — по таблице 4 применительно к естественной системе освещения.
Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространствомзаполнение световых проемов должно, как правило, выполняться светопрозрачнымоконным стеклом.
Для ограничения слепящего действия солнечной радиации врабочих кабинетах и офисах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемыежалюзи. При проектировании зданий управления и зданий под офисы для III и IV климатических районов Российской Федерации следуетпредусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на секторгоризонта в пределах 200°—290° солнцезащитными устройствами.
В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей должныбыть не менее:
потолка и верхней части стен… 0,70
нижней части стен… 0,50
пола… 0,30.

Практическая часть
Требуется определить необходимую площадь окна в рабочихкабинетах здания управления, располагаемого в городе Сургуте (лист 1).
Исходные данные. Глубина помещения dп = 5,5 м, высота h = 3,0 м, ширина bп = 3,0 м, площадь пола Ап = 16,5 м2, высота верхней грани светового проеманад условной рабочей поверхностью h01 = 1,9 Заполнение световых проемов прозрачным остекленением по металлическимодинарным переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.
Решение
1. Учитывая, что глубина помещения dп свыше 5 м, по таблице 3 находим, что нормированное значение КЕО равно 0,5 %.
2. Производим предварительный расчет естественного освещенияпо исходной глубине помещения dп = 5,5 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h01 = 1,9 м; определяют, что dп/h01 = 5,5/1,9=2,9.
3. На рисунке 4 на соответствующей кривой е = 0,5 %находим точку с абсциссой dп/h01 = 2,9. По ординате этой точкиопределяем, что необходимая относительная площадь светового проема Aо/Aп = 16,6%.
4. Определяем площадь светового проема Аопо формуле:
0,166 Ап = 0,166 · 16,5 = 2,7 м2.
Следовательно, ширина светового проема bo = 2,7/1,8 = 1,5 м.
Принимаем оконный блок размером 1,5 х 1,8 м.
5. Производим проверочный расчет КЕО в точке А (лист 1)по формуле:
/>.
6. Накладываем график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрезпомещения (лист 2), совмещая полюс графика I — 0 с точкой А, а нижнюю линию — с условной рабочейповерхностью; подсчитываем число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n1 = 2.
7. Отмечаем, что через точку С на разрезе помещения (лист2) проходит концентрическая полуокружность 26 графика I.
8. Накладываем график II для расчета КЕО на план помещения (лист 1) таким образом,чтобы его вертикальная ось и горизонталь 26 проходили через точку С;подсчитываем по графику IIчисло лучей, проходящих от неба через световой проем: п2 = 16.
9. Определяем значение геометрического КЕО по формуле:
/>
10. На поперечном разрезе помещения в масштабе 1:50 (лист 2)определяем, что середина участка неба, видимого из расчетной точки А черезсветовой проем, находится под углом />; позначению этого угла по таблице 5 находим коэффициент, учитывающий неравномернуюяркость облачного неба МКО: qi =0,64.
11. По размерам помещения и светового проема находят, что dп/h01 = 2,9;
lТ/dп = 0,82; bп/dп = 0,55.
12. Средневзвешенный коэффициент отражения />.
13. По найденным значениям dп/h01; lT/dп; bп/dп по таблице 6 находим, что ro = 4,25.
14. Для прозрачного остекленения с металлическим одинарнымпереплетом находим общий коэффициент пропускания света />.
15 По СНиП 23-05 находим, что коэффициент запаса для оконобщественных зданий Kз = 1,2.
16 Определяем геометрический КЕО в точке А, подставляязначения всех найденных коэффициентов в формулу :
/>.
Следовательно, выбранные размеры светового проемаобеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.
Таблица 1
Группы административных районовНомер группы административных районов Административный район 1 Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.). Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.) 2 Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия-Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области 3 Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ 4 Архангельская, Мурманская области 5 Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

Таблица 2
Коэффициент светового климатаСветовые проемы Ориентация световых проемов по сторонам горизонта
Коэффициент светового климата mN Номер группы административных районов 1 2 3 4 5 В наружных стенах здании С 1 0,9 1,1 1,2 0,8 СВ, СЗ 1 0,9 1,1 1,2 0,8 З, В 1 0,9 1,1 1,1 0,8 ЮВ, ЮЗ 1 0,85 1 1,1 0,8 Ю 1 0,85 1 1,1 0,75 В зенитных фонарях — 1 0,9 1,2 1,2 0,75 Примечание — С — северная; СВ — северо-восточная; СЗ — северо-западная; В — восточная; З — западная; Ю — южная; ЮВ — юго-восточная; ЮЗ — юго-западная ориентация.
Таблица 3
Нормированные значения КЕО при боковом совмещенномосвещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в административныхрайонах различных групп по ресурсам светового климатаГруппы административных районов по ресурсам светового климата Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град. КЕО, % в рабочих кабинетах зданий управления, офисах в школьных классах в выставочных залах в читальных залах в проектных залах 1
69-113
249-293 0,60 1,30 0,40 0,70
114-158
204-248 0,60 1,30 0,40 0,70 159-203 0,60 1,30 0,40 0,70 294-68 0,60 — 0,40 0,70 2
69-113
249-293 0,50 1,20 0,40 0,60
114-158
204-248 0,50 1,10 0,40 0,60 159-203 0,50 1,10 0,40 0,60 294-68 0,50 — 0,40 0,60 3
69-113
249-293 0,70 1,40 0,50 0,80
114-158
204-248 0,60 1,30 0,40 0,70 159-203 0,60 1,30 0,40 0,70 294-68 0,70 — 0,50 0,90 4
69-113
249-293 0,70 1,40 0,50 0,80
114-158
204-248 0,70 1,40 0,50 0,80 159-203 0,70 1,40 0,50 0,80 294-68 0,70 — 0,50 0,80 5
69-113
249-293 0,50 1,00 0,30 0,60
114-158
204-248 0,50 1,00 0,30 0,60 159-203 0,50 1,00 0,30 0,50 294-68 0,50 — 0,30 0,60
Таблица 4
Нормированные значения КЕО при боковом естественномосвещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в различных группахадминистративных районов по ресурсам светового климата
Группы админист-
ративных районов по ресурсам светового климата Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град. Нормированные значения КЕО, % в рабочих кабинетах зданий управления, офисах в школьных классах в жилых помещениях
в выста-
вочных залах в читальных залах
в проектных залах, чертежно-
конструк-
торских бюро 1
69-113
249-293 1,00 1,50 0,50 0,70 1,20 1,50
114-158
204-248 1,00 1,50 0,50 0,70 1,20 1,50 159-203 1,00 1,50 0,50 0,70 1,20 1,50 294-68 1,00 — 0,50 0,70 1,20 1,50 2
69-113
249-293 0,90 1,40 0,50 0,60 1,10 1,40
114-158
204-248 0,90 1,30 0,40 0,60 1,10 1,30 159-203 0,90 1,30 0,40 0,60 1,10 1,30 294-68 0,90 — 0,50 0,60 1,10 1,40 3
69-113
249-293 1,10 1,70 0,60 0,80 1,30 1,70
114-158
204-248 1,00 1,50 0,50 0,70 1,20 1,50 159-203 1,00 1,50 0,50 0,70 1,20 1,50 294-68 1,10 — 0,60 0,80 1,30 1,70 4
69-113
249-293 1,10 1,70 0,60 0,80 1,30 1,70
114-158
204-248 1,10 1,70 0,60 0,80 1,30 1,70 159-203 1,10 1,70 0,60 0,80 1,30 1,70 294-68 1,20 — 0,60 0,80 1,40 1,80 5
69-113
249-293 0,80 1,20 0,40 0,60 1,00 1,20
114-158
204-248 0,80 1,20 0,40 0,60 1,00 1,20 159-203 0,80 1,10 0,40 0,50 0,90 1,10 294-68 0,80 — 0,40 0,60 0,90 1,20
Таблица 5
Значения коэффициента qiУгловая высота среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, град.
Значения коэффициента qi 2 0,46 6 0,52 10 0,58 14 0,64 18 0,69 22 0,75 26 0,80 30 0,86 34 0,91 38 0,96 42 1,00 46 1,04 50 1,08 54 1,12 58 1,16 62 1,18 66 1,21 70 1,23 74 1,25 78 1,27 82 1,28 86 1,28 90 1,29
Примечания
1 При значениях угловых высот среднего луча, отличных от приведенных в таблице, значения коэффициента qi определяют интерполяцией.
2 В практических расчетах угловую высоту среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, следует заменять угловой высотой середины участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем.
Таблица 6
Значения ro для условной рабочей поверхности
Отношение глубины помещения dп к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h01
Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены lT к глубине помещения dп
Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка /> 0,60 0,50 0,45 0,35
Отношение длины помещения ап к его глубине dп 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
Если отделка поверхности помещениянеизвестна, то для помещений жилых и общественных зданий средневзвешенныйкоэффициент отражения следует принимать равным 0,50.
Таблица 7
Значения коэффициентов />1и />Вид светопропускающего материала
Значения
/> Вид переплета
Значения
 /> Стекло оконное листовое: Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий: одинарное 0,9 двойное 0,8 деревянные: тройное 0,75 одинарные 0,75 Стекло витринное толщиной 6—8 мм 0,8 спаренные 0,7 Стекло листовое армированное 0,6 двойные раздельные 0,6 Стекло листовое узорчатое 0,65 стальные: Стекло листовое со специальными свойствами: одинарные открывающиеся 0,75 одинарные глухие 0,9 солнцезащитное 0,65 двойные открывающиеся 0,6 контрастное 0,75 двойные глухие 0,8 Органическое стекло: Переплеты для окон жилых, общественных и вспомогательных зданий: прозрачное 0,9 молочное 0,6 Пустотелые стеклянные блоки: деревянные: светорассеивающие 0,5 одинарные 0,8 светопрозрачные 0,55 спаренные 0,75 Стеклопакеты 0,8 двойные раздельные 0,65 с тройным остеклением 0,5 металлические: одинарные 0,9 спаренные 0,85 двойные раздельные 0,8 с тройным остеклением 0,7 Стекложелезобетонные панели с пустотелыми стеклянными блоками при толщине шва: 20 мм и менее 0,9 более 20 мм 0,85

Таблица 8
Значения коэффициентов /> и/> Несущие конструкции покрытий
Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, /> Солнцезащитные устройства, изделия и материалы
Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, />  Стальные фермы 0,9 Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные) 1,0 Железобетонные и деревянные фермы и арки 0,8 Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна: горизонтальные 0,65 вертикальные 0,75 Балки и рамы сплошные при высоте сечения: Горизонтальные козырьки: с защитным углом не более 30° 0,8 50 см и более 0,8 с защитным углом от 15° до 45° 0,9-0,6 менее 50 см 0,9 (многоступенчатые) Балконы глубиной: до 1,20 м 0,90 1,50 м 0,85 2,00 м 0,78 3,00 м 0,62 Лоджии глубиной: до 1,20 м 0,80 1,50 м 0,70 2,00 м 0,55 3,00 м 0,22

Заключение
В ходе курсовой работы мною был изучен такой параметр, какестественное освещение. Был рассмотрен принцип нормирования естественногоосвещения, а также проектирование естественного освещения. В данной работе ясделала расчет естественного освещения в рабочем кабинете. Нормированноезначение коэффициента естественного освещения 0,5% для выбранного округа.Проделав предварительный расчет, я выяснила размеры оконного блока длядостаточной освещенности: 1,5*1,8. В проверочном расчете, я утвердилась вправильности выбраннызх размеров светового проема, так как они обеспечиваюттребования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета. Коэффициентестественного освещения в проверочном расчете 0,53%.

Источники использованной литературы
1.        СП 23-102-2003Естественное освещение жилых и общественных зданий
2.        СНиП 23-05-95Естественное и искусственное освещение