Светотехнический расчет помещения. Расчет продолжительности инсоляции

Санкт-Петербургский государственный  архитектурно-строительный университет

 

Кафедра строительной физики и химии 
Дисциплина: строительная физика 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа: 
СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОМЕЩЕНИЯ 
РАСЧЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИНСОЛЯЦИИ 
 
 
 
 
 
 

 
 

Выполнила: Нефёдова М.А. 
Группа: 1-ГР-2 
Руководитель: Леонтьева Ю.Н. 
 
 

 

 

 

 

2013

I.СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОМЕЩЕНИЯ

1. Исходные данные  к курсовой работе

ВАРИАНТ	27
ГОРОД	Томск
НАЗНАЧЕНИЕ	Дисплейный зал
ДЛИНА	32
ШИРИНА	5
СРЕДНЯЯ ВЫСОТА	3,5
БОКОВОЙ СВЕТ	Одностороннее
ОРИЕНТАЦИЯ	220
НИЖНЯЯ РАНЬ ОСТЕКЛЕНИЯ	0,8
ВЕРХНИЙ СВЕТ-ТИП ФОНАРЯ	С наклонным двусторонним остеклением
РАССТОЯНИЕ ДО ЗАТЕНЯЮЩЕГО  ЗДАНИЯ	20
ВЫСОТА ЗАТЕНЯЮЩЕГО ЗДАНИЯ	25

 

Выбор нормированных  значений КЕО.

Согласно СНиП 23–05–95 территория страны зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации. Томск относится к 1 группе административных районов. 
По табл. 2 определены соответствующие нормированные значения КЕО при естественном освещении в жилых и общественных зданиях для бокового и верхнего освещения.

e_{н =} 3.5 – для верхнего освещения

e_н= 1.2 – для бокового освещения

 

Назначение	ен		Кз		m		E
Дисплейный зал	верх	бок	верх	бок	верх	бок	400
	3,5	1,2	1,4	1,2	1	1

 

 Предварительный  расчет площади световых проемов:

 

Боковое освещение:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации, определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения; 
е_нв=3,5

б) определяют глубину помещения   и высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности и по ним значение  ;

h₀₁ =2.2 м

d_n =5м

d_n/h₀₁  = 2,27

 

 

в) на оси абсцисс графика определяют точку, соответствующую определенному значению  , через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой соответствующей нормированному значению КЕО, по ординате точки пересечения определяют значение  (   – площадь световых проёмов,  – площадь пола);

А_со/А_п = 40%

г) разделив найденное значение    на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м².

А_со = А_п*% = 32*5*0.40= 64

Верхнее освещение:

а) в зависимости от разряда  зрительной работы или назначения помещения  и группы административных районов  по ресурсам светового климата Российской Федерации определяется нормированное  значение КЕО для рассматриваемого помещения;

е_нб=1,2

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой, по абсциссе точки пересечения определяют значение ( – площадь пола);

А_сф/А_п=15%

в) разделив значение на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м².

А_сф=А_п*%=32*5*0,15=24

 

2. Исходные данные  для компьютерного расчета КЕО

Световой пояс 3    

Длина помещения 32    

Ширина помещения 5   

Средняя высота помещения3,5  

Высота уровня рабочей  поверхности  0,01 

Число расчетных точек 7    

 

Коэф. Отражения внутренних поверхностей: 

 пола 0,3 потолка 0,7  стен 0,4 

 

Боковое освещение 

Нормированное значение КЕО 1,2    

Коэф.светопропускания окон 0,9   

Коэф.потерь в оконных  переплетах 0,8    

Коэф.потерь в несущих  конструкциях 1   

Коэф.потерь в солнцезащитных конструкциях окон 0,65  

Коэф.запаса 1,2      

 

Число направлений (азимутов) бокового освещения (не более четырех) 1 

Азимут 1

Азимутальный угол 220    

Коэф.солнечного климата 1   

Протяженность стены с  окнами 32  

Количество окон 7   

Глубина помещения от окон  5   

Ширина одного окна  2   

Высота окна 2,2    

Высота от пола до верха  окна 3  

Высота затеняющего здания  25  

Длина затеняющего здания 100  

Расстояние до затеняющего  здания 20  

Тип отделки фасада затеняющего  здания кирпич или бетон

 

№ точки	Расстояние от стены, м	Прямой свет			Отраженный свет
		n₁	n₂	Угол θ	n’₁	n’₂
1	4				7	84
2	3,5				9	82
3	3				11	83
4	2,5				12,5	84
5	2				14	86
6	1,5	4	84	52	15	94
7	1	8	86	55	9	92

 

 

 

Верхнее освещение 

Нормированное КЕО 3,5

Коэф.солнечности климата 1

Коэф.,учитывающий тип  фонаря 1,15

Световая характеристика фонаря 4,1

Коэф.светопропускания материала 0,9

Коэф.потерь в переплетах 0,8

Коэф.потерь в несущих  конструкциях 0,8

Коэф.потерь в солнцезащитных конструкциях 1

Коэф.запаса 1,4

Ширина пролета 5

Количество пролетов 1

Длина фонаря 32

Высота фонаря 2

Отметка нижней грани остекления фонаря 3,8

 

№ точки	n₁	n₂
1	8,5	66
2	10	56
3	11	50
4	10	57
5	11	50
6	10	56
7	8,5	66

 

 

 

Вывод: результирующее значение КЕО>нормированного, значит требования норм по естественному освещению для жилого помещения соблюдены.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТ ИСКУССТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

    Для расчета  осветительной установки при  системе общего освещения и равномерном расположении светильников над горизонтальной плоскостью применяется метод коэффициента использования, выражаемый уравнением:

где  N – число светильников в помещении;

Е_н – нормированная освещенность (по талб.2), лк;

S – площадь помещения, м²;

К₃ – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,4 для помещений жилых, общественных и производственных зданий с нормальными условиями среды; для помещений пыльных, жарких, сырых, а также производственных помещений с воздушной средой, содержащей пыль, копоть и т.п. коэффициент запаса принимается по табл. 3 СНиП23-05-95;

Ф_Л – световой поток ламп в одном светильнике, лм, (принимают по справочным таблицам или каталогам производителя ламп), характеристики ламп можно принять по табл. 18;

z – отношение средней освещенности к минимальной; при применении люминесцентных ламп равно 1,10, а для светильников прямого света с лампами накаливания или ДРЛ – 1,15.

h – коэффициент использования осветительной установки, принимаемый по справочникам для проектирования или по табл. 19, в зависимости от индекса помещения i, а также от коэффициентов отражения (r) потолка, стен и пола помещения (коэффициенты принимаются такие же, как в первой части курсовой работы):

где  L, B – размеры помещения в плане, м; Н_р – высота светильников над расчетной поверхностью, м.

Eн=400лк

S=5*32=160

K₃=1.4

z=1.10

Тип лампы: отечественная  люминесцентная ЛБ 1500мм, 80Вт

Ф_л=5400

n=0.68

i=(L*B)/(H_p(L+B))=1.235

N=26 – необходимое количество светильников для данного помещения 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. РАСЧЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИНСОЛЯЦИИ

Исходные данные: 
Город  Санкт-Петербург 
Координаты 60^ос.ш.

 
Таблица превышений

Здание	1	2	3	4
РТ	23	18	13	28
Площадка(0)	25	20	15	30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет инсоляции  фасада

Расчетная точка	Затенение	I период инсоляции	Затенение	II период инсоляции	Затенение	III период инсоляции
1		6:00-6:30  30мин	6:30-10:10 220мин	10:10-11:15 65мин	11:15-14:20 185мин	14:20-14:30 10мин
2	6:00-6:15 15мин	6:15-6:45 30мин	6:45-10:10 205мин	10:30-11:35 65мин	11:35-14:30 175мин
3	6:00-6:30 30мин	6:30-7:00 30мин	7:00-11:00 240мин	11:00-12:00 60мин	12:00-14:30 150мин
4	6:00-6:45 45мин	6:45-7:20 35мин	7:20-11:20 240мин	11:20-12:20 60мин	12:20-14:30 130мин
5	6:00-7:00 60мин	7:00-7:45 45мин	7:45-11:45 240мин	11:45-12:35 50мин	12:35-14:30 115мин
6	6:00-7:20 80мин	7:20-8:00 40мин	8:00-11:20 200мин	11:20-12:45 85мин	12:45-14:30 105мин

 

 

Вывод: требования норм инсоляции для жилых помещений  не соблюдены, необходимо разместить административное здание, т.к для жилых помещений северной зоны необходимо не менее 2,5 часа непрерывной инсоляции в день.

 

 

 

 

Расчет инсоляции площадки

Расчетная точка	Затенение	I период инсоляции	Затенение	II период инсоляции	Затенение	III период инсоляции
1		6:00-7:30 90мин	7:30-11:00 210мин	11:00-13:20 140мин	12:20-15:30 190мин	15:30-18:00 150мин
2	6:00-13:00 480мин	13:00-14:40 100мин	14:40-15:00 20мин	15:00-15:20 20мин	15:20-17:30 130мин	17:30-18:00 30мин
3	6:00-8:30 150мин	8:30-9:15 45мин	9:15-11:15 120мин	11:15-13:35 140мин	13:35-18:00 265мин
4	6:00-9:00 180мин	9:00-9:30 30мин	9:30-10:10 40мин	10:10-13:20 190мин	13:20-16:00 160мин	16:00-18:00 120мин
5	6:00-9:40 220мин	9:40-10:10 30мин	10:10-10:45 35мин	10:45-14:00 195мин	14:00-17:00 180мин	17:00-18:00 60мин

 

Вывод: