Расчет КЕО при верхнем и комбинированном освящении.

При верхнем освещении

,

где - значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемое прямым светом участков неба, видимых через световые проемы (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО);

,

где – количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на продольном разрезе помещения;

- количество лучей по графику III, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения.

- геометрический КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемый светом, отраженным от внутренних поверхностей помещения, величина которого зависит от типа фонаря:

,

где - среднее значение геометрического КЕО в расчетных точках при верхнем освещении, создаваемое прямым светом неба (с учетом распределения яркости по облачному небу МКО);

,

где N – количество расчетных точек;

; ;… - геометрический КЕО в расчетных точках.

в) при комбинированном (верхнем+боковом) освещении по формуле:

24. Архитектурно-планировочные и технические солнцезащитные и светорегулирующие мероприятия.

Классификация солнцезащитных и светорегулирующих устройств и мероприятий

 

Наименование солнцезащитного и светорегулирующего устройства, мероприятия	Обеспечиваемый эффект	Область применения	Рациональные секторы ориентации, градусы	Рекомендуемые материалы
I. АРХИТЕКТУРНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ
Ориентация и взаиморасположение зданий	Защита от светового и теплового дискомфорта и рациональность выбора солнцезащитного устройства	Любые здания	Продольная ось здания вдоль гелиотермической оси	-
Конфигурация здания в плане	То же	То же	То же	-
Озеленение и обводнение территории	Улучшение микроклимата	Внутриквартальные территории и скверы		Газоны, кустарники, вьющиеся деревья с густыми и широкими кронами
Покрытия тротуаров и площадок нетеплоемкими материалами	То же	То же	-	Тощий бетон, песок, грунтовые покрытия с дренажем
II. КОНСТРУКТИВНЫЕ
1. Затеняющие элементы зданий
Профиль ограждающих конструкций стен	Защита от светового и теплового дискомфорта	Общественные и промышленные здания	45-135 и 225-15	-
Профиль покрытий (в том числе шеды)	Световой и тепловой комфорт	То же	330-30	-
2. Межстекольные солнцезащитные и светорегулирующие устройства
Горизонтальные жалюзи	Защита от светового и теплового дискомфорта	То же	90-270	Дерево, алюминий, пластмассы
Пространственные сетки	То же	То же	30-135 и 225-330	Металлический лист толщиной 0,1-0,5 мм
Вертикальные жалюзи	То же	То же	45-90 и 270-315	Дерево, алюминий, пластмассы
Солнцезащитный диффузор для зенитного фонаря	Световой и тепловой комфорт	Промышленные и общественные здания	-	Алюминий, пластмассы
"Северный фонарь"*	То же	Промышленные здания	330-30	-
Солнцезащитная шахта		Общественные и промышленные здания	-	-
Подвесной потолок - решетка	Защита от светового дискомфорта	То же	-	Алюминий, пластмассы
Шпренгельный фонарь	То же	То же	-	-
Ставни-жалюзи* (сдвижные и складывающиеся)	Световой и тепловой комфорт	Жилые здания и детские учреждения	0-360 45-315	Дерево, алюминий, пластмассы
Штора (свертывающаяся, откидная)	Защита от светового и теплового дискомфорта	Жилые здания, гостиницы	45-315	Деревянные, алюминиевые и пластмассовые планки (пустотелые)
Маркизы откидные	То же	Общественные и промышленные здания со зрительной работой ниже III разряда по СНиП 23-05-95	45-315	Солнцезащитные ткани, дерево, алюминий, пластмассы
Веерные жалюзи для зенитного фонаря *	Световой и тепловой комфорт	Промышленные и общественные здания	-	Алюминий
Штора (свертывающаяся)	То же	Жилые здания и детские учреждения	45-315	Солнцезащитные ткани, планки
Штора-жалюзи	Защита от светового дискомфорта	Любые здания	90-270	Алюминий, пластмассы
Штора	То же	То же, кроме помещений со зрительной работой выше III разряда по СНиП 23-05-95	90-270	Солнцезащитные ткани
3. Солнцезащитные изделия из стекла и пленок
Теплоотражающие стекла	Защита от теплового дискомфорта	Любые, кроме жилых зданий, детских, учебных и лечебных учреждений	45-315 0-360	Металлизированные покрытия
Светорассеивающие стекла, пластмассы и стеклопластики	Защита от светового и теплового дискомфорта	Фонари и верхние части окон промышленных зданий	45-315
Стевит (термолюкс)	То же	Верхние части окон промышленных зданий	90-270	Прокладки из стеклотканей
Профильное стекло и блоки (стеклянные коробчатые)	То же	То же	90-270	-
4. Солнцезащитные устройства для территорий
Сезонный тент-жалюзи	Тепловой и ультрафиолетовый комфорт	Детские и спортивные площадки, тротуары	-	Солнцезащтные ткани, алюминий
Целярий (солнцезащитный воздушный бассейн)	То же	Санатории, курорты		Алюминий, дерево
III. ТЕХНИЧЕСКИЕ
Кондиционирование воздуха	Защита от теплового дискомфорта	-	0-360	-
а) централизованное		Промышленные и общественные здания	-	-
б) местное		Жилые и общественные здания	-	-
Радиационное охлаждение	То же	То же	0-360	-
Водоразбрызгивающие установки	То же	То же	-	-

 

Примечание. Солнцезащитные устройства, отмеченные значком*, являются универсальными устройствами.

25. Виды искусственного освящения: рабочее, охранное, аварийное, дежурное.

Рабочее освещение обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях для обеспечения нормальной работы людей и движения транспорта. Рабочее освещение предназначено к использованию для основных функциональных процессов здания, связанных с активной зрительной работой. Оно должно хорошо освещать пространство, давая возможность работать без напряжения и утомления зрения.

Охранное освещение должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Охранное освещение чаще всего выполняется светильниками. Прожекторы применяются при наличии специальных требований в этом отношении, а иногда при размещении вдоль линии ограды стационарных сторожевых вышек, на которых устанавливаются прожекторы с направлением осей в обе стороны от вышки. Лампы охранного освещения должны обеспечивать мгновенное перезажигание при кратковременном прекращении питания, что предопределяет применение ламп накаливания.

Охранное освещение (при отсутствии специальных технических средств охраны) должно предусматриваться вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время.

Охранное освещение должно питаться, как правило, по самостоятельным линиям.

Охранное освещение устраивают вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом.

Охранное освещение на строительстве предусматривается не менее 0,5 - 1 лк на уровне земли в горизонтальной или односторонней вертикальной плоскости в соответствии со СНиП (П – А).

Дежурное освещение включается во вне рабочее время. Главным условием, исходя из этих требований, является самостоятельность питания приборов дежурного освещения, так же, как и для охранного или эвакуационного. В данном случае обычно предусматриваются аккумуляторы или отдельно подключенные щиты. Естественно, для дежурного освещения необходимо, чтобы элементы питания находились внутри охраняемого объекта и были подключены к собственной линии.

Кроме того, особые требования по высоте светильников предъявляется к учреждениям здравоохранения. В палатах больниц в качестве дежурного освещения следует применять специальные светильники, на высоте 30 сантиметров от пола. В школах-интернатах, психиатрических и детских отделениях больниц должны быть свет на высоте от 2 метров 20 сантиметров. А напряжение в приборах дежурного освещения в детских учреждениях – не более 42 В. Все эти требования указывают на второе значение термина, в котором на первое место ставится безопасность людей, находящихся в помещении ночью.

Если говорить о технических особенностях дежурного освещения в принципе, то свет обеспечивается за счет обыкновенных ламп накаливания мощностью 220 В. Они входят в элементы осветительных приборов, как прожекторного типа, так и подвесных вариантов. Часто дежурное освещение основывается на инфракрасных источниках света, которые не видны снаружи, но позволят наблюдать за объектом дежурному в темное время суток.
Ещё одним важным пунктом при установке дежурного освещения является расположение светильников: они не должны быть установлены выше ограждения. Это исключит какие-либо попытки повредить лампы с наружной стороны ограждения. А сети дежурного освещения должны быть проложены под землёй или по ограждению в трубах. Но об этом позаботятся специалисты компании. Если же это по какой-то причине невозможно или просто неудобно, воздушные сети дежурного освещения должны располагаться как можно глубже на территории охраняемого объекта. Чтобы какой-нибудь чересчур смышлёный вор не мог повредить их из-за забора.

Аварийное освещение предусматривается для обеспечения минимальной освещенности в производственном помещении на случай внезапного отключения рабочего освещения. Аварийное освещение должно обеспечивать видимость при эвакуации и для него желательно использование автономных источников энергии. Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эвакуационное. Освещение безопасности предусматривается на случай отключения рабочего освещения. Эвакуационное освещение предусматривают в местах, опасных для прохода людей, в эвакуационных проходах и лестницах, где число эвакуирующихся более 50 человек, в лестничных клетках жилых зданий, высотой более 6 этажей, в помещениях, где одновременно могут находиться более 100 человек. Для обеспечения безопасности достаточно обеспечить освещенность в размере 5% от рабочего освещения. Световое оборудование освещения безопасности могут использоваться для эвакуационного освещения. Для аварийного освещения следует применять лампы накаливания, люминесцентные лампы в помещениях с низкой температурой, разрядные лампы высокого давления.

26. Нормирование и проектирование искусственного освящения. Действующие нормы искусств.освящения установлены исходя из требований обеспечения зрительной работоспособности, видимости и необходимой производительности труда. Общеприняты нормативные требования к освящению. Требования определять нормированной освещенностью на рабочей поверхности Е_п с учетом коэф.запаса К_з на снижение светового потока в следствие запыления и старения ламп.

Нормы промышленного освящения составлены с учетом дифференциации зрительных работ и предусматривает нормы освещенности при общей и комбинированной системой освящения. По СНиП 23.05 все виды работ разбиты на размеры исходя из размеров объектов, расстояния от глаз до объекта (около 0,5м) и на подразряды делятся с учетом контраста объекта и фона.

Нормы освещенности общественных зданий принимаются в зависимости от назначения помещений по условиям зрительной работы. Помещения общественных зданий принято классифицировать на 4 группы:

1 рабочее помещение направление зрительной работы фиксированной линии зрения (классы, читительские залы)

2 пом.в которых зрительная задача состоит в различии объектов и обзоре окружающего пространства (торговые залы магазинов, музеи, выставки)

3 пом.,в которых преобладает архитектурно-художественные требования к световой среде, восприятию пластики, цвета, где обзор окружающего пространства это основная зрительная задача (фасады зданий, станции метро)

4 вспомогательные помещения (коридоры, лестницы, камеры)

Проектирование искусственного освещения выполняют в следующей последовательности:

1. определяют требования к освещению помещений.

2. выбирают тип светильника

3. определяют параметры помещения.

4. геометрические размеры, индекс, коэффициент отражения потолка, стен и пола.

5. рассчитывают необходимое количество светильников.

Светильни к - искусственное осветительное устройство, состоящее из источника света и арматуры из отражателя и рассеивателя, направленного или рассеивающего действия.

Источник света характеризуется следующими параметрами: мощность, световой поток, световая отдача, срок службы, цветовая температура и общий индекс цветопередач.

27. Расчет искусственного освящения от точечного излучателя и светящей линии. При расчете освещенности и равномерности ее распределения по помещению ориентация расчетной плоскости определяется в сферической системе координат в соответствии с существующими стандартными обозначениями углов полярным q и азимутальным j углами в сферической системе координат O"rqj, центр которой находится в расчетной точке (рис.1.1). Случай q - q⁰ относится к горизонтально расположенной плоскости. Случай q = p/2 соответствует пучку вертикальных плоскостей, ориентированных азимутальным углом j.

Положение светильников определяется координатами (x_b у_b z_b) в декартовой системе Oxyz, центр которой помещается в один из углов помещения (рис. 1.7).

Координаты расчетной точки О"(х₀, у₀, z₀) определяются в той же системе координат Oxyz.

Рис. 1.7. Привязка помещения и светильников к осям координат

Расчет прямой составляющей начинается с расчета условной освещенности е_n. При этом условно принимается, что суммарный световой поток источников света в светильнике равен 1000 лм. Расчет условной освещенности ведется по формуле:

(1.4.1)

где I_i(a) - сила света i -го светильника в направлении к точке расчета (тип применяемых светильников в строительном модуле обычно одинаков);

r_i - расстояние от i -го светильника до расчетной плоскости;

x_i - угол между лучом, падающим в расчетную точку от i -го светильника, и нормалью к расчетной плоскости в данной точке (рис. 1.7);

 

28. Тепловые источники света: принцип действия, виды ламп накаливания, их достоинства и недостатки. Для целей освещения все еще широко применяются электрические лампы накаливания, что объясняется простотой их эксплуатации и включения в сеть, надежностью и компактностью. Несмотря на многообразие ламп накаливания, все они работают по единому физическому принципу преобразования электрической энергии в оптическое излучение путем нагрева электрическим током вольфрамовой нити до температуры 2200...2800 °С, а также имеют сходные основные конструктивные элементы.

Для защиты от окисления тело накала лампы, выполненное в виде вольфрамовой нити, помещают в стеклянную колбу, из которой удаляют воздух и которую для газонаполненных ламп заполняют инертным газом (аргоном, криптоном, азотом или их смесью). Для включения лампы в электрическую цепь её снабжают цоколем, который для различных условий эксплуатации может быть резьбовым, штифтовым, цилиндрическим фиксирующимся и т. д. Наряду с прозрачными стеклянными колбами для снижения яркости лампы применяют матированные, опаловые или "молочные" колбы. Однако в таких колбах теряется до 20% светового потока лампы. В отдельных случаях цокольная часть внутренней поверхности колбы имеет отражатель, выполненный в виде зеркального напыления.

Основной недостаток ламп накаливания — низкий КПД (около 2 %), т. е. лампы накаливания больше греют, чем светят. Срок службы ламп накаливания составляет в среднем 1000 ч. Сокращение срока службы является следствием того, что испарение материала, из которого сделана нить, при высоких температурах происходит быстрее, вследствие чего колба темнеет, а нить накала становится все тоньше и тоньше и в определенный момент расплавляется, после чего лампа выходит из строя. При понижении напряжения срок службы возрастает, но снижается световой поток лампы, что сказывается на производительности труда работающих.

Срок службы ламп накаливания снижается при их вибрациях, частых включениях и отключениях, невертикальном положении. Свет ламп накаливания отличается от естественного преобладанием лучей желто-красной части спектра, что искажает естественную расцветку предметов.

По функциональному назначению и особенностям конструкции лампы накаливания подразделяют на:

лампы общего назначения (до середины 1970-х годов применялся термин «нормально-осветительные лампы»). Самая массовая группа ламп накаливания, предназначенных для целей общего, местного и декоративного освещения. Начиная с 2008 года за счёт принятия рядом государств законодательных мер, направленных на сокращение производства и ограничение применения ламп накаливания с целью энергосбережения, их выпуск стал сокращаться;

декоративные лампы, выпускаемые в фигурных колбах. Наиболее массовыми являются свечеобразные колбы диаметром ок. 35 мм и сферические диаметром около 45 мм;

лампы местного освещения, конструктивно аналогичные лампам общего назначения, но рассчитанные на низкое (безопасное) рабочее напряжение — 12, 24 или 36 (42) В. Область применения — ручные (переносные) светильники, а также светильники местного освещения в производственных помещениях (на станках, верстаках и т. п., где возможен случайный бой лампы);

иллюминационные лампы, выпускаемые в окрашенных колбах. Назначение — иллюминационные установки различных типов. Как правило, лампы этого вида имеют малую мощность (10—25 Вт). Окрашивание колб обычно производится за счёт нанесения на их внутреннюю поверхность слоя неорганического пигмента. Реже используются лампы с колбами, окрашенными снаружи цветными лаками (цветным цапонлаком), их недостаток — быстрое выцветание пигмента и осыпание лаковой плёнки из-за механических воздействий;

зеркальные лампы накаливания имеют колбу специальной формы, часть которой покрыта отражающим слоем (тонкая плёнка термически распылённого алюминия). Назначение зеркализации — пространственное перераспределение светового потока лампы с целью наиболее эффективного его использования в пределах заданного телесного угла. Основное назначение зеркальных ЛН — локализованное местное освещение;

сигнальные лампы используются в различных светосигнальных приборах (средствах визуального отображения информации). Это лампы малой мощности, рассчитанные на длительный срок службы. Сегодня вытесняются светодиодами;

транспортные лампы — чрезвычайно широкая группа ламп, предназначенных для работы на различных транспортных средствах (автомобилях, мотоциклах и тракторах, самолётах и вертолётах, локомотивах и вагонах железных дорог и метрополитенов, речных и морских судах). Характерные особенности: высокая механическая прочность, вибростойкость, использование специальных цоколей, позволяющих быстро заменять лампы в стеснённых условия и, в то же время, предотвращающих самопроизвольное выпадение ламп из патронов. Рассчитаны на питание от бортовой электрической сети транспортных средств (6—220 В);

прожекторные лампы обычно имеют большую мощность (до 10 кВт, ранее выпускались лампы до 50 кВт) и высокую световую отдачу. Используются в световых приборах различного назначения (осветительных и светосигнальных). Спираль накала такой лампы обычно уложена за счет особой конструкции и подвески в колбе более компактно для лучшей фокусировки;

лампы для оптических приборов, к числу которых относятся и выпускавшиеся массово до конца XX в. лампы для кинопроекционной техники, имеют компактно уложенные спирали, многие помещаются в колбы специальной формы. Используются в различных приборах (измерительные приборы, медицинская техника и т. п.);

Разновидности ламп накаливания (расположены по порядку возрастания эффективности):

1. Вакуумные (самые простые)

2. Аргоновые (азот-аргоновые)

3. Криптоновые (примерно +10% яркости от аргоновых)

4. Ксеноновые (в 2 раза ярче аргоновых)

5. Галогенные (наполнитель I или Br, в 2,5 раза ярче аргоновых, большой срок службы, не любят недокала, так как не работает галогенный цикл)

6. Галогенные с двумя колбами (более эффективный галогенный цикл за счет лучшего нагрева внутренней колбы)

7. Ксенон-галогенные (наполнитель Xe + I или Br, наиболее эффективный наполнитель, до 3х раз ярче аргоновых)

8. Ксенон-галогенные с отражателем ИК излучения (так как большая часть излучения лампы приходится на ИК диапазон, то отражение ИК излучения внутрь лампы заметно повышает КПД, производятся для охотничьих фонарей)

9. Накаливания с покрытием преобразующим ИК излучение в видимый диапазон. Ведутся разработки ламп с высокотемпературным люминофором, который при нагреве излучает видимый спектр.

Преимущества:

1. налаженность в массовом производстве

2. малая стоимость

3. небольшие размеры

4. отсутствие пускорегулирующей аппаратуры

5. нечувствительность к ионизирующей радиации

6. чисто активное электрическое сопротивление (единичный коэффициент мощности)

7. быстрый выход на рабочий режим

8. невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения

9. отсутствие токсичных компонентов [источник не указан 515 дней] и как следствие

10. отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

11. возможность работы на любом роде тока

12. нечувствительность к полярности напряжения

13. возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)

14. отсутствие мерцания при работе на переменном токе (важно на предприятиях).

15. отсутствие гудения при работе на переменном токе

16. непрерывный спектр излучения

17. приятный и привычный в быту спектр

18. устойчивость к электромагнитному импульсу[источник не указан 603 дня]

19. возможность использования регуляторов яркости

20. не боятся низкой и повышенной температуры окружающей среды, устойчивы к конденсату

Спектр излучения: непрерывный 60-ватной лампы накаливания (вверху) и линейчатый 11-ватной компактной люминесцентной лампы (внизу)

Недостатки:

1. низкая световая отдача

2. относительно малый срок службы

3. хрупкость, чувствительность к удару и вибрации

4. бросок тока при включении (примерно десятикратный)

5. при термоударе или разрыве нити под напряжением возможен взрыв баллона

6. резкая зависимость световой отдачи и срока службы от напряжения

7. лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 25 Вт-100 °C, 40 Вт — 145 °C, 75 Вт — 250 °C, 100 Вт — 290 °C, 200 Вт — 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается ещё сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут.

8. нагрев частей лампы требует термостойкой арматуры светильников

световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности, потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4 %. Включение электролампы через диод, что часто применяется с целью продления ресурса на лестничных площадках, в тамбурах и прочих затрудняющих замену местах, ещё больше усугубляет её недостатки.