- •А.Н. Шихов, д.А. Шихов Архитектурная и строительная физика
- •Глава 1. Строительная климатология
- •Глава 2. Строительная теплотехника
- •Глава 3. Архитектурная и строительная светотехника
- •Глава 4. Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.9. Архитектурная акустика
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1 Строительная климатология
- •1.1. Связь между климатом и архитектурой зданий
- •1.2. Климатические факторы и их роль при проектировании зданий и сооружений
- •1.3 Климатическое районирование
- •1.4. Архитектурно-климатические основы проектирования зданий
- •1.5. Архитектурный анализ климатических условий погоды
- •Глава 2 Строительная теплотехника
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Виды теплообмена
- •2.3. Теплопередача через ограждения
- •2.4. Сопротивление теплопередачи через однослойные и многослойные ограждающие конструкции, выполненные из однородных слоев
- •2.5. Расчет температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.6. Графический метод определения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции (метод Фокина-Власова)
- •2.7. Влияние расположения конструктивных слоев на распределение температуры внутри ограждающих конструкций
- •2.8. Методика проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9. Исходные данные для проектирования тепловой защиты зданий
- •2.9.1. Параметры внутреннего воздуха помещений
- •2.9.2. Наружные климатические условия
- •2.9.3. Расчетные характеристики строительных материалов и конструкций
- •2.9.4. Расчет отапливаемых площадей и объемов здания
- •2.10. Определение нормируемого (требуемого) сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.11. Расчет общего или приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
- •2.12. Конструктивное решение наружных ограждающих конструкций
- •2.13. Определение санитарно-гигиенических показателей тепловой защиты зданий
- •2.14. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий
- •2.15. Влажность воздуха и конденсация влаги в ограждениях
- •2.15.1 Расчет ограждающих конструкций на конденсацию водяного пара
- •2.15.2. Графо-аналитический метод определения зоны конденсации внутри многослойной ограждающей конструкции
- •2.15.3. Паропроницаемость и защита от переувлажнения ограждающих конструкций
- •2.16. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •2.17. Теплоустойчивость ограждающих конструкций
- •2.17.1. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года
- •2.17.2. Теплоусвоение поверхности полов
- •2.18. Повышение теплозащитных свойств существующих зданий
- •2.19. Энергетический паспорт здания
- •Контрольные вопросы
- •Глава 111 Архитектурная и строительная светотехника
- •3.1. Основные понятия, величины и единицы измерения
- •3.2. Световой климат
- •3.3. Количественные и качественные характеристики освещения
- •3.4. Естественное освещение зданий
- •3.5. Естественное и искусственное освещение зданий
- •3.6. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов
- •3.7. Нормирование естественного освещения
- •3.8. Проектирование естественного освещения
- •3.8.1. Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.8.2. Расчет площади световых проемов производственных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
- •3.9. Проверочный расчет естественного освещения помещений
- •3.9.1. Последовательность проведения проверочного расчета при боковом освещении производственных зданий
- •3.9.2. Расчет естественного освещения производственных помещений при верхнем и комбинированном расположении светопроемов
- •3.9.3. Проверочный расчет естественного освещения при боковом размещении световых проемов в жилых и общественных зданиях
- •3.9.4. Последовательность проведения проверочного расчета при верхнем или комбинированном освещении жилых и общественных зданий
- •3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях
- •3.11. Совмещенное освещение зданий
- •3.13. Нормирование и проектирование искусственного освещения помещений
- •3.14. Архитектурная светотехника
- •3.14.1. Нормирование и проектирование освещения городов
- •Проектирование освещения архитектурных ансамблей
- •3.15. Светоцветовой режим помещений и городской застройки
- •3.16. Инсоляция и защита помещений от солнечных лучей
- •3.17. Солнцезащита и светорегулирование в зданиях
- •3.18. Экономическая эффективность использования инсоляции и солнцезащиты
- •Глава 4 Архитектурная акустика и звукоизоляция помещений
- •4.1. Общие понятия о звуке и его свойствах
- •4.2. Источники шума и их шумовые характеристики
- •4.3. Нормирование шума и звукоизоляция ограждений
- •4.4. Распространение шума в зданиях
- •4.5. Звукоизоляция помещений от воздушного и ударного шума
- •4.5.1. Определение индекса изоляции воздушного шума для вертикальных однослойных плоских ограждающих конструкций сплошного сечения
- •Границ 1/3 - октавных полос
- •4.5.2. Определение индекса изоляции воздушного шума для каркасно-обшивных перегородок
- •4.5.3. Определение индекса изоляции воздушного шума для междуэтажных перекрытий
- •Расчет междуэтажных перекрытий на ударное воздействие шума
- •4.6. Измерение звукоизолирующих свойств ограждающих конструкций в акустических камерах
- •Мероприятия, обеспечивающие нормативную звукоизоляцию помещений
- •Защита от шума селитебных территорий городов и населенных пунктов
- •4.9. Архитектурная акустика
- •4.9.1. Оценка акустических качеств залов
- •Экспериментальные способы проверки акустических качеств залов
- •4.10. Общие принципы акустического проектирования залов
- •4.11. Специфические особенности акустического проектирования залов различного функционального назначения
- •4. 12. Видимость и обозреваемость в зрелищных сооружениях
- •Общие принципы проектирования беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.12.2. Обеспечение беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •4.13. Расчет беспрепятственной видимости в зрительных залах
- •Контрольные вопросы
- •Основные термины и определения
- •Примеры расчетов звукоизоляции ограждающих конструкций (примеры взяты из сп 23-103-03)
- •Примеры расчета по беспрепятственной видимости и акустике зрительных залов
- •Примеры светотехнического расчета гражданских и промышленных зданий
- •Примеры из области архитектурного освещения зданий
- •Примеры расчета продолжительности инсоляции зданий
3.7. Нормирование естественного освещения
Необходимое количество и качество естественного освещения в помещениях определяется их функциональным назначением, характером зрительной работы и системой освещения. В качестве нормируемых показателей естественного освещения в помещениях являются КЕО и неравномерность естественного освещения.
Для помещений промышленных предприятий нормируемую освещенность выбираются в зависимости от характера зрительной работы, которая классифицируется по величине объекта различения на 8 разрядов - от работы повышенной точности, с объектами различения размером менее 0,15 мм до грубой, с объектами размером более 5 мм или требующей общего наблюдения за ходом производственного процесса.
Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы установлены при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. При увеличении этого расстояния разряд зрительной работы следует устанавливать в соответствии с табл. 3.8 с учетом углового размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объекта различения d к расстоянию от этого объекта до глаз работающего l.
Таблица 3.8
Определенин разряда работ при расстоянии от объекта различения до глаз работающего более 0,5 м
Разряд зрительной работы
|
Пределы отношения d/ l |
1 |
Менее 0,0003 |
11 |
От 0, 0003 до 0,0006 |
111 |
Св.0,0006 « 0,001 |
1V |
« 0,001 « 0,002 |
V |
« 0,002 « 0,01 |
V1 |
« 0,01 |
Нормируемые значения КЕО в %, для производственных зданий приведены в
табл. 1 СНиП 23-05-95*. Фрагмент таблицы нормированных значений естественного освещения для производственных зданий приведен в табл. 3.9.
Таблица 3.9
Фрагмент таблицы нормированных значений естественного и искусственного освещения для производственных зданий
Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий нормированные значения КЕО,%, в зависимости от разряда зрительной работы (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и З), наименьшего эквивалентного размера различения и относительной продолжительности зрительной работы следует принимать по табл. 2 СНиП 23-05-95*. Когда же учитывается функциональное назначение помещения, плоскость (горизонтальная или вертикальная) нормирования освещенности и высота плоскости над полом нормированные значения КЕО принимаются по приложению «И» СНиП 23-05-95*.
Фрагмент таблицы нормированных значений естественного и искусственного освещения для жилых, общественных и административно-бытовых зданий приведен в табл. 3.10.
При расчете естественного освещения нормированное значение КЕО для помещений устанавливается с учетом административного района строительства и определяется по формуле
= (3.20)
где - нормированное значение КЕО, принимаемое в зависимости от функционального назначения помещения;
- коэффициент светового климата, принимаемый по табл. 3.11 с учетом административного района по ресурсам светового климата;
N - номер группы административных районов по ресурсам обеспеченности естественным светом.
Таблица 3.10
Фрагмент таблицы нормированных значений естественного и
искусственного освещения для жилых, общественных и
административно-бытовых зданий
Примечания:
* Дополнительно регламентируется в случаях специальных архитектурно-художественных требований.
** Нормируемое значение показателя дискомфорта в помещениях при направлении линии зрения преимущественно вверх под углом 45о и более к горизонту.
*** Нормируемое значение коэффициента Кп пульсации для детских, лечебных помещений с повышенными требованиями к качеству освещения.
Полученные по формуле (3.20) значения следует округлять до десятых долей.
Нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке помещения, расположение которой зависит от функционального назначения помещения и принятой системы естественного освещения.
Таблица 3.11
Значения коэффициента светового климата
Световые проемы |
Ориентация световых проемов по сторонам горизонта |
Коэффициент светового климата по номерам групп административных районов |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
В наружных стенах зданий |
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 Ю |
1 |
0,85 0,85 |
1,0 1,0 |
1,1 1,1 |
0,8 0,75 |
|
В прямоугольных и трапециевидных фонарях |
С-Ю |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,75 |
СВ-ЮЗ ЮВ-СЗ |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
|
В-З |
1 |
0,9 |
1,1 |
1,2 |
0,7 |
|
В фонарях типа «Шед» |
С |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,7 |
В зенитных фонарях
|
- |
1 |
0,9 |
1,2 |
1,2 |
0,75 |
Примечание: С – северное; СВ – Северо-восточное; СЗ – северо-западное; В – восточное; З – западное; С-Ю – север-юг; В-З – восток-запад; Ю – южное; ЮВ – юго-восточное; ЮЗ – юго-западное.
При двустороннем боковом освещении помещений любого назначения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза и рабочей поверхности.
В жилых и общественных зданиях при одностороннем боковом освещении зданиях нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. Этот норматив должен соблюдаться в одной комнате для 1-, 2- и 3-комнатных квартир и в двух комнатах для 4-комнатных и более квартир, а также в жилых помещениях общежитий, номеров гостиниц, групповых и игровых помещений детских дошкольных учреждений, в палатах больниц и спальных комнатах санаториев и пансионатов.
В кабинетах врачей, ведущих прием больных, в смотровых, в приемно-смотровых боксах и перевязочных помещениях нормирование при боковом одностороннем освещении осуществляется в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; в остальных помещениях жилых и общественных зданий - в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности.
В производственных помещениях глубиной до 6,0 м при одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1,0 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
В крупногабаритных производственных помещениях глубиной более 6,0 м при боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке на условной рабочей поверхности, удаленной от световых проемов:
на 1,5 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ I-IV разрядов;
на 2,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ V-VII разрядов;
на 3,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ VIII разряда.
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение КЕО в расчетных точках, расположенных на условной рабочей поверхности.
В соответствии с требованиями СНиП 23-05-95* территория Российской Федерации разделена на пять административных районов по ресурсам светового климата, приведенных в табл. 3.12.
Таблица 3.12
Группы административных районов по ресурсам светового климата
Номер группы |
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 автон. округ, Республика Алтай, Красноярский край(южнее 63°с.ш.), Республика Саха (Якутия)(южнее 63°с.ш.), Республика Тува, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55°с.ш.), Магаданская область, Сахалинская область |
3 |
Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелии, Ямало-Ненецкий автон. округ, Ненецкий автон. округ. |
4 |
Архангельская, Мурманские области. |
5 |
Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край, Краснодарский край |
Неравномерность естественного освещения emax/emin производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным освещением не должна превышать 3:1.
Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещений с боковым освещением, для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы VII и VIII разрядов, при верхнем и боковом освещении вспомогательных помещений и помещений общественных зданий, в которых выполняются зрительные работы разрядов Г и Д.