Розрахунок природного освітлення

Коефіцієнт природної освітленості е можна визначити експериментальним або аналітичним методами.

Експериментальний метод.

Для цього необхідно попередньо виміряти освітленість Е_в усередині приміщення на робочому місці й одночасно зовнішню освітленість Е_н горизонтальної поверхні, створювану небосхилом. Далі по виразу визначають коефіцієнт природної освітленості е.

Аналітичний метод.

При проектуванні виробничих приміщень для правильного розміщення устаткування й розподілу робочих місць із різним ступенем зорової напруги необхідно вміти аналітично визначати коефіцієнт природної освітленості.

Рис. 1.

Світловий потік, що падає в розрахункову точку А (рис. 1) виробничого приміщення, складається із прямого дифузійного світла частини небосхилу, видимого через світлопроміжок, і світла, відбиваного від внутрішніх поверхонь приміщення й від сусідніх будинків.

При бічному освітленні КПО визначається з виразу

(4)

де — вираз, що визначає частину КПО, створюваного світлом, що проникає з зовні;

ε_б й ε_зд — геометричні коефіцієнти природної освітленості в розрахункових точках при бічному освітленні, що враховують відповідно світло від небосхилу й сусіднього будинку (визначаються методом А. М. Данилюка).

q — коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість хмарного неба (приймаємо q = 1);

R — коефіцієнт, що враховує відносну яскравість сусіднього будинку (приймаємо R = 0,11);

r — коефіцієнт, що враховує підвищення КПО за рахунок відбитого світла від стелі й стін приміщення;

τ₀ — загальний коефіцієнт світлопропускання матеріалу, обумовлений виразом

τ0 = τ1·τ2·τ3·τ4,

(5)

де τ₁ — коефіцієнт світлопропускання матеріалу (τ₁ = 0,8 для подвійної шибки);

τ₂ — коефіцієнт, що враховує втрати світла в плетіннях віконних рам (τ₂ = 0,6 для подвійних рам, що відкриваються);

τ₃ — коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях віконних рам. Для випадку бічного освітлення τ₃ = 1,0;

τ₄ — коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях (τ₄ = 1,0 для штор, що розсовуються).

При практичному розрахунку уводиться коефіцієнт запасу К_з, що враховує забруднення скла. У результаті вираз прийме вигляд

(6)

Для даного приміщення лабораторії К_з = 1,2.

4. Застосовувані прилади

Фотоелектричний люксметр типу Ю-116 (рис. 2) призначений для виміру освітленості, створюваної лампами штучного освітлення й природним світлом, джерела якого розташовані довільно відносно світлоприймача люксметра.

Рис. 2. Люксметр Ю-116:

1 — фотоелемент; 2 — насадка К світлопоглинаюча коригувальна;

3 — насадка (М, Р або Т) коригувальна; 4 — рознімання сполучний;

5 — прилад М2027-5; 6 — гвинт коректування положення стрілки;

7 — вмикач діапазонів нижньої шкали; 8 — вмикач діапазонів

верхньої шкали.

5. Хід роботи

Експериментальне визначення зміни КПО за експериментальними даними для розрахункових точок приміщення лабораторії:

1. Заміряємо освітленість у приміщенні лабораторії Е_в на відстані 1, 2, 3, 4 та 5 м від бічних вікон по ширині В приміщення і результати вимірів заносимо в табл. 2.

2. Одночасно заміряємо зовнішню освітленість Е_з і результат заносимо в табл. 2.

3. По виразу (2) для всіх п’яти точок усередині приміщення лабораторії, де виконувалися виміри Е_в, підраховуємо значення КПО і результати заносимо в табл. 2.

4. Будуємо криву зміни КПО в лабораторії по ширині В приміщення (рис. 3). Залежно від величини КПО визначаємо розряд зорової роботи, яку можна виконувати на відстані 1, 2, 3, 4 та 5 м від бічних вікон по ширині приміщення. Результати заносимо в табл. 1.

Таблиця 2. Результати вимірів природної освітленості

Відстань від бічних вікон по ширині В приміщення, м	1	2	3	4	5
Ев, лк	120	100	35	27	9
Ез, лк	1000
е,%	12	10	3,5	2,7	0,9
Розряд зорової роботи	І	І	V	VIII	VIII

рис. 3

Висновок: виконав дану роботу ми вивчили основні принципи нормування, порядок розрахунку та визначення якості природного освітлення у виробничих приміщеннях, з’ясували розряди роботи, яку можна виконувати в приміщенні лабораторії за умови природного освітлення. Для якісного виконання даної лабораторної роботи на відстані більше 2-х метрів від вікна необхідно використання додаткового (штучного) освітлення.