Освещение и световая среда характеризуется следующими параметрами.

Световой поток (Ф)— часть электромагнитной энергии, которая излучается источником в видимом диапазоне. Поскольку световой поток — это не только физическая, но и физиологическая величина, т. к. характеризует зрительное восприятие, для него введена специальная единица измерения люмен (лм).

Сила света(I). Так как источник света может излучать свет по различным направлениям неравномерно, вводится понятие силы света как отношения величины светового потока, распространяющегося от источника света в некотором телесном угле W (измеряется в стерадианах), к величине этого телесного угла

Таким образом, чем больше освещенность и контраст, тем лучше видно объект, а следовательно, меньше нагрузка на зрение.

разряды зрит работ.: Работы наив точн-1,оч высок точн-2,выс-3,ср-4,малой-5,грубая-6,работа со светящимися материалами-7,общее наблюдение за ходом процесса-7равномерность, которая в производственных помещениях для работ I, II, III и IV разрядов с верхним и комбинированным освещением должна быть не менее 0,3. Равномерность освещения характеризуется отношением минимального значения емin к его максимальному емах Если в помещениях для работ I и II разрядов можно уменьшить расстояние между фонарями и увеличить их число, то равномерность освещения рекомендуется принимать не менее 0,5.

ормирование КЕО зависит от разряда зрительных работ..

 

Методы расчёта: Фотометрические величины:

- компьютерный; - световой поток (Ø) [люмин.]

- аналитический; - освещённость Е = Ø / S [люкс =люкс/м2]

- метод Данилюка - сила света I = Ø / S8 + [***]

 

30. Методика проектирования светопрозрачных конструкций. Светотехнические и теплотехнические требования к светопрозрачным конструкциям. Боковое и верхнее освещение. Область применения, достоинства и недостатки. Особенности расчета. Оптимизация при проектировании светопрозрачных ограждений.

Основными светопрозрач. ограж. конст - ии явл. окна и балконные двери, витрины и витражи.

Светопр. огражд. конст-и должны обладать: необходимой прочностью сопряжения элементов огражд. между собой и со стеной при темп.-влаж. дефор-х конст-и и инфильтр. наружного воздуха., соот усл-ии экспл. и вел-че индекса звукоиз. и сопр. теплопередаче. Огражд. констр. должны.быть. химически стойкие, износостойкие, легко поддаваться очистке.

Приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции принимается с учетом планируемого класса энергетической эффективности здания согласно СНиП 23-02, а также климатической зоны строительства согласно СНиП 23-01.

Коэффициент пропускания солнечной радиации определяется для рассеянной - при пасмурном небе и суммарной радиации - при ясном небе. Измерение интенсивности солнечной радиации производят одновременно двумя пиранометрами или альбедометрами, один из которых показывает величину радиации, падающей на наружную поверхность стекла, второй - величину прошедшей радиации.

В о. осущ через светопроемы в крыше. 2 вида -в гражд зд-зенитные фонари в пром-фонари надстройки-шедовые,трапецевидные,шедовые с наклоном,прямоугольные.В о используется в 1 эт зд с большими размераим и для осв верхнего етажа многоэт зд. Преимущ- равном освещ больш простр,высокая светоотдача фонарей. недостатки -опасность протекания кровли,накопление снега,попад пр солн лучей,перегрев,для уменьшения этого недостатка делают з фонари наклонными и использ матовые стекла.Для предотвращ травматизма от осколков-сетки защитные.при верхнем освещении нормируется среднее значение КЕО: Еср= 1/n-1*(L1/2+L2+Ln-1+Ln/2 )

Боков осв -одно-двух,3хстороннее и круговое.- преимущ -свячзь с окр ср,простая експлуатация,прим во всех типах зд,недостатки-низкая светоотдача,большая неравномерность,окна эффективны на глубину не более 2х высот.нормируется в засисимоссти от района строит е=у1*м-коэф св клим.

Предварительный расчет площади световых проемов.

Выбор требуемой площади боковых светопроемов можно производить по формуле:

100 S_o/S_п = (e_н K₃η₀ /τ₀r₀) · K_зд (4)

 

где S_o – площадь боковых светопроемов (в свету) при боковом освещении, м²;

S_п – площадь пола помещения, м²;

е_н – нормированное значение КЕО при боковом освещении, % (табл. 3–4);

К₃ ^*– коэффициент запаса (табл.5);

η_о – световая характеристика окон, определяемая по табл.6;

К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями, определяемый по табл.7;

τ_о – общий коэффициент светопропускания проема (в долях единицы), определяемый по формуле:

τ_о=τ₁ ∙ τ₂ ∙ τ₃ ∙ τ₄ ∙ τ₅ (5)

 

где τ₁ – коэффициент светопропускания материала, определяемый по табл.8;

τ₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл.8;

τ₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях при системе верхнего света (фонари), определяемый по табл.8;

τ₄ – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл.8;

τ₅ – коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями верхнего света, принимаемый равным 0,9.

r_о — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по табл. 9. Значение коэффициента r_о определяется в каждой расчетной точке помещения.

Выбор площади светопроемов системы верхнего естественного освещения можно производить по формуле:

100 S_ф/S_п = (e_н K₃η_ф) /(τ₀r_ф K_ф) (6)

 

где S_ф – площадь световых проемов (в свету) при верхнем освещении, м²;

S_п – площадь пола помещения, м²;

е_н – нормированное значение КЕО при верхнем освещении, %;

η_ф – световая характеристика фонаря, определяемая по табл.10 или 11.

r_ф – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, принимаемый по табл.12;

К_ф – коэффициент, учитывающий свет, отраженный от поверхности фонаря, определяемый по табл.13.

Проверочный расчет естественного освещения производится по методу А.М. Данилюка в точках характерного разреза помещения.

При этом расчетные точки (в количестве не менее 5 на пролет) следует принимать на равных расстояниях друг от друга, располагая первую и последнюю на расстоянии 1м от стен (или от осей средних рядов колонн).

ОПТИМИЗАЦИЯ ЕСТ ОСВ Опт.закл в поиске варианта ест осв с минимальной площадью светопроемов,минимальной стоимостью и эксплуатацией.Нужно учитывать,что:1миним площ-меньше затрат на отопление т к теплопотери с 1м2 светопроема в 5-6 раз больше чем через стену 1м2 2.1м2 фонаря дает в несколько раз больше света чем 1м2 окон.3разумное сочетание ест и иск освещ.Для общ зд наряду с нормами кео сущ минимально доп кео.если в 1м окне кео больше в др –меньше,нужно вычислить стоимость отопления,затрат на иск освящ и на строит-во и найти самый экономичный вариант, в чем и закл суть отптимизации.Оптимизация-1целевая функция имеющ мин и мах,мин-стоимость.2регулируемые параметры-размеры,положениеовещ основное и боковое,верхнее3.ограничения

 

31. Инсоляция и архитектура. Нормировании инсоляции. Ориентация здания по условиям инсоляции. Влияние требований инсоляции на объемно-планировочные решения зданий. Защита зданий от избыточной инсоляции.

Инсоляция — это облучение поверхности прямыми сол­нечными лучами.

+	-
Освещение	Перегрев в летнее время
Бактерицидное	Ослепляемость солнечных лучей
Эритемное (физиологичное)	Высокая контрастность поверхностей
Тепловое (в холод)	Разрушение отделочных материалов

вырабатывает витамин D

Нормирование – в форме секторов горизонта, на которые не допускается ориентирование фасада.

на северную сторону горизонта от 310 до 50°нельзя ориентировать 1-комнатные квартиры

можно ≤ 1 комнату в 2-х комнатной квартире

≤ 2 комнаты в 3-4-х комнатной квартире

≤ 3 комнаты в 5-ти комнатной квартире

В жилых и общественных зданиях, расположенных севернее 58° с. ш., инсоляция с 22 апреля по 22 августа должна продол­жаться не менее 3 ч в день. В центральной зоне (58—48° с. ш.) — не менее 2,5 ч в день. В южной зоне (<48° с. ш.) — не менее 2 ч в день.

В условиях многоэтажной жилой застройки допускается прерывистость инсоляции, при которой один из периодов дол­жен быть не менее 1 ч. При этом общее количество инсоляции увеличивается на 30 мин.

Инсоляция всех детских помещений должна быть не менее 3 ч и желательно при отсутствии детей.

Методы регулирования. И защита от перегрева

I.Архитектурно-планировочные методы. Правильная ориентация, разрывы между зданиями, 3 типа планировок

- ограниченная;

- неограниченная;

- частично ограниченная.

счет затенения противостоящими домами, либо, при сложной конфигурации здания, взаимным затенением его разных частей, а также путем использования функционально-планировочных элементов зданий — лоджий, балконов, террас, галерей и т.п.

,Озеленение территорий и использование естественных и искусственных водоемов

II. Инженерные (от перегрева)

- кондиционирование;

- водонаполненные крыши;

- водоразбрызгивающее устройство на крыше.

III.Конструктивные СЗУ 1Стационарные(горизонтальные козырьки и вертикальные экраны),подвижные 2-наружные,межстекольные,внутренние 3-массивные,легкие 4-сплошные,решетчатые 5-горизонтальные,вер-ые,сотовые

Внутренние ОЗУ уменьшают контрастность (ослеплённость), но не защищают от перегрева.

 

В отношении инсоляции и ориентации жилых зданий по сторонам света действует общее требование: все жилые помещения должны ориентироваться на южные румбы, а вспомогательные - на северные. Ограничение возможно лишь в тех случаях, если ориентация на юг может привести к перегреву помещений.

Так, ориентация квартир с односторонним выходом окон на сектор 310-50° недопустима для всех поясов. Для III и IV климатических поясов недопустима ориентация квартир с односторонним выходом окон на сектор 200-290°, так как будут перегреваться помещения. Ориентация на сектор 290-70° ограниченно пригодна для двухкомнатных и многокомнатных квартир.

В III и IV климатических поясах необходимо защищать здания и территории от перегрева посредством свободной застройки, озеленения, использования солнцезащитных средств.

 

Нормирование инсоляци. Для характеристики инсоляции в различное время года вы­браны дни солнцестояния: 22 декабря (самый короткий день), 22 июня (самый длинный день), 22 сентября и 22 марта (дни осеннего и весеннего равноденствия, когда продолжительность инсоляции составляет 12 ч). Время инсоляции определяется с помощью солнечной карты, которая является планом полусфе­ры небосвода и проекцией траектории движения солнца в по­лярной координате X.

Оценку и нормирование инсоляции Проводят по следующим критериям: • Гигиенический фактор — количество эффективной солнеч­ной радиации, приходящей на застройку помещения, обес­печивающее общеоздоровительный и санирующий мини­мум. Этот минимум может быть равен 140 эр • ч, для бакте­рицидной радиации — 40 бакт • ч;• Социолого-архитектурный фактор — Астрономически возмож­ная продолжительность инсоляции в течение суток равно­денствия, обеспечивающая психоэмоциональный минимум визуальной фиксации солнечных лучей, как фактора связи человека с внешней средой и выразительности архитектур­ных пространств и форм в пределах 2—4 ч-зависит от географии местности;• Технико-экономический фактор — плотность застройки, обес­печивающая нормативный жилой фонд не менее 5000 м2/га, экономию городских территорий на 8—12% и 50% примене­ния жилых домов меридионального типа.

Нормирование инсоляции в зависимости от назначения зданий и территорий: •

 

ВЛИЯНИЕ ОПР НА ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ: 1-глубина помещения2-отражающие свойства стен(в жилых помещениях стены должны отражать 50% света)3-наличие балконов и лоджий(дополнительное стекло дает уменьшение значения коэфициента,учитывающего светопропускающие свойства окна)4-форма здания, Влияние застройки противостоящие здания часто загораживаютнебо и уменьшают естественное освещение помещения.Предварительно степень влияния противостоящего здания можно оценить геометрически.Степень влияния зависит от геометрических размеров –высода зд и полож расч точки,размеров светопроема,от состояния поверхностей фасадов-цвет,фактураВлияние при расчете кео(ε_δ×q+ε_зд× b_фас× К_зд) × r₀× τ_o/К_з,,ε_зд =0,01×n_1’×n_2’

 

32. Искусственное освещение зданий и территорий. Источники света и светораспредели-тельные устройства. Принципы проектирования освещения в зданиях и на территории застройки.

 

Искусственное освещение — освещение создаваемое искусственными источниками света.

2 задачи:

утилитарная — создание требуемых уровней освещённости и яркости;

эстетическая.

Особенность в проектировании и нормировании искусственного освещения территории является нормирование яркости поверхностей. Основным требованием является отсутствие ослепления водителей и пешеходов.

Все улицы и дороги делятся на категории А, Б, В, Г, Д.

А — магистральные улицы общегородского значения, вокзалы, площади и так далее

Б — проезды, пешеходные дороги в жилой застройке. В зависимости от категории территории нормируют яркость освещения. Например, яркость дорог, в зависимости от интенсивности движения.

Яркость тротуаров больше или равна яркости дорог.

Решение эстетических задач.

Сохранение пространственного решения города и его архитектурных ансамблей ночью. Возможность создания новой структуры города за счёт необычной подсветки.

Подчёркивание зданий и сооружений с высокими архитектурными качествами.

Решаются на уровне 2-х масштабов:

- ландшафтный - при рассмотрении с больших расстояний;

- интимный - при рассмотрении с близкого расстояния.

Высота подвески и светораспределительного устройства. Подбирается так, чтобы не ослеплять никого. Как правило, используют газоразрядные лампы.

Освещение фасадов.

Заливающий свет. Фасад теряет форму.

Локальная подсветка отдельных частей здания.

Использование света интерьеров. Новый Арбат.

Контурное освещение.

в зависимости от расположения источника света - общее, местное, рабочее, пожарное, аварийное, комбинированное.

По функциональному назначению - рабочее, дежурное, аварийное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта.

Дежурное освещение включается во вне рабочее время.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения.

по функции. на осветительн и светосигнальные.

осветительн,- светильники и прожекторы (1 ближн дейст,2-дальн)

по назнач -отлич конструкт исполн,мощностью и т д..

Все источники делят на газоразрядные и тепловые. В тепловых-свет излучает тело накала,под действием тока, ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИСТОЧНИКИ - основ на использ свойств газов или паров металлов светится в эл поле.

1)тепловые источники света а) стандартные лампы накаливания б) галогенные лампы накаливания;

2)газоразрядные источники света а) Ртутные лампы б) Натриевые лампы в) Металлогалогенные лампы г) Ксеноновые, неоновые и т.д.;

3) полуповодниковые источники света-светодиоды

Проектирование искусственного освещения Нормы устанавл исходя из требов обеспеч норм работоспособн,видимости,произв труда.Количеств требования-освещ раб поверхности,качеств-неравн осв,допустим показ дискомфортности,ослепленности,пульсации.:

Наиболее простым методом расчета искусственного освещения является приближенный метод расчета освещенности по удельной мощности. Этот метод основан на определении по светотехническим справочникам удельной мощности осветительной установки в зависимости от заданных параметров установки и числа светильников. [ 7 ] количество светильников:

где Е_min - минимальная нормированная освещенность, лк; k - коэффициент запаса,,S - освещаемая площадь, м²; Z - коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения); N - число светильников; n - число ламп в светильнике; h - коэффициент использования светового потока в долях единицы.