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