Характеристики и расчет естественного освещения.

Естественное
освещение характеризуется тем, что
создаваемая освещенность изменяется
в очень широких пределах в зависимости
от времени года, дня, метеоусловий.
Поэтому в качестве нормируемой величины
для естественного освещения принята
относительная величина – коэффициент
естественной освещенности (КЕО), равный
в % отношению освещенности в данной
точке внутри помещения Е_В
к одновременному значению наружной
горизонтальной освещенности Е_Н,
создаваемой светом полностью открытого
небосвода.

таким образом, КЕО
оценивает размеры оконных проемов, вид
остекленения и переплетов, их загрязнение,
т.е. способность системы естественного
освещения пропускать свет.

Естественное
освещение в помещениях регламентируется
СНИП 11-2-72 «Нормы проектирования
естественного и искусственного
освещения». Значения КЕО в СНИП даны
для III
пояса светового климата. Для других
поясов рассматривается по формуле:

где М – коэф.
светового климата,

С – коэф. солнечности
климата, определяемый по нормативам
(0,62 – 1)

в зависимости от
ориентации здания относительно сторон
света.

Для каждого
производственного помещения строится
кривая значения КЕО в характерном
сечении – в месте пересечения вертикальной
плоскости (по оси оконного проема) и
горизонтальной плоскости на расстоянии
0,8 метра над уровнем пола. При боковом
освещении нормируется минимальное
значение КЕО, в помещениях с верхним и
комбинированным освещением – среднее
значение. Минимальный КЕО в зависимости
от точности работы при верхнем и
комбинированным освещением составляет
10 … 2%, при боковом освещении 3,5 … 0,35%.

Площадь световых
проемов рассчитывается по формулам:

— при боковом
освещении:

при верхнем
освещении:
,

где: S₀
, S_Ф
– площадь окон (фонарей),

S_n
– площадь пола помещения,

КЕОн – нормированное
значение КЕО (0,5 … 10),

η₀
η_Ф
– световая характеристика окон, фонаря,
(0,5 … 66) окно

(2,0 … 16)
фон,

Кз – коэффициент
запаса (1,15 … 1,8),

Кзд – коэффициент
затенения окон (1-17),

τ₀
– общий коэффициент светопропускания
(0,15 . .. 0,6),

r₁
, r₂
– коэффициенты, учитывающие отражение
света при боковом и верхнем освещении
(1,0 – 10).

Кф – коэффициент,
учитывающий тип фонаря (1,0 – 1,4).

С течением времени
из-за загрязнения и запыления остекления,
эффективность естественного освещения
снижается (до 25% норм.). Поэтому необходимо
2 раза в год очищать стекла, 1 раз в год
белить стены и потолки.

По функциональному
назначению искусственное освещение
подразделяется на рабочее, аварийное,
эвакуационное, охранное, дежурное.

По назначению
светильники делятся на светильники
общего и местного освещения, соответственно
искусственное освещение может быть
общим (равномерным или локализованным)
и комбинированным (к общему добавляется
местное). Применение только местного
освещения запрещается.

Задачей расчета
искусственного освещения является
определение требуемой мощности
электрической осветительной установки
для создания в производственном помещении
заданной освещенности.

Порядок расчета
осветительной установки:

Выбрать тип
источника света (в основном рекомендуется
газоразрядные лампы, для местного
освещения – лампы накаливания),

Определить систему
освещения (общая локализованная или
равномерна, комбинированная),

Выбрать тип
светильников с учетом характеристики
светораспределения, условий среды и
т.п.

Распределить
светильники и определить их количество.

Определить норму
освещенности на рабочем месте.

λ — относительное
расстояние между светильниками,
определяется в зависимости от характера
светораспределения светильника и типа
лампы.

Расстояние от
светильника до ламп принимается равным:
(0,3 … 0,5) L.

При расчете общего
равномерного освещения горизонтальных
поверхностей обычно принимается:

Метод коэффициента
использования светового потока.

Количество
светильников определяется по формуле:

где: Е – требуемая
освещенность по нормам (лк),

S
— освещаемая площадь (м²),

К – коэф. запаса
(1,15 … 1,8),

Z
– коэф. неравномерности (1,1 … 1,2),

n
— количество ламп светильника,

Ф – световой поток
одной лампы (лм),

η – коэф. использования
осветит. установки (0,2 … 0,7).

Значение η
определяют в зависимости от показателя
помещения:

где: А и В – длина
и ширина помещения (м),

Нр – высота
светильников над рабочей поверхностью
(м), а также от коэффициентов отражения
внутренней поверхности помещений (пола,
стен, потолка, рабочих поверхностей).

Более простым
является метод удельной мощности.

Определяется
мощность светильников.

где h_р
– высота,

ρ – коэффициент
отражения,

S
– площадь помещения,

Е – требуемая
освещенность. Количество светильников:

где Рл – мощность
одной лампы (Вт),

n
— кколичество ламп в светильнике .

Для прожектора
удельная мощность определяется из
выражения:

ω = 0,25 Е_min·K,

где: Е_min
— заданный минимальный уровень
освещенности данной поверхности,

К – коэффициент
запаса (1,3 …2).

Такой метод расчета
применим в основном для приближенных
расчетов освещенности в помещениях с
равномерным расположением светильников.

Точечный метод
позволяет определить зависимость
освещенности данной точки от силы света
светящих её источников в соответствующих
направлениях. По этому методу рассчитывают
локализованное, местное, наружное, а
также общее равномерное освещение для
любого расположения освещаемых
поверхностей, но не учитывают отраженный
световой поток потолка и стен.

Сделаем допущение,
что при выбранном расположении
светильников, в каждом из них установлена
лампа со световым потоком 600 лм, создающая
освещенность Е. Если выбранная точка
лежит на наклонной плоскости, то
освещенность Ен = Ег ·ψ,

где: Ег – освещенность
горизонтальной плоскости,

ψ — переходной
коэффициент.

Если i
– тый светильник создает в точке i
освещенность ψЕi
, то все светильники создают освещенность:
в выбранной точке, где μ – коэффициент
дополнительной освещенности (учитывает
отраженный от стен и потолка) μ = 1,1 …
1,2.

Для горизонтальной
плоскости ψ = 1, и
, тогда освещенность точки А от одного
светильника, находящегося в точке В
определяется по формуле:

где Iα – сила света
лампы со светильником,

α – угол падения
светового потока,

h
– высота подвеса светильника

К – коэф. запаса.

Вертикальная
освещенность определяется по формуле:

Таким образом: при
увеличении угла α – Ег- уменьшается,
в тоже время как Ев требуется увеличивать.

Учитывая это
обстоятельство, расстояние между
светильниками выбирают в пределах (1,5
… 2)Н с целью обеспечения достаточной
равномерности освещения выбранной
поверхности.

В случае, если
точка одновременно освещается несколькими
светильниками – подсчитывают ее
освещенность отдельно от каждого
светильника и полученные результаты
суммируют.

где n
– число учитываемых светильников.

Для получения нормированной освещенности Ен в выбранной точке с учетом коэффициента запаса К при одинаковой мощности всех ламп световой поток принимают равным:

Далее определяют
на основании данных специальных таблиц
и выбирают лампы для контрольной точки
с минимальной освещенностью. В случае
если известны графики пространственных
изолюкс светильников, то освещенность
подсчитывается по формуле:

где е — условная
горизонтальная освещенность, определяемая
по графику изолюкс.

Расчет естественного освещения

При определении достаточности естественного освещения в производственном помещении для правильной расстановки оборудования и распределения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходимо уметь аналитически определять коэффициенты естественной освещенности.

Световой поток, падающий в расчетную точку производственного помещения, складывается из прямого диффузного света части небосвода, видимого через светопроем, и света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противостоящих зданий.

При боковом освещении, например, к. е. о. определяется из следующего выражения:

Здесь величины εб и εзд — это геометрические коэффициенты естественной освещенности в расчетных точках при боковом освещении соответственно от небосвода и противостоящего здания. Их значения определяются с помощью графических методов в предположении, что оконные проемы не имеют остекления и переплетов, а внутренние поверхности помещений не отражают света. Коэффициент q учитывает неравномерность яркости облачного неба; коэффициент k учитывает относительную яркость противостоящего здания. Выражение в скобках характеризует часть к. е. о., создаваемого светом, проникающим извне помещения.

При расчете учитывается общий коэффициент светопропускания τ0, который характеризует потерю света в материале остекления, в переплетах светопроема, в слое загрязнения и в солнцезащитных устройствах. Повышение к. е. о. за счет отраженного света от потолка и стен помещения учитывается коэффициентом г.

Для определения геометрических коэффициентов естественной освещенности существует графический метод А. М. Данилюка, пригодный для определения к. е. о. при легкой сплошной облачности, т. е. при диффузном распространении светового потока. Этот метод сводится к тому, что полусферу небосвода разбивают на 10 000 участков равной световой активности и подсчитывают, какое количество участков небосвода видно из данной точки помещения через светопроем, т. е. графически определяют, какая часть светового потока от всей небесной полусферы непосредственно попадает в расчетную точку.

Количество видимых через светопроем участков небосвода определяют при помощи двух графиков (рис. 25), представляющих собой пучок проекций лучей, соединяющих центр полусферы небосвода с участками равной световой активности по высоте (график I) и по ширине (график II) светового проема.

Рис. 25. Схема для расчета естественного освещения по методу А. М. Данилюка

График I накладывают на разрез помещения так, чтобы основание графика совпало со следом расчетной плоскости, а полюс графика — с расчетной точкой; определяется число лучей, захватываемых контуром светопроема, n1.

График II накладывают на план помещения так, чтобы его основание было параллельно плоскости расположения светопроема, а полюс отстоял от светопроема на расстоянии, равном расстоянию от полюса графика I до середины светопроема по его высоте на поперечном разрезе. Подсчитывают число лучей п2, захватываемых контуром светопроема по его ширине. Геометрическое значение к. е. о. в расчетной точке помещения определяют как е = 0,01n1n2, %.

Более подробное изложение метода определения к. е. о. и числовые значения коэффициентов приведены в СНиП II-A.8-72.

Полезная информация:

Техническая информация | Стекло и солнечное излучение

Стекло и солнечное излучение

Солнечное излучение

Компоненты солнечного излучения

Солнечное излучение, достигающее земли, состоит из 3% ультрафиолетовых лучей (УФ) и 55% инфракрасного излучения излучение (ИК) и 42% видимого света.

Каждая из этих трех составляющих солнечного излучения соответствует диапазону длин волн.

Ультрафиолетовое излучение простирается от 0,28 до 0,38 мкм (нанометров)*, видимый свет от 0,38 до 0,78 мкм и инфракрасное излучение от 0,78 до 2,5 мкм. Общее распределение энергии солнечного излучения в зависимости от длины волны от 0,3 до 2,5 мкм (спектр) для поверхности, перпендикулярной этому излучению, представлено кривой, показанной ниже. Этот спектр основан на определениях, приведенных в BS EN 410, и некоторых атмосферных константах, касающихся характеристик воздуха и рассеянного излучения.

Видимый свет

Видимый свет или дневной свет — это диапазон длин волн электромагнитного спектра от 0,38 мкм до 0,78 мкм.

Сочетание длин волн видимого спектра при воздействии на глаз приводит к физиологическому эффекту, известному как зрение.

Спектрофотометрические характеристики

Излучение

Когда солнечное излучение попадает на стекло, оно частично отражается, частично поглощается толщиной стекла и частично проходит.

Отношение каждой из этих трех частей к падающему солнечному излучению определяет коэффициент отражения, коэффициент поглощения и коэффициент пропускания остекления.

Если эти отношения построить для электромагнитного спектра, они образуют спектральную кривую остекления.

Факторами, влияющими на эти соотношения для данного случая падения, являются оттенок стекла, его толщина и, в случае стекла с покрытием, характер покрытия.

Для наглядности ниже приведены кривые спектрального пропускания для:

— SGG PLANICLEAR 6 мм прозрачное флоат-стекло

— SGG PARSOL Бронзовое тонированное стекло 6 мм.

Коэффициенты пропускания, отражения и поглощения

падающий лучистый поток.

В приведенных выше таблицах эти три фактора представлены по типу остекления и рассчитаны в соответствии со стандартом BS EN 410.

Они показаны для длин волн от 0,3 до 2,5 мкм.

Коэффициенты светопропускания и светоотражения

Коэффициенты светопропускания и светоотражения представляют собой отношение прошедшего или отраженного светового потока к падающему световому потоку.

В приведенных выше таблицах эти два фактора представлены в зависимости от типа остекления для естественного освещения при нормальном падении; эти коэффициенты даны для целей сравнения, так как при производстве могут возникать небольшие отклонения.

Стекло имеет характерный зеленый оттенок, который может проявляться в некоторых конструкциях из очень толстого или многослойного стекла (в двойном остеклении и многослойной форме). Это будет варьироваться в зависимости от общей толщины остекления или его составных частей.

Солнечный коэффициент или общий коэффициент пропускания

Солнечный коэффициент (TT/SF/g) остекления представляет собой процент от общей солнечной лучистой тепловой энергии, поступающей в помещение через стекло.

Это сумма солнечной лучистой тепловой энергии, поступающей за счет прямого пропускания, и доли энергии, поглощаемой и повторно излучаемой остеклением во внутреннее пространство.

В приведенных выше таблицах производительности приведены коэффициенты солнечного излучения для различных типов остекления в соответствии со стандартом EN 410 при следующих условиях:

— спектр солнечного излучения соответствует стандарту
.
— внутренняя и внешняя температуры равны
— коэффициенты обмена остекления должны быть 23 Вт/(м2.K) наружу и 8 Вт/(м2.K) внутрь

См. Теплоизоляционное остекление

Солнечная энергия

Гринговой эффект

Энергия солнечного излучения, входящая в комнату через стекло, поглощается внутренними объектами и поверхностями, которые затем повторяют энергию в качестве термического излучения, см. В основном осмеливается теплоизоляция в основном в FAR -FARFACES, в основном в FARFACE, в основном в FAR -FAR инфракрасный диапазон (выше 5 мкм).

Даже обычное флоат-стекло практически непрозрачно для излучения с длиной волны более 5 мкм.

Это означает, что солнечная энергия, проникающая через стекло, улавливается в помещении, которое затем нагревается, что называется «парниковым эффектом».

Защита от солнца 9000 7

Чтобы уменьшить перегрев, можно предпринять следующие шаги:

• обеспечить достаточную вентиляцию
• используйте жалюзи (убедитесь, что они не увеличивают риск термического разрушения). Внутренние жалюзи менее эффективны, так как они только экранируют солнечное излучение, которое уже прошло через стекло. Если используются внешние жалюзи, необходимо учитывать необходимость технического обслуживания
• используют стекло с низким коэффициентом пропускания энергии, известное как «солнцезащитное стекло». Это стекло пропускает только определенную часть энергии солнечного излучения, обеспечивая освещение, но помогая предотвратить перегрев.

Естественный свет

Коэффициент дневного света

Знание коэффициента светопропускания определенного стекла позволяет оценить уровень доступного света внутри помещения, когда также известен уровень внешнего освещения. Отношение уровня внутренней освещенности в данной точке помещения к уровню внешней освещенности, измеренному в горизонтальной плоскости, является постоянным независимо от времени суток.

Отношение уровня внутреннего освещения к уровню внешнего освещения называется «коэффициентом дневного света» и обычно выражается в процентах.

Например, помещение с коэффициентом дневной освещенности 0,10 вблизи остекления и 0,01 в задней части помещения (средние значения для типичного помещения), уровень внешней освещенности 5000 люкс (пасмурно, густые облака) обеспечивает внутреннее уровень освещенности 500 лк у окна и 50 лк сзади.

Для той же комнаты уровень освещенности 20000 люкс (открытое небо, белые облака) дает уровни освещенности 2000 и 200 люкс соответственно.

Комфортный уровень освещенности

Общий уровень освещенности в помещении является основным фактором, определяющим ощущение благополучия, поскольку он обеспечивает оптимальные условия и комфорт для глаз.

На это влияет количество и распределение света, наличие бликов и сильных теней. №

Степень комфорта, достигаемая за счет естественного освещения, определяется светопропусканием стекла и зависит от общего распределения света, ориентации здания и размера застекленной поверхности.

Эффект выцветания

При определенных обстоятельствах цвета некоторых материалов могут выгорать под прямыми солнечными лучами.

Как обсуждалось ранее, солнечная энергия состоит из трех типов излучения:

• ультрафиолетовые лучи (УФ) в диапазоне от 0,28 до 0,38 мкм. Именно эта часть электромагнитного спектра вызывает солнечные ожоги,
• видимое излучение или дневной свет, состоящий из узкой полосы электромагнитного спектра с длинами волн в диапазоне от 0,38 мкм (фиолетовый) до 0,78 мкм (красный). Комбинация этих длин волн производит белый свет,
• инфракрасное излучение (ИК), которое мы воспринимаем как тепло, находится в диапазоне от 0,78 до 2,5 мкм

Материалы могут менять цвет под воздействием солнечного излучения, потому что молекулярные связи в красящих веществах постепенно ослабляются фотонами высокой энергии. Этот тип фотохимической реакции в основном вызывается ультрафиолетовым излучением, хотя в меньшей степени он также может быть вызван коротковолновым видимым светом (фиолетовым, синим).

Когда материалы поглощают солнечное излучение, их температура повышается, что также может привести к химическим реакциям, которые повреждают цвета.

Как правило, выцветание чаще связано с органическими красителями, в которых химические связи могут быть менее стабильными, чем в пигментах на минеральной основе.

Поскольку все формы излучения несут энергию, объекты невозможно полностью защитить от выцветания. Однако можно принять меры предосторожности, чтобы свести к минимуму проблему, например, хранить их вдали от прямого света, при низкой температуре и защищать от атмосферы, особенно от агрессивных газов.

Однако существуют изделия из стекла, которые могут обеспечить эффективные решения.

Наиболее эффективным способом предотвращения выцветания является исключение ультрафиолетового излучения, поскольку, несмотря на его низкую долю в электромагнитном спектре, оно является основным фактором, способствующим этому процессу.

Ультрафиолетовое излучение может быть практически устранено за счет использования многослойного стекла PVB. Стекла серии SGG STADIP могут пропускать только 0,4 % УФ-излучения по сравнению с 44 % для стекла SGG PLANICLEAR толщиной 10 мм.

Второй вариант — использование тонированного стекла, которое избирательно фильтрует свет: например, желтое стекло поглощает в основном фиолетовый и синий свет. В-третьих, стекло с низким солнечным фактором можно использовать для снижения теплового эффекта излучения.

Однако следует отметить, что ни одно изделие из стекла не может гарантировать полную защиту от выцветания.

Оптимизация характеристик остекления всегда должна включать компромисс между общими параметрами производительности и выбор с точки зрения эстетики и экономии.

% Измеритель дымки коэффициента пропускания света для пластика и пленки

Измеритель дымки коэффициента пропускания света % для пластика и пленки

Измеритель дымки Введение

Наш измеритель дымки не требует прогрева во время испытания, что экономит время клиента. Прибор соответствует стандартам ISO, ASTM, JIS, DIN и другим международным стандартам, чтобы удовлетворить все требования клиентов к измерениям. Он в основном предназначен для пластиковых листов, пленок, очков, ЖК-панелей, сенсорных экранов и других прозрачных и полупрозрачных материалов, измерения дымки и коэффициента пропускания.

Стандарты дымомера

ASTM D1003/D1044, ISO13468, ISO14782, JIS K7105, JIS K 7361, JIS K7136

Преимущества дымомера

1). Три типа источников света A, C и D65 для измерения дымки и общего коэффициента пропускания.

2). Открытая область измерения, без ограничений по размеру выборки.

3). Прибор оснащен 5,0-дюймовым TFT-дисплеем с хорошим интерфейсом человек-компьютер.

4). Он может выполнять как горизонтальное, так и вертикальное измерение для измерения различных видов материалов.