Помещения с зенитными и шахтными фонарями

 

8.26 В одноэтажных общественных зданиях с межферменным этажом с недостаточным боковым естественным освещением и большими по площади помещениями рекомендуется устраивать зенитные и шахтные фонари. К таким помещениям могут быть отнесены читальные, лекционные, спортивные, выставочные, торговые и обеденные залы и помещения верхних этажей общественных зданий.

Размещать фонари следует с учетом конструктивных элементов покрытия, инженерных коммуникаций и инженерного оборудования, размещаемых в межферменном этаже или пространстве подвесного потолка, а также в увязке с предполагаемым расположением светильников и с учетом требований равномерности освещения:

 

Таблица 8

 

Выставочное помещение	Значения коэффициента отражения r
потолка	стен	пола
Картинные галереи и выставки	0,70	0,20-0,40	0,10-0,30
Скульптурные залы	0,70	0,30-0,50	0,30-0,40
Политехнические и научные музеи	0,70-0,80	0,20-0,70	0,20-0,50
Промышленные и сельскохозяйственные выставки	0,70-0,80	0,70-0,80	0,20-0,50

 

а) квадратные в плане и круглые фонари рекомендуется размещать по углам квадрата, а прямоугольные — по углам прямоугольника с соотношением сторон в поперечном и продольном направлениях, соответствующим соотношению сторон основания опорного стакана или выходного отверстия светопроводной шахты;

б) в целях обеспечения равномерности освещения размеры выходных отверстий фонарей должны быть не более 0,25—0,50 высоты помещения, а расстояние между крайним рядом фонарей и стеной не должно превышать 0,50 расстояния между средними рядами фонарей;

в) фонари рекомендуется размещать между фермами или балками покрытия на площади, свободной от инженерных коммуникаций и оборудования.

8.27 Шахтные фонари рекомендуется устраивать на базе типовых решений зенитных фонарей. Верхнее отверстие светопроводной шахты стыкуется с нижним отверстием опорного стакана зенитного фонаря; нижнее отверстие светопроводной шахты должно быть на уровне потолка основного помещения.

8.28 Отделку внутренних полостей опорного стакана зенитных фонарей и светопроводную шахту шахтных фонарей диффузного света выполняют белыми красками по тщательно подготовленной, выровненной грунтовкой поверхности.

8.29 Светопроводные шахты шахтных фонарей направленного света облицовывают алюминиевой технической фольгой толщиной от 0,05 до 0,20 мм в зависимости от конструктивного решения светопроводной шахты.

8.30 Выбор фонарей в зависимости от типа зданий рекомендуется производить согласно таблице 9.

8.31 В зданиях с кондиционированным режимом выходное отверстие опорного стакана зенитного фонаря или светопроводной шахты шахтного фонаря рекомендуется заполнять армированным стеклом.

8.32 При расположении зданий в III и IV климатических районах Российской Федерации в зенитных и шахтных фонарях, у которых индекс i_ф ³ 0,5, необходимо применять солнцезащитные устройства.

8.33 Суммарная площадь фонарей в зданиях не должна превышать, как правило, 20 % освещаемой площади пола.

 

Таблица 9

 

Тип здания	Тип фонаря	Характеристика фонаря
Вид отражения опорного стакана и светопроводной шахты	Форма опорного стакана и светопроводной шахты	Размеры входного отверстия в плане, м
Инженерно-административное без подвесных потолков	Зенитный	Диффузное	Прямоугольный параллелепипед	1,5 х 1,7; 2,7 х 2,7
То же, с подвесным светопрозрачным потолком	»	Направленное	То же	То же
То же, с подвесным непрозрачным потолком	Шахтный	Диффузное	Усеченная пирамида	»
Общественное с техническим этажом	»	Направленное	Прямоугольный параллелепипед	1,5 х 1,7; 2,7 х 2,7
Цилиндр	Диаметр 1,2; 1,5
Общественное с подвесным светопрозрачным потолком	Зенитный	»	Усеченная пирамида Усеченный конус	То же
То же, с подвесным непрозрачным потолком	Шахтный	Диффузное	Усеченная пирамида Усеченный конус	»

 

Пример расчета естественного освещения помещения с шахтными фонарями

 

Требуется определить значения КЕО в точках характерного разреза в зале многоцелевого назначения с шахтными фонарями.

Исходные данные. 1 Зал размером в плане 18x18 м; высота зала от условной рабочей поверхности до подвесного потолка, совпадающего с плоскостью выходного отверстия светопроводной шахты фонаря, 10 м; шахтные фонари направленного света размером в плане 1,5x1,5 м и высотой h ₃ = 3,8 м.

2 Средневзвешенный коэффициент диффузного отражения потолка, стен и пола r _cр = 0,4; коэффициент направленного отражения стенок фонаря r _н = 0,7; световой проем фонаря заполнен двойным листовым стеклом по металлическим переплетам.

3 Загрязнение остекления незначительное — воздушная среда в зале содержит менее 1 мг/м³ пыли, дыма и копоти.

Решение

1 На плане размещения фонарей в цехе отмечают расчетные точки и фонари (рисунок 24).

2 По плану с учетом масштаба рисунка 24 определяют расстояние l_ф от каждой из расчетных точек до центров шахтных фонарей и заносят в таблицу 10.

3 По заданной высоте помещения h и расстояниям l_ф вычисляют значения tga и заносят их в таблицу 10.

4 По tga определяют значение угла a.

5. По рисунку 11 определяют значения q (a) для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в таблицу 10.

6 Определяют индекс шахтного фонаря i_ф по формуле

7 Определяют коэффициент светопередачи шахтного фонаря K_с по рисунку 13. Для шахтного фонаря с индексом i_ф = 0,22 и коэффициентом направленного отражения r _н = 0,7 K_с = 0,38.

8 Определяют показатель степени косинуса угла a m по формуле

т = 2 + 2/ K_с = 2 + 2/0,38 = 7,25.

9 Вычисляют cos ^m a для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в графу 8 таблицы 10.

10. Вычисляют произведения q (a)cos ^m a для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в графу 9 таблицы 10.

11 Вычисляют для каждой расчетной точки сумму и заносят ее в графу 10 таблицы 10.

12 Вычисляют e _j по формуле (7) и заносят в графу 11 таблицы 10.

 

 

Рисунок 24 — Схема размещения шахтных фонарей

 

13 По заданным параметрам остекления таблицы Б.7 приложения Б находят, что коэффициент светопропускания двух слоев стекла t₁ = 0,8; коэффициент, учитывающий потери света в металлических двойных глухих переплетах, t₂ = 0,8. Коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, t₅ = 0,9. По СНиП 23-05 находят, что коэффициент запаса K_з = 1,5.

14 Определяют отношение общего коэффициента светопропускания фонаря к коэффициенту запаса

t _o / K_з = 0,8 · 0,8 ·0,9/1,5 = 0,39.

15 Рассчитывают прямую составляющую КЕО s _пр в точках характерного разреза по формуле (9) и записывают результаты расчета в графу 12 таблицы 10.

16 Находят отношение h_p / b_п = 0,56.

17 По заданному r _ср и h_p / b_п по таблице Б.9 приложения Б находят, что коэффициент, учитывающий увеличение КЕО за счет света, отраженного от поверхностей помещения, r ₂ = 1,3.

18 Определяют среднее значение геометрического КЕО по формуле (8)

e _cp = (2,5 + 2,8 + 2,7 + 2,89 + 3,34 + 2,89 + 2,7 + 2,8 + 2,5) / 9 = 2,8 %.

19 Определяют отраженную составляющую КЕО в точках характерного разреза по формуле (10): s _отр = 2,8 · 0,39 (1,3 - 1,0) = 0,33 % и записывают результат расчета в графу 13 таблицы 10.

20 Суммированием прямой s _пр и отраженной s _отр составляющих определяют результирующие значения КЕО е_j в точках характерного разреза помещения и записывают результаты в графу 14 таблицы 10.

 

 

Таблица 10

 

Номер расчетной точки	Номер фонаря	Высота помещения hp от условной рабочей поверхности до низа фонаря, м	Расстояние lф в плане от расчетной точки до центра фонаря, м	tga	a, град., мин.	q (a)	cos ^m a	q (a)cos ^m a		e j, %	s пр, %	s отр, %	ej, %
	1,7		6,3	0,63	32°12 '	1,16	0,32	0,360	2,5	1,8	0,73	0,33	1,06
	2,8		10,0	1,00	45°	1,07	0,08	0,085	—	—	—	—	—
	3,9		15,1	1,51	56°30 '	0,91	0,03	0,027	—	—	—	—	—
			2,0	0,20	11°18 '	1,28	0,88	1,130	—	—	—	—	—
			6,0	0,60	31°	1,16	0,34	0,390	—	—	—	—	—
			12,0	1,20	50°12 '	0,98	0,04	0,039	—	—	—	—	—
	1, 5, 7		6,0	0,60	31°	1,16	0,34	0,390	2,80	2,0	0,76	0,33	1,09
	2,8		8,5	0,35	40°24 '	1,08	0,13	0,122	—	—	—	—	—
	3,9		13,5	1,35	53°30 '	0,95	0,06	0,257	—	—	—	—	—
						1,29	1,00	1,290	—	—	—	—	—
			12,0	1,20	50°12 '	0,98	0,04	0,039	—	—	—	—	—
	1,7		6,3	0,63	32°12 '	1,16	0,32	0,360	2,70	1,9	0,75	0,33	1,08
	2,8		2,3	0,73	36°6 '	1,12	0,21	0,235	—	—	—	—	—
	3,9		11,7	1,17	49°30 '	0,99	0,04	0,040	—	—	—	—	—
			2,0	0,02	11°18 '	1,28	0,88	1,130	—	—	—	—	—
			4,0	0,40	21°48 '	1,21	0,59	0,215	—	—	—	—	—
			10,0	1,00	45°	1,07	0,08	0,085	—		—	—	—
	1,7		7,3	0,73	36°6 '	1,12	0,21	0,235	2,89	2,1	0,81	0,33	1,14
	2,8		6,3	0,63	32°12 '	1,16	0,32	0,360	—	—	—	—	—-
	3,9		10,0	1,00	45°	1,07	0,08	0,085	—	—	—	—	—
			4,0	1,21	21°48 '	0,59	0,215	0,127	—	—	—	—	—
			2,0	0,20	11°18 '	1,28	0,88	1,130	—	—	—	—	—
			8,0	0,80	36°36 '	1,09	0,17	0,185	—	—	—	—	—
	1, 3, 7, 9		8,5	0,85	40°24 '	1,08	0,13	0,122	3,34	2,4	0,02	0,33	1,25
	2, 4, 6, 8		6,0	0,60	31°	1,16	0,34	0,390	—	—	—	—	—
						1,29	1,00	1,290	—	—	—	—	—
Примечание — Значения величин e j, s пр, s отр, еj для точек Е, Ж, З, И (рисунок 24) аналогичны значениям, рассчитанным соответственно для точек Г, В, Б, А.