Краткая характеристика естественного света.

Содержание

Цель работы............................................................................................................ 4

1. Естественное освещение.................................................................................... 4

1.1. Краткая характеристика естественного света...........................................4

1.2. Нормирование естественного освещения помещений жилых и обще-

ственных зданий................................................................................................5

1.2.1. Инсоляция помещений жилых и общественных зданий................5

1.2.2. Нормирование естественной освещённости в помещениях

жилых и общественных зданий.......................................................................... 7

2. Исследование инсоляции помещений жилых и общественных зданий........ 8

2.1. Задание для эксперимента.......................................................................... 8

2.2. Методика и результаты исследования инсоляции помещений...............8

2.3. Методика исследования и построение инсограмм для жилых и

общественных зданий........................................................ 10

3. Исследование естественной освещённости в помещении..............................10

3.1. Задание для эксперимента..........................................................................10

3.2. Методика и результаты исследования........................................................11

3.3. Исследование светопропускания оконных стёкол....................................11

4. Обработка результатов измерений....................................................................12

5. Содержание отчёта........................................................................................... 12

6. Вопросы для самопроверки.............................................................................. 12

Приложение 1......................................................................................................... 13

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследовать продолжительность инсоляции помещений жилых и общественных зданий, построить для них инсограмму.

Исследовать естественную освещённость в помещениях и светопропускание оконных стёкол.

Полученные результаты исследований сравнить с действующими нормами и сделать заключение.

Естественное освещение.

Краткая характеристика естественного света.

Свет и рациональное освещение имеют большое значение для безопасности жизнедеятельности человека на всех этапах его жизненного цикла. Установлено, что человек получает 85-90% всей информации через органы зрения. Недостаток света вызывает напряжение глаз, затрудняет различение предметов и их цвет, способствует увеличению числа ошибок, аварий и несчастных случаев.

Кроме того, солнечный свет оказывает оздоровляющее биологическое действие на организм, поэтому естественное освещение является наиболее гигиеничным.

Большое гигиеническое значение естественного освещения заключается и в сильном тонизирующем действии света на организм человека. Нельзя не отметить и огромного психологического действия естественного освещения. Естественный свет создаёт у людей ощущение непосредственной связи с окружающим миром, природой и успокаивающее действие на нервную систему.

Поэтому все жилые и общественные помещения должны иметь хорошее естественное освещение, которое осуществляется в жилых зданиях через оконные проёмы в наружных стенах, а в общественных зданиях как через боковые проёмы, так и через прозрачные части перекрытий (купола, фонари и т.п).

К общественным зданиям в соответствии со СНиП 23-05-95 относятся вузы, школы, библиотеки, больницы, поликлиники, детские ясли-сады, музеи, санатории, пансионаты и т.п.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне длин 0, 38-0, 77 мкм как свет. Чувствительность восприятия света зависит от длины волны.

В относительных единицах коэффициент спектральной чувствительности составляет: для длины волны 0, 4 мкм – 0, 0004, длины волны 0, 55 мкм – 0, 99 (желтовато-зелёный цвет) и для длины волны 0, 76 мкм – 0, 00006 (красный цвет).

Солнце создаёт освещённость (в люксах), которая зависит также от длины волны:

0, 4 мкм – 2лк; 0, 55 мкм – 12000 лк и для 0, 76 мкм – 25 лк.

Естественная освещённость подразделяется на освещённость прямыми лучами Солнца и освещённость диффузным светом.

Освещённость земной поверхности, создаваемая прямыми лучами Солнца, зависит в основном от высоты Солнца над горизонтом и прозрачности атмосферы. При высоте Солнца над горизонтом в 5 градусов освещённость составляет 2, 5 клк, а при 50 градусах – 53 клк.

Прозрачность атмосферы зависит от её загрязнения выбросами промышленных предприятий и в среднем изменяется от 0, 6 до 0, 85.

Освещённость горизонтальной поверхности рассеянным (диффузным) светом, также как и прямая освещённость, зависит от высоты Солнца над горизонтом, прозрачности атмосферы, кроме того, от альбедо подстилающей поверхности и характера облачности.

Так при диффузном свете и ясном небе освещённость горизонтальной поверхности при высоте Солнца над горизонтом в 5 градусов составит без снега – 1, 5 клк, со снегом – 3 клк, а при 50 градусах без снега – 19 клк, со снегом – 21 клк.

При пасмурном небе освещенность горизонтальной поверхности ниже чем при диффузном свете и составляет при высоте Солнца над горизонтом в 50 градусов без снега 8клк, со снегом – 10 клк.

В спектре солнечного излучения, доходящего до земной поверхности, очень небольшую долю составляет ультрафиолетовое излучение (УФИ). УФИ солнца один из наиболее мощных и сильно действующих факторов внешней среды. Длительное лишение человека УФИ или недостаточные его дозы оказывают отрицательное действие на жизнедеятельность человека.

Суммарная величина (прямое плюс диффузное) УФИ на уровне земной поверхности зависит от облачности, прозрачности атмосферы и периода года. На зимний период приходится около 4 % от годовой суммы УФИ, весенний - 34 %, летний - 45 % и осенний -14 %.

УФИ длиной волны меньше 0, 290 мкм полностью поглощается озоновым слоем земной атмосферы. Коротковолновая часть УФИ с длиной волны 0, 290 - 0, 315 мкм, оказывающая восновном биологическое действие на человека (загарное излучение), не пропускается оконнымистёклами. В помещениях жилых и общественных зданий через остекление проникает только длинноволновая часть УФИ (λ = 0, 315 - 0, 380 мкм).

Общий коэффициент пропускания длинноволновой части УФИ в среднем составляет: оконное стекло – 0, 19; силикатное обогащённое стекло – 0, 61; органическое стекло – 0, 64; полиэтиленовая пленка - 0, 62.

В видимой части спектра солнечного света коэффициент светопропускания оконных стёкол зависит от марки стекла, его толщины, чистоты и в среднем составляет 85-95 %.

Нормирование естественного освещения помещений жилых и общественных зданий.

Нормами проектирования жилых и общественных зданий установлено, что эффективная инсоляция помещений (освещение прямыми лучами Солнца) в них не должна быть менее 3-х часов в сутки в период с 22 марта по 22 сентября. В дни другой половины года (с 22 сентября по 22 марта) продолжительность инсоляции не нормируется. Поэтому продолжительность эффективной инсоляции помещений жилых и общественных зданий определяют для дней весеннего или осеннего равноденствия (22 марта или 22 сентября).

Величина естественной освещённости в помещениях жилых и общественных зданий регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от функционального назначения помещения.

Нормирование естественной освещённости в помещениях жилых и

Общественных зданий.

Естественное освещение, как указано в п. 1.1, характеризуется тем, что освещённость изменяется в весьма широких пределах (от 2 до 70 клк) и зависит от многих факторов. Поэтому естественное освещение нельзя количественно нормировать в абсолютных единицах освещенности. Для нормирования естественного освещения в помещениях принята относительная величина - коэффициент естественной освещенности К.Е.О. (или" e" ), который показывает, какая часть естественного светового потока проникает в помещение через световые проемы.

Коэффициент естественного освещения определяют по формуле

e=(Ев/Еп)*100%,

где Ев, Еп - соответственно освещённость внутри помещения и вне помещения в одно и то же время, лк.

Нормируемое значение К.Е.О. - eн^III определяется по таблице П.1 для Ш пояса светового климата (в пределах от 52 до 60 градусов северной широты).

Для других световых поясов (Мариуполь в IV световом поясе - от 46 до 52 градусов с.ш.) К.Е.О. рассчитывают по формуле:

eн^x = eн^III* m * c,

где m - коэффициент светового климата, зависит от светового пояса расположения объекта (таблица П.2);

c - коэффициент солнечности климата, зависит от светового пояса, и ориентации объекта по сторонам горизонта (таблица П.3)

Неравномерность естественного освещения в помещениях жилых и общественных зданий не нормируется.

Естественную освещённость измеряют прибором, который называют люксметр.

В помещениях естественная освещённость измеряется не менее чем в двух характерных поперечных сечениях по линиям перпендикулярным к стене со световыми проёмами. Одну линию намечают по центру к оконному проёму, а другую — по центру к простенку между оконными проёмами. Первые и последние точки на линиях, в которых измеряют освещённость, располагают на расстоянии 1 м от окон и стен, а промежуточные точки – на расстоянии 0, 5-1, 0 м друг от друга.

Поверхность, на которой измеряют естественную освещённость, регламентирована нормами (см. таблицу П.1).

Общественных зданий.

Для проведения исследования получить у лаборанта фрагмент расположения жилого здания на территории застройки в соответствии с параметром Б.

Снять копию с этого фрагмента на чистый нелинованный лист бумаги, в масштабе фрагмента с указанием направления на север.

На инсоляционном планшете установить движками высоту зданий, которыми предполагается застраивать территорию участка.

На оригинал фрагмента накладывается инсоляционный планшет, центральная точка которого совмещается с первой контрольной точкой здания. Планшет при помощи стрелки, нанесённой на него, точно ориентируют на север (см. раздел 2.2п.2, 3_, 4). При заданной продолжительности эффективной инсоляции определяют для контрольной точки -1 запретную зону, в которой нельзя строить здания заданной и выше высоты. Запретная зона для точки 1 на оригинале фрагмента представляет треугольник, в вершинах которого расположены точки: контрольная точка 1 и две точки, образованные пересечением

горизонтальной цветной линии с радиальными (часовыми) линиями, между которыми продолжительность инсоляции равна заданной продолжительности эффективной инсоляции.

Результаты измерений для контрольной точки 1 переносят на копию фрагмента.

Для остальных контрольных точек метод измерения и перенесения результатов исследований на копию фрагмента такой же, как указано выше.

После нанесения результатов исследований на копию фрагмента крайние правые (для востока) точки, образовавшиеся в результате пересечения цветной линии с радиальными (часовыми) линиями, соединяют между собой. В результате образуется геометрическая фигура, напоминающая крыло бабочки. Так же поступают с результатами исследования и для левой стороны здания.

Полученные геометрические фигуры в результате исследований являются инсограммами, в которых запрещено размещать объекты заданной высоты, иначе это приведет к снижению продолжительности эффективной инсоляции в помещениях здания меньше допустимого значения.

Задание для эксперимента.

3.1.1. Измерить естественную освещенность (диффузным светом) горизонтальной поверхности вне здания.

3.1.2. Измерить естественную освещённость горизонтальной поверхности в двух сечениях помещения на высоте Η от уровня пола, заданной параметрами В, Г.

3.1.3. Измерить на установке (рис. 3.1) светопропускание оконных стекол, параметр Д.

Вопросы для самопроверки.

1. Рациональность и гигиеничность естественного освещения.

2. Минимальная продолжительность инсоляции помещений жилых и общественных зданий.

3. Время, для которого нормируется инсоляция помещений.

4. Отличие продолжительности эффективной инсоляции от общей.

5. Типы расположения жилых зданий.

6. Оптимальное расположение жилого дома.

7.При помощи какого устройства и как определяют продолжительность инсоляции помещений?

8. Что такое инсограмма?

9. Диапазон длин электромагнитных волн, воспринимаемый глазами человека как свет.

10. От чего зависит· чувствительность восприятия света?

I1. На какую дайну волны приходится наибольшая освещённость от Солнца?

12. На какие виды подразделяется естественная освещённость земной поверхности?

13. От каких факторов зависит освещённость земной поверхности?

14. В каких пределах изменяется прозрачность атмосферы?

15. От чего зависит освещённость земной поверхности при диффузном снеге?

16. Почему и в каких единицах нормируется естественная освещённость в помещениях?

17. Что такое КЕО и как его определяют?

18. По какой формуле рассчитывают нормируемый КЕО?

19. В каких местах измеряют естественную освещённость в помещениях?

20. На каком расстоянии располагают первые и последние точки, в которых измеряют освещённость, от окон и стен помещения?

21. На какой поверхности измеряют естественную освещенность в помещениях?

22. В помещениях каких этажей жилых зданий нормируется продолжительность эффективной инсоляции?

23. Для помещений каких этажей жилых и общественных зданий строят инсограммы?

24. От каких факторов зависит суммарная величина УФИ на уровне земной поверхности?

25. Как распределятся в количественном отношении УФИ по периодам года?

26. Меньше какой длины волны УФИ не достигают земной поверхности?

27. В каком диапазоне длин волн УФИ оказывает основное биологическое воздействие на организм человека?

28. В каком диапазоне длин волн УФИ полностью поглощается оконными стеклами?

29. Какие длины волн УФИ проникают в помещение через остекление окопных проемов?

30. Обший коэффициент пропускания УФИ через: оконное стекло, силикатное обогащенное стекло, органическое стекло и полиэтиленовую плёнку.

Приложение 1.

Таблица П. 1.

Значения коэффициента ℮ н^III для помещений жилых и общественных зданий

Помещения	Значение eн^III в %	Поверхность, для которой определяется К.Е.О.
Верхнее и комбинированное	Боковое
1. Жилые комнаты	-	0, 5	Пол
2. Кухни в квартирах	-	0, 5	Условная рабочая поверхность
3. Аудитории, классные комнаты		1, 5	Условная рабочая поверхность
4. Лаборатории		1, 5	Условная рабочая поверхность
5. Комнаты преподавателей	-		Условная рабочая поверхность
6.Кабинеты черчения, чертёжные залы курсового и дипломного проектирования			Условная рабочая поверхность

Продолжение таблицы П.1.

7. Читальные залы		1, 5	Условная рабочая поверхность
8. Операционные (хирургические)		2, 5	Условная рабочая поверхность
9. Кабинеты врачей	-		Условная рабочая поверхность
10. Процедурные кабинеты	-		Условная рабочая поверхность
11. Комнаты в детских яслях-садиках	-		Пол
12. Залы спортивные			Пол
13. Актовые залы			Пол
14. Залы зрительные и залы совещаний		0, 5	Пол

Таблица П.2

Пояс светового климата	Географическая широта, град. ( с.ш.)	Коэффициент М
I	Севернее 65 параллели	1, 2
II	60-65	1, 1
III	52-60	1, 0
IV	46-52	0, 9
V	Южнее 46 градусов	0, 8

Таблица П.3

Значение коэффициента солнечности С

Пояс светового климата	Коэффициент С при боковом освещении
Световые проёмы ориентированы по сторонам горизонта (при отсчёте азимутов от севера), град.
135-225	225-315 и 45-135	315-45
I
II
III
IV
а) севернее 50 град с.ш.	0, 95	0, 9
б) южнее 50 град с.ш.	0, 9	0, 85
а) севернее 40 град с.ш.	0, 85	0, 8
б) южнее 40 град с.ш.	0, 75	0, 7

Литература

1. Естественное и искусственное освещение СНиП 11-4-79. Нормы проектирования. М: Стройиздат, 1980, - с. 45

2. Охрана труда в машиностроении Под редакцией Е.Я. Юдина и С. В. Белова – М.: Машиностроение, 1983, - 432 с.

3. Бринза В.Н. Охрана труда в черной металлургии.-М.: Металлургия, 1992, -336с.