Значення комплексного критерію, що оцінює теплові та світлові характеристики скла

Скло	Коефіцієнти
Звичайне віконне	0,17	0,85	0,2
Теплозахисне з тим, що відбиває
покриттям титановим	0,4	0,0,7-0,85	0,0,57-0,47
Те ж, кобальтовим	0,24	0,0,5-0,6	0,0,48-0,4
"Антисон"	0,57	0,72	0,8
"Термакс"	0,45	0,35	1,29
"Атермик"	0,44	0,81	0,55
Теплозахисне "Солекс"	0,3	0,73	0,41
Те ж, з відбиваючим покриттям	0,38	0,35	1,1
Пакетне "Термолюкс"	0,32	0,4	0,8

 

Рисунок 16.9. Сонцезахисні пристрої в будівлях металургійного комбінату в Бхілаі (Індія) про - фрагмент фасаду; б - деталь зовнішньої стіни; у - деталь аераційного ліхтаря з розвиненим сонцезахисним козирком; I і 4 - оцинковані сталеві хвилясті листи; 2 - сталева ферма ліхтаря; 3 - сталевий козирок; 5 - верхній пояс ферми

До цієї ж групи відносяться порожнисті скляні блоки, а також спеціальні стекла (фототроп, "термакс" та ін.), теплозахисна дія яких заснована на кристалізації розчинів під впливом сонця. Нижче (приведені значення коефіцієнтів пропускання радіації т для деяких видів скла (за даними Інституту скла).

 

Скло	Коефіцієнт пропускання скла
	видимого	Інфрачер-воного (теплової)
Віконне листове Теплопоглинальне Контрастне З відбиваючим шаром: олов'яно-сурм'янистим окиснокобальтовим	0,85-0,9 0,68 0,83   0,75 0,6	0,75 0,35 0,7   0,5 0,7
Стевіт при товщині шару, мм: 1,2 2,25 3,25	0,55 0,44 . 0,35	0,4 0,3 0,25

 

Для комплексної оцінки світлових і теплових характеристик сонцезахисних стекол застосовуються комплексні критерії у вигляді відношення суми коефіцієнтів поглинання і віддзеркалення склом теплової радіації () до його коефіцієнта світлопропускання ().

Значення коефіцієнта пропускання теплової радіації сонця великою мірою залежать від кута падіння сонячних променів на поверхню скла. значення коефіцієнтів для звичайного та сонцезахисного стекол з титановим відбиваючим шаром.

Лекція № 17. Штучне освітлення будівель і міст

 

Навчальна мета: ознайомитися з штучним освітленням, його основними законами; розглянути методи розрахунку штучного освітлення.

Час: 70 хвилин.

Метод: лекція.

Місце: навчальна аудиторія.

Навчальні питання:

1. 20 хв.

2. 20 хв.

3. 20 хв.

4. Заключна частина – 10 хв. (підсумок лекції, відповіді на запитання).

Матеріально-технічне забезпечення: схеми, рисунки, збірники задач та матеріалів.

Джерела та література: 2, 3, 6.

План

17.1. Джерела штучного світла.

17.2. Освітлювальні прилади.

17.3. Розрахунки штучного освітлення.

 

Джерела штучного світла

До найбільш поширених ламп розжарювання належать: нормальні лампи (газонаповнені і вакуумні), лампи з відбиваючим і дифузним покриттям колби, кольорові, а також галогенні лампи з йодно-вольфрамовим циклом. Велика перевага галогенних ламп в їх підвищеній світловій активності і тривалішому терміні служби (у 3 рази тривалішому, ніж у нормальних ламп розжарювання). Нині лампи розжарювання загального призначення випускаються потужністю від 15 до 1500Вт, а лампи для місцевого освітлення – від 15 до 150Вт; дзеркальні лампи – від 40 до 1000Вт, галогенні лампи от 1000 до 2000 Вт.

Колби кулястої форми мають розміри: в лампах загального призначення діаметр від 61 (для 15Вт) до 167мм (для 1500Вт), а довжина, відповідно, від 107 до 345мм. Дзеркальні лампи мають складнішу форму колб, яка залежить від типу ламп. Діаметр колби складає від 91 до 201мм при повній довжині від 131 (для 40Вт) до 267мм (для. 1000Вт). Галогенні лампи розжарювання мають форму трубки, діаметр якої 10,75мм, а довжина 190мм (для 1000Вт) і 335мм (для 2000Вт). Дуже широкого поширення набули дзеркальні лампи розжарювання (ЗН), що мають колбу спеціальної форми; верхня частина її зсередини покрита шаром срібла або алюмінію. Залежно від кута виходу світлового потоку дзеркальні лампи характеризуються глибоким (1) і широким (2) світлорозподілом. Лампи першого типу знаходять широке застосування для архітектурного освітлення (вітрин, фасадів та ін.), лампи другого типу - переважно для освітлення будівель і вулиць.

Є декілька різновидів люмінесценції: хемілюмінесценція – свічення, що створюється хімічними реакціями; фотолюмінесценція – свічення тіл, що створюється опроміненням речовини (наприклад, невидимим ультрафіолетовим опроміненням); електролюмінесценція – свічення газу або пари металу, створюване електричним струмом, що проходить через них, та ін.

У широко використовуваних нині люмінесцентних лампах використовуються два види люмінесценції: електролюмінесценція газового розряду в парах ртуті (чи аргону) і фотолюмінесценція. При розряді в порожнині трубки утворюється потужний потік невидимої ультрафіолетової радіації (електролюмінесценція перша стадія утворення світла), який потім перетвориться у видиме світло за допомогою люмінофорів, нанесених на внутрішню поверхню колби (фотолюмінесценція - друга стадія утворення світла). Люмінофорами служать кристалічні порошки - вольфрамати кальцію і магнію, силікат цинку, борат кадмію та ін. Кожен люмінофор має характерний спектр випромінювання, який визначає колірність його свічення. Під дією ультрафіолетових випромінювань різні люмінофори випромінюють світловий потік різної довжини хвиль.

Люмінесцентні лампи мають високу світлову віддачу (60…70 лм/Вт) і тривалий термін служби (15000 год і вище). Великою перевагою цих ламп є можливість отримувати світло будь-якого спектрального складу і в тому числі спектру природного світла. При включенні люмінесцентних ламп в мережу змінного струму спостерігається пульсація світлового потоку, яка призводить до спотворення сприйняття рухомих предметів і недопустима у виробничих умовах (стробоскопічний ефект). Цей ефект можна усунути, включаючи лампи в різні фази трифазної електричної мережі або застосовуючи спеціальні дволампові схеми з штучним зміщенням фаз.

При включенні люмінесцентних ламп у мережу необхідно застосовувати пускорегулювальну апаратуру (ПРА), що складається з дроселя - баластного опору; конденсатора, що підвищує потужність приладу; стартера, прискорювального запалення лампи. Разом із стартерами нині існують схеми безстартерного запалення люмінесцентних ламп.

Люмінесцентні лампи для загального освітлення випускають потужністю від 15 до 200Вт, а для місцевого освітлення – від 4 до 13Вт. Форма люмінесцентної лампи може бути трубчастою, круглою, U-подібною, еліпсовидною та ін.

Нашою промисловістю випускаються люмінесцентні лампи шести видів:

· лампи денного світла, по колірності що наближаються до абсолютно чорного тіла при температурі 6500К; ці лампи забезпечують хороше перенесення кольорів при переході від природного освітлення до штучного;

· лампи білого світу (ЛБ), які відповідають колірності абсолютно чорного тіла при температурі 3500К; вони створюють світло золотистого відтінку, що наближається до сонячного світла;

· лампи теплого білого світу (ЛТБ), які відповідають колірності абсолютно чорного тіла при 2700К і випромінюють світло, близьке по колірності до світла ламп розжарювання;

· лампи холодного білого світу (ЛХБ і ЛХБЦ), відповідні колірності абсолютно чорного тіла при 4200К; ці лампи випромінюють світло, по колірності що займає проміжне положення між розсіяним світлом хмарного неба і світлом ламп розжарювання;

· лампи денного світла (ЛДЦ), що мають виправлену колірність (колірна температура 6000К), забезпечують хороше перенесення кольорів при переході від природного освітлення до штучного.

Основні розміри люмінесцентних ламп приводяться в таблиці 17.1.

Таблиця 17.1

Розміри люмінесцентних ламп

Параметр	Розміри, мм, ламп потужністю, Вт
	15	30	40	80	125
Діаметр	25	25	38	38	38
Довжина	437,4	894,4	1199,4	1481	1481

 

Оптимальна температура довкілля для роботи люмінесцентних ламп 20-25°С. При зміні температури змінюється тепловий баланс лампи, а її ефективність зменшується.

Еритемні лампи випромінюють ультрафіолетову радіацію в межах довжин хвиль від 280 до 400нм. Увіолеве скло, використовуване при виготовленні таких ламп, пропускає випромінювання в цьому діапазоні. Випромінювання цих ламп діє на людину подібно до природної ультрафіолетової радіації, гартуючи організм і викликаючи на шкірі людини загар (еритему). Застосування еритемних ламп дозволяє штучно компенсувати недостатність природної ультрафіолетової радіації в приміщеннях.

Ртутні лампи не мають випромінювань у довгохвильовій частині видимої області спектру, тому їх застосування різко спотворює перенесення кольорів. Для усунення цього недоліку на внутрішню поверхню колби наноситься шар люмінофора, який збуджується потоком ультрафіолетових випромінювань від пальника. Світло, що утворюється в результаті, компенсує недолік довгохвильових випромінювань. Ці лампи високого тиску типу ДРЛ, що характеризуються виправленою колірністю, знаходять широке застосування для вуличного освітлення, а також в промислових і громадських будівлях Основні характеристики ламп ДРЛ приводяться в За останні роки створені лампи нового типу, що дістали назву металогалоїдні лампи високого тиску з йодидами (тип ДРИ-700). Ці лампи призначаються для освітлення відкритих площ, кар'єрів і промислових підприємств.

При вирішенні завдань функціональних і архітектурного освітлення міст часто застосовують газорозрядні натрієві лампи, що мають дуже високу світлову віддачу і випромінюють світло жовто-помаранчевого кольору. Лампи мають розрядну трубку різної форми, поміщену в циліндричну колбу – сорочку.

 

Таблиця 17.2