Практична робота № 4

Розрахунок природного освітлення

Мета: навчитись розраховувати необхідне природне освітлення в залежності від характеру зорових робот, які виконуються у виробничому приміщенні.

Відомо, що вісімдесят відсотків інформації зовнішнього світу людина отримує через очі. Якість інформації залежить від освітлення. Тому правильно організована система освітлення має велике значення в зниженні виробничого травматизму, створює нормальні умови для роботи органів зору, підвищує працездатність організму і відповідно, продуктивність праці: при зорових роботах середньої важкості на 5…6%, при важкій зоровій роботі на 15%, а при роботі в межах зорового сприйняття – на 40%.

Основним нормативним документом, що визначає вимоги до організації освітлення в Україні є ДБН В. 2.5–28–2006 “Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення”.

В залежності від джерела світла виробниче освітлення може бути: природним, що створюється прямими сонячними променями та розсіяним світлом небосхилу; штучним, що створюється електричними джерелами світла; суміщеним, при якому недостатнє за нормами природне освітлення доповнюється штучним.

Природне освітлення поділяється на: бокове (одно- або двостороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, здійснюване через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване – поєднання верхнього та бокового освітлення.

Попередній розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових прорізів за формулю:

Sв = (ен·Кбуд·Кз·ηвSп)/(τ0·r1·100);                                (4.1)

де і Sв– площі ліхтарів, вікон, м2;

еН – нормоване значення КПО,% визначається за формулою:

еН = еm,                                                                (4.2)

де е – значення КПО за табл. 4.1;

m – коефіцієнт світлового клімату за таблицею 4.2;

Sп – площа підлоги, м2;

Кбуд – коефіцієнт, що враховує затінення вікон напроти стоячими будівлями, приймається в межах 1…1,5;

КЗ – коефіцієнт запасу, приймається 1,5…2;

τ0 – загальний коефіцієнт світлопропускання

τ0 = τ1·τ2·τ3·τ4·τ5,                                                        (4.3)

де τ1 – коефіцієнт світлопропускання матеріалу (визначається за табл. 4.3);

τ2 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у віконній рамі (визначається за табл. 4.3);

τ3 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у несучих конструкціях (при боковому освітленні τ3=1; при верхньому – τ3=0,8-0,9);

τ4 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у сонцезахисних пристроях (визначається за табл. 4.3);

τ5 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у захисній сітці, яка встановлюється під ліхтарями (приймається рівним 0,9).

r1, r2 – коефіцієнти, що враховують підвищення КПО за рахунок відбиття відповідно при боковому і верхньому освітленні;

Середній коефіцієнт відбиття ρср стелі, стін, підлоги визначається за формулою:

,                (4.5)

ρстелі, ρстін, ρпідлоги – відповідні коефіцієнти відбиття (табл.4.4);

стелі, S стін, S підлоги – відповідні площі поверхонь.

ηв – світлова характеристика вікна (вибирається із таблиці 4.5);

Значення коефіцієнта r1 визначається за таблицею 4.6 в залежності від параметрів приміщення та ρср.


Таблиця 4.1 – Норми штучного та природного освітлення виробничих приміщень (витяг з ДБН В. 2.5–28–2006)

Характеристика зорових робіт

Найменший розмір об'єкта розпізнавання, мм

Розряд зорової роботи

Під-розряд зорової роботи

Штучне освітлення

Природне освітлення

Освітленість, лк

КПО, %

загальне освітлення

бокове освітлення

Середньої точності

0,5-1

IV

а

б

в

г

300

200

200

150

1,5

Малої точності

1-5

V

а

б

в

г

200

150

150

100

1,0

Груба

Більше 5

VI

150

0,5


Таблиця 4.2 – Значення коефіцієнта світлового клімату

Світлові прорізи

Орієнтація світлових прорізів за сторонами горизонту

Коефіцієнт світлового клімату, т

Автономна республіка Крим, Одеська обл.

Решта території України

В зовнішніх стінах будинків





ПН

0,85

0,90

ПНС, ПНЗ

0,85

0,90

3, С

0,80

0,85

ПДС, ПДЗ

0,80

0,85

ПД

0,75

0,85

Примітка. ПН - північ; ПНС - північ-схід; ПНЗ - північ-захід; С - схід; 3 - захід; ПД - південь; ПДС - південь-схід; ПДЗ - південь-захід




Таблиця 4.3 – Значення коефіцієнтів τ1 τ2 τ4

Вид світло пропускного матеріалу

Значення τ1

Вид віконної

рами

Значення τ2

Сонцезахисні

пристрої

Значення τ4

Скло віконне листове:


Віконні рами для

промислових

будівель:


Регульовані жалюзі

та штори (внутрішні, зовнішні)



1

одинарне

0,9

подвійне

0,8

потрійне

0,75

а) дерев'яні:


Стаціонарні жалюзі

та екрани з за-

хисним кутом не

більше 45°:


Скло листове:


одинарні

0,75

армоване

0,6

спарені

0,7

з візерунком

0,65

подвійні окремі

0,6

сонцезахисне

0,65

б) металеві:


- горизонтальні

0,65

контрастне

0,75

одинарні

(відкриваються)


- вертикальні

0,75

Органічне скло:


0,75

Горизонтальні

козирки:


прозоре

0,9

одинарні (глухі)

0,9

молочне

0,6

подвійні

(відкриваються)


0,6

- з захисним кутом

не більше 30°


0,8

Пустотілі скляні блоки:


світлорозсіюючі

0,5

подвійні (глухі)


0,8

- з захисним кутом

від 15 до 45°

(багатоступеневі)


0.6-0,9

прозорі

0,55

Склопакети

0,8



Таблиця 4.4 – Орієнтовні значення коефіцієнтів відбиття стелі (ρстелі) та стін (ρстін)

Стан стелі

ρстелі, %

Стан стін

ρстін, %

Свіжовибілена

80–65

Свіжовибілені з вікнами *

закритими білими шторами

75–65

Побілена в сирих

приміщеннях

65–40

Бетонна чиста

55–45

Свіжовибілені з вікнами

без штор

55–45

Бетонна брудна

35–25

Світла дерев'яна

(полакована)

60–45

Бетонні з вікнами

35–25

Обклеєні світлими

шпалерами

40–25

Темна дерев’яна

(нефарбована)

30–25

Обклеєні темними

шпалерами

15–5

Брудна (кузні,

склади вугілля)

20–10

Цегляні не штукатурені

15–10

Таблиця 4.5 – Значення світлової характеристики вікон (ηВ при боковому освітленні)

Відношення

довжини

приміщення (L) до його глибини (В)

Відношення глибини приміщення (В) до висоти від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна (h)

1

1,5

2

3

4

5

7,5

10

4 і більше

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

Таблиця 4.6 – Значення коефіцієнта r1

B/h


l/B

Значення r при боковому освітленні

Середній коефіцієнт відбиття ρср стелі, стін і підлоги

0,5

0,4

0,3

Відношення довжини приміщення L до його глибини В

0,5

1


2 і >

0,5

1

2 і >

0,5

1


2 і >

Від 1

до 1,5

0,1

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

1

1,05

1

1

0,5

1,4

1,3

1,2

1,2

1,15

1,1

1,2

1,1

1,1

1,0

2,1

1,9

1,5

1,8

1,6

1,3

1,4

1,3

1,2

>

1,5 до

2,5

0,1

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

1,05

1

1

0,3

1,3

1,2

1,1

1,2

1,15

1,1

1,15

1,1

1,05

0,5

1,85

1,6

1,3

1,5

1,35

1,2

1,3

1,2

1,1

0,7

2,25

2

1,7

1,7

1,6

1,3

1,55

1,35

1,2

1,0

3,8

3,3

2,4

2,8

2,4

1,8

2

1,8

1,5



> 2,5 до 3,5




0,1

1,1

1,05

1,05

1,05

1

1

1

1

1

0,3

1,2

1,15

1,1

1,15

1,1

1,1

1,1

1,1

1,05

0,5

1,6

1,45

1,3

1,35

1,25

1,2

1,25

1,15

1,1

0,7

2,6

2,2

1,7

1,9

1,7

1,4

1,6

1,5

1,3

0,9

5,3

4,2

3

2,9

2,45

1,9

2,2

1,85

1,5

1,0

7,2

5,4

4,3

3,6

3,1

2,4

2,6

2,2

1,7

>

3,5

0,1

1,2

1,15

1,1

1,1

1,1

1,05

1,05

1,05

1

0,2

1,4

1,3

1,2

1,2

1,15

1,1

1,1

1,05

1,05

0,3

1,75

1,5

1,3

1,4

1,3

1,2

1,25

1,2

1,1

0,4

2,4

2,1

1,8

1,6

1,4

1,3

1,4

1,3

1,2

0,5

3,4

2,9

2,5

2

1,8

1,5

1,7

1,5

1,3

0,6

4,6

3,8

3,1

2,4

2,1

1,8

2

1,8

1,5

0,7

6

4,7

3,7

2,9

2,6

2,1

2,3

2

1,7

0,8

7,4

5,8

4,7

3,4

2,9

2,4

2,6

2,3

1,9

0,9

9

7,1

5,6

4,3

3,6

3

3

2,6

2,1

1,0

10

7,3

5,7

5

4,1

3,5

3,5

3

2,5

Примітка: В – глибина приміщення; h – висота від рівня умовної робочої поверхні до верхнього краю вікна; l – відстань розрахункової точки (точка, яка знаходиться на відстані 1м від стіни, що розташована навпроти стіни з вікнами) до зовнішньої стіни.


Завдання 4.1. Розрахувати бокове одностороннє природне освітлення (площу вікон) для виробничої дільниці підприємства громадського харчування. Висота будівлі Н = 3,2 м, висота робочої поверхні hp = 0,9 м; ρстелі = 70%, ρстін = 50%, ρпідлоги = 30%; вікна мають такі характеристики: скло подвійне, віконні рами – дерев’яні спарені, сонцезахисні пристрої – стаціонарні горизонтальні жалюзі. Будівля знаходиться в місті Чернігові (IV світловий пояс, вікна спрямовані на захід) і навпроти вікон дільниці, що зорієнтовані на захід немає затіняючи об’єктів. Розташування вікон показати, накресливши план дільниці. Необхідні вихідні дані наведені в таблиці 4.7.

Таблиця 4.7 – Вихідні дані до завдання 4.1

Вихідні

дані

Данні для розрахунку

0

1

2

3

4

5

6

7

Розмір об’єкту розрізнення, мм


5


8


1


7


5


9


4


9

Розмір приміщення, м

2010

3010

4010

2020

1510

2010

1010

3010


Питання для самоконтролю

  1. Як класифікується природне освітлення?
  2. Дайте визначення поняттю “коефіцієнт природного освітлення”.
  3. Від яких факторів залежить освітленість робочої поверхні або об'єкта, що розглядається?
  4. Як нормується природна освітленість на робочих місцях?
  5. Що означає поняття "розмір об'єкта розрізнення"?
  6. В чому полягає розрахунок природного освітлення? Які дані для цього необхідні?
  7. Для чого вводяться коефіцієнти будівлі та нерівномірності у розрахунку природного освітлення?
  8. Якими приладами вимірюється освітленість?