5.5. Пример расчета естественного освещения рабочего кабинета Решение

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания учебного заведения, располагаемого в городе, расположенном в I группе административных районов (рис. 8).

Исходные данные

Глубина помещения d_п = 5,9 м, высота h = 2,9 м, ширина b_п = 3,0 м, площадь пола А_п = 17,7 м². Заполнение световых проемов двойным остеклением по спаренным алюминиевым переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Коэффициент отражения потолка r_пот = 0,70; стен r_ст = 0,40; пола r_п = 0,25. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

1 Учитывая, что глубина помещения d_п свыше 5 м , по табл. 8 находят, что нормированное значение КЕО равно 0,6 % (не имеет значение ориентация световых проемов).

2 Производят предварительный расчет естественного освещения по исходной глубине помещения d_п = 5,9 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,9 м; определяют, что d_п/h₀₁ = 3,1.

3 На рис. 6 на соответствующей кривой е = 0,6 % находят точку с абсциссой d_п/h₀₁ = 3,1. По ординате этой точки определяют, что необходимая относительная площадь светового проема А_о/А_п = 21,5 %.

4 Определяют площадь светового проема А₀ по формуле:

0,215А_п = 0,215 х 17,7 = 3,81 м².

Следовательно, ширина светового проема b₀ = 3,81/1,8 = 2,12 м.

5. Принимают оконный блок размером 1,8 ´ 2,1 м.

5.6. Пример расчета естественного освещения учебной аудитории

Требуется определить размеры световых проемов учебной аудитории.

Исходные данные.

Район расположения учебного заведения - первая группа административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации ; глубина аудитории d_п = 7,74 м; ширина b_п = 7,04 м; высота h = 3 м; высота световых проемов h₀ = 2,1 м (высота подоконника h_пд = 0,9 м); остекление двойное в раздельных деревянных переплетах; средневзвешенный коэффициент отражения стен пола и потолка r_ср = 0,50.

Решение:

Предварительный расчет относительной ширины световых проемов производят по графику рис. 7.

1 Определяют площадь пола: А_п = 7,74 ´ 7,04 = 54,5 м².

2 Находят отношение глубины помещения d_п к высоте окна от уровня условной рабочей поверхности h₀₁: d_п/h₀₁ = 7,74/2,2 = 3,50.

3 По графику на рисунке 9 на соответствующей кривой е = 1,5 % находят точку с абсциссой d_п/h₀₁ = 3,50, по ординате этой точки определяют А_с.о/А_п = 24 %.

4 Вычисляют площадь световых проемов: А_с.о = А_п0,24 = 54,5 × 0,24 = 13,1 м² и суммарную ширину окон b_со = 13,1/2,1 = 6,2 м.

5 Принимают два блока размером 2,1 ´ 2,4 м и один блок размером 2,1 ´ 1,8 м.

6. Определение необходимого количества искусственного освещения аудитории

Коэффициент искусственного освеще­ния должен быть не менее 48 Вт на 1 м² площади аудитории. При люминесцентном освещении в кабинете площадью 50 м² должно быть не менее 12 действующих светильников. Расчет освещения выполняют методом коэффициента использования светового потока. Этот метод используется для расчета общего равномерного освещения горизонтальных рабочих поверхностей (например, столов) в помещениях при отсутствии затемнений.

Расчет освещения выполняется по формуле:

Е х S х k х z

Ф = --------------------- , (6.1)

N х η

где: Ф - необходимый световой поток ламп на каждом светильнике, Лм;

Е - нормативная минимальная освещенность, Лк;

k - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и

износ источников света в процессе эксплуатации;

S - освещаемая площадь, м ;

z - коэффициент минимальной освещенности, величина которого находится в пределах от 1,1 до 1,5 (при оптимальных отношениях расстояния между светильниками к расчетной высоте для люминесцентных ламп z ~ 1,1);

N - количество светильников в помещении;

η - коэффициент использования светового потока.

Принимаем: Е = 300 Лк; k = 1,4; z = 1,1.

Освещаемая площадь помещения определяется по формуле:

S = a х b, (6.2)

где: S - освещаемая площадь, м ;

a - длина помещения, м ;

b - ширина помещения, м ;

Размещение светильников в помещении при системе общего освещения

зависит от рассчитанной высоты их подвеса h, которая обычно задается размерами помещений. Наиболее выгодное соотношение расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса:

L

λ = ----- , (6.3)

h

где: λ - соотношение расстояния между светильниками к расчетной высоте подвеса,

L – расстояние между светильниками,

h – рассчитанная высота подвеса светильника.

λ определяется из таблиц нормативных документов в зависимости от кривой силы света светильника. Для люминесцентных ламп при косинусоидальной типовой кривой λ = 1,4.

Находят расчетную высоту подвеса над уровнем рабочего стола h по формуле:

h = H - h_ce - h_p, (6.4)

где Н - высота помещения, м ;

h_ce - высота до нижней кромки светильника от потолка, м ;

h_p - высота рабочей поверхности столов над полом, м

Расстояние между светильниками определяют из формулы (5.7.3.):

L = λ * h (6.5)

Определяем количество светильников для установки в помещении:

S

N = --- (6.6)

L²

Для определения коэффициента использования светового потока η нужно найти индекс помещения i:

a х b

i = ------------------- (6.7)

h х (a + b )

где a + b соответственно длина и ширина помещения, м; h - расчетная высота подвеса, м..

Коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка - ρ = 70%, стен - ρ_с =50%, рабочей поверхности столов - ρ_р =30%.По полученным значениям i и ρ по табл. 14 определяют величину коэффициента использования светового потока η для выбранного типа светильника. По формуле 6.1 определяют световой поток ламп в каждом светильнике. По табл. 13 в зависимости от светового потока выбирают тип лампы, а затем

определяют их необходимое количество.

Например, для светильника ЛХБЦ40-4 η = 73%.

Таблица 13

Световые характеристики люминесцентных ламп для напряжения осветительной сети 220 В

Тип лампы	Световой поток, лм	Световая отдача, лм/Вт
ЛДЦ-20 ЛД-20 ЛБ-20 ЛДЦ-30 ЛД-30 ЛБ-30 ЛБЦ-40 ЛД-40 ЛБ-40 ЛДЦ-80 ЛД-80	820 920 1180 1450 1640 2100 2100 2340 3000 3560 4070	41,0 46,0 59,0 48,2 54,5 70,0 52,5 58,5 75,0 44,5 50,8

Краткие технические характеристики лампы ЛХБЦ40-4:

- мощность 40 Вт;

- напряжение 100 В;

- световой поток после 100 часов работы 2000 Лм.

В светильнике устанавливаются две такие лампы