Лабораторная работа по теплоэнергетике и теплотехнике (Вариант 5)

Лабораторная работа 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ Цель работы: 1. Определение при помощи приборов коэффициента естественной освещенности в точках характерного разреза помещения. 2. Оценка освещения помещения путем сопоставления фактических значений к.е.о. с нормируемыми. 3. Сравнение полученных значений к.е.о. Приборы и оборудование: люксметры, экран для наружного фотоэлемента люксметра, рулетка. Область применения: Люксметр предназначен для измерения освещенности, создаваемой различными источниками. Методика выполнения работы: 1.Скачать на телефон, планшет приложение «ЛЮКСМЕТР» или аналогичные приложения для измерения освещенности. Район проведения замеров- Ульяновск. Тип помещения-жилое 2. Наметить 6 расчетных точек – точки, в которых будут производиться замеры. В жилых помещениях расчетные точки принимают на уровне пола, для рабочих кабинетов принять на уровне стола – 0,8м. Сделать замеры в двух разных помещениях с окнами. Занести полученные результаты (Еi) в таблицу 1. 3.Геометрический коэффициент e определяют по формуле: e = 0,01×n1 ×n2 , % где n1 — количество лучей по графику I Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения; n2 — количество лучей по графику II Данилюка, проходящих от неба, через световые проемы в расчетную точку на плане помещений. 4.На основании полученных значений n1, n2 определяют расчетное значение к.е.о. для каждой заданной точки помещения и заносят их в таблицу по форме 2 и примечание к таблице. 5.Определив по карте поясов светового климата, к которому из них относится заданный географический пункт, по таблицам — коэффициенты m и с, по формуле (1) находят значения нормированного к.е.о. помещения здания, расположенного в соответствующем поясе светового климат Таблица 2 6.Вывод : освещенность исследуемых помещений не соответствует норме, так значение нормированного к.е.о. помещения здания, расположенного в соответствующем поясе светового климата, превышает фактическое. Контрольные вопросы к лабораторной работе №4

1. Светотехнические величины и единицы, используемые в строительной светотехнике.

В светотехнике используется и такое определение светового потока: световой поток — это мощность световой энергии. Единица светового потока — люмен (лм). 1лм соответствует световому потоку, излучаемому в единичном телесном угле точечным изотропным источником с силой света 1 кандела.

2. Технико-экономическое и гигиеническое значения естественного освещения помещений.

Гигиеническое значение света и освещенности: -профилактика ранней близорукости и дальнозоркости -повышение работоспособности -повышение производительности и качества труда -профилактика травматизма Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения заключается в определении срока окупаемости дополнительных единовременных затрат, необходимых для изменения системы естественного или совмещенного освещения помещения. Оценка осуществляется в следующей последовательности: а) определяются нормированные значения КЕО для помещения при естественном и совмещенном освещении; б) устанавливаются нормы искусственной освещенности в зависимости от разряда и подразряда зрительных работ; в) вычисляется расчетное значение КЕО в наиболее удаленной точке помещения, которое сравнивается с нормируемым; г) если расчетное значение КЕО выше или ниже нормируемых значений при естественном или совмещенном освещении, то производится техникоэкономический расчет с увеличением (уменьшением) размеров световых проемов или варианта изменения совмещенного освещения без увеличения размеров световых проемов.

3.Освещенность и КЕО. Принципы их экспериментального определения и расчета.

КЕО — отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной гори¬зонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в %. — При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола); — При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикаль-ной плоскости харак¬терного разреза помещения и условной рабочей по-верхности (или пола); — При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нор-мируется сред¬нее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Существенное значение имеет то, в каком поясе светового климата размещается помещение, так как естественное освещение зависит от числа солнечных дней в году, а также от устойчивости снежного покрова. Расчет естественного освещения производится путем определения КЕО в различных точках характерного разреза, помещения. Результат расчета естественного освещения — определение площа-ди световых проемов и их размещение. Для расчета естественного освещения необходимо иметь следующие данные: 1. длину и ширину помещения, 2. количество проемов, 3. значение коэффициента отражения стен и потолка, . коэффициентов светопропускания и затенения окон противостоя-щими зданиями, 5. а также степень точности выполняемой работы. Для обеспечения нормированного значения КЕО площадь световых проемов определяется по формуле: — при боковом освещении где ек — нормированное значение КЕО; So, Sф — площадь окон и фонарей соответственно; Sn — площадь пола; — общий коэффициент светопропускания, характеризующий потерю света, в материале остекления; r1,r2 — коэффициент, учитывающий повышение КЕО за счет отра-женного света; Ориентировочно значение r1 можно принимать в преде-лах 1.5-3.0; причем большее значение при боковом одностороннем осве-щении, меньшее при боковом двухстороннем; r2 выбирают в пределах 1.1-1.4 — световая характеристика окна и фонаря; Кзд — коэффициент, характеризующий затенение окон от противостоящих зданий 1.0-1.5 Кр — коэффициент запаса (принимается равным 1,5-2), причем меньшее значение используется при вертикальном светопропускании Определив площадь световых проемов Snp и зная площадь окон Sок. определяют количество окон .

4.Нормирование освещенности помещений.

Нормирование естественного освещения производится при помощи коэффициента естественной освещенности (КЕО). Согласно СП 23-102-203 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», КЕО — отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в %

5.Факторы, влияющие на КЕО помещений.

1) Ориентация око по сторонам света. Наиболее целесообразна ориентация на юг и юго- восток. В средних широтах длинную ось здания следует направлять с северо- востока- на юго- запад. При этом жилые помещения располагают на юго- восток, а вспомогательные- на северо- запад. 2) Размер и расположение окон. Чем ближе к потолку расположен верхний край окна, тем глубже в помещение проникает свет. Ширина простенков между окнами не должна превышать полуторную ширину оконных проемов. 3) Глубина комнаты не должна превышать расстояние от верхнего края окна до пола более, чем в 2 раза 4) Разрыв между зданиями должен быть не менее двойной высоты самого высокого. 5) Качество стекол и степень их чистоты. Одинарное стекло задерживает 10-14% света, двойное- 20-30% света. загрязненное- до 50%, замерзшее- до 80%, тюлевые занавески- 18- 40% света. 6) Характер окраски стен, пола и потолка. 6.Рациональные приемы размещения световых проемов и принципы определения их размеров на стадии проектирования зданий.? Проектирование естественного освещения зданий целесообразно осуществлять в следующей последовательности: 1-й этап — определение требований к естественному освещению помещений; определение нормированного значения КЕО по разряду преобладающих в помещении зрительных работ; выбор систем освещения; выбор типов светового проема и светопропускающего материала; выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света; учет ориентации зданий и световых проемов по сторонам горизонта; 2-й этап — выполнение предварительного расчета естественно-го освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов); уточнение параметров световых проемов и помещений; 3-й этап — выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений; определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение; определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зонам и участкам с недостаточным естественным освещением; определение требований к эксплуатации световых проемов (необходимость устройства подходов к остеклению); 4-й этап — внесение необходимых коррективов в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости). Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами. Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графиков, приведенных для помещений жилых зданий на рисунке 1, для помещений общественных зданий — на рисунке 2, для школьных классов — на рисунке 3. Расчет следует производить в следующей последовательности: а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по приложению И СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения; б) определяют глубину помещения , высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности и отношение ; в) на оси абсцисс графика (рисунки 1, 2 или 3) 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 ; г) разделив найденное значение на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м . Рисунок 1 — График для определения относительной площади световых проемов при боковом освещении жилых помещений при боковом освещении помещений общественных зданий Рисунок 3 — График для определения относительной площади световых проемов при боковом освещении школьных классов

7.В каких единицах выражается коэффициент естественной освещенности?

Коэффициент естественной освещённости — отношение естествен-ной освещённости, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.

8.От чего зависит величина нормируемого к.е.о. в помещении?

Нормированные значения КЕО в помещении выбираются в зависимости от двух факторов: От сложности зрительной работы. В производственных помещениях она классифицируется по величине объекта различения на 8 разрядов – от работы наивысшей точности с деталями различения менее 0,15 мм, до грубой — с объектами более 5 мм. В гражданских зданиях помещения имеют типологическую классификацию. От вида системы естественного освещения.

9.При каком состоянии небосвода необходимо проводить измерения к.е.о. в натурных условиях?

Для измерения КЕО выбирают дни со сплошной равномерной десяти-балльной облачностью, покрывающей весь небосвод. В районах, рас-положенных южнее 48° с.ш., измерения КЕО допускается проводить без учета балльности в дни сплошной облачности, покрывающей весь небосвод.

10.Какие приборы применяются для измерения освещенности и в чем заключаются принципы их работы?

Измерение величины естественной освещенности при проведении исследований выполняется специальным прибором – люксметром, пред-назначенным для измерения освещенности, создаваемой различными источниками. Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом. Люксметр состоит из измерителя люксметра и отдельного фотоэлемента с насадками. Для уменьшения угловой погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из белой светорассеивающей полусферы и непрозрачного кольца. Эта насадка, обозначенная буквой К, применяется сов-местно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т. Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образует три поглотителя с общим номинальным коэффициентом ослабления 10, 100, 1000 и применяется для расширения диапазонов измерений. Фактические показатели естественной освещенности