A hangszórók elhelyezésének optimalizálása téglalap alakú helyiségben
A kiváló minőségű hangvisszaadás eléréséhez a hallgatóterem akusztikai jellemzőit közelebb kell hozni bizonyos optimális értékekhez. Ezt „akusztikailag helyes” helyiséggeometria kialakításával, valamint a falak és a mennyezet belső felületeinek speciális akusztikai bevonatával érik el.
De nagyon gyakran olyan helyiséggel kell megküzdenie, amelynek alakja nem változtatható meg. Ugyanakkor a helyiség saját rezonanciái rendkívül negatív hatással lehetnek a berendezés hangminőségére. A helyiségrezonanciák hatásának csökkentésének fontos eszköze az akusztikai rendszerek egymáshoz, a bekerítõ szerkezetek és a hallgatási terület egymáshoz viszonyított helyzetének optimalizálása.
A kínált számológépek téglalap alakú szimmetrikus, alacsony hangelnyelő képességű helyiségekben történő számításokhoz készültek.
|
|
|
|
|
Ezen számítások eredményeinek gyakorlati alkalmazása csökkenti a szobamódok befolyását, javítja a hangszínegyensúlyt és kiegyenlíti az "AC-room" rendszer frekvenciaválaszát alacsony frekvenciákon.
Megjegyzendő, hogy a számítási eredmények nem feltétlenül vezetnek „ideális” hangterep létrehozásához, csupán az elsősorban a nem kívánt helyiségrezonanciák hatására keletkező akusztikai hibák kijavítására vonatkoznak.
De a számítási eredmények jó kiindulópontot jelenthetnek a hangszórók optimális elhelyezkedésének további kereséséhez a hallgató egyéni preferenciái szempontjából.
Az első reflexiók helyszíneinek meghatározása
A zenét hallgató szobában tartózkodó hallgató nemcsak az akusztikus rendszerek által kibocsátott közvetlen hangot érzékeli, hanem a falakról, padlóról és mennyezetről érkező visszaverődéseket is. A helyiség belső felületeinek egyes területeiről (az első visszaverődések területeiről) származó intenzív visszaverődések kölcsönhatásba lépnek a hangszórók közvetlen hangjával, ami a hallgató által észlelt hang frekvenciaválaszának megváltozásához vezet. Ugyanakkor egyes frekvenciákon a hang felerősödik, másokon pedig jelentősen gyengül. Ez az akusztikus hiba, az úgynevezett "fésűszűrés", a hang nem kívánt "színezését" eredményezi.
A korai visszaverődések intenzitásának szabályozása lehetővé teszi a hangszíntér minőségének javítását, így a hangszórók tisztábban és részletesebben szólnak.A legfontosabb korai visszaverődések az oldalfalakon és a mennyezeten, a hallgatási terület és a hangszórók között elhelyezkedő területekről származnak. Ezenkívül a hátsó falról érkező visszaverődések nagy hatással lehetnek a hangminőségre, ha a hallgatási terület túl közel van hozzá.
Azokon a területeken, ahol korai reflexiós helyek találhatók, javasolt hangelnyelő anyagok vagy hangszóró szerkezetek (akusztikus diffúzorok) elhelyezése. A korai reflexiós helyek akusztikai befejezésének meg kell felelnie annak a frekvenciatartománynak, amelyben az akusztikus torzítás leginkább megfigyelhető (fésűszűrő hatás).
Az alkalmazott akusztikus bevonatok lineáris méreteinek 500-600 mm-rel nagyobbnak kell lenniük, mint az első reflexiós területek méretei. A szükséges akusztikai kikészítés paramétereit minden konkrét esetben tanácsos hangmérnökkel egyeztetni.
" |
Számítás Helmholtz rezonátor
A Helmholtz-rezonátor egy oszcilláló rendszer, amelynek egy szabadságfoka van, így a saját frekvenciájának megfelelő, meghatározott frekvenciára képes reagálni.
A Helmholtz-rezonátor jellemző tulajdonsága, hogy képes alacsony frekvenciájú természetes rezgéseket végrehajtani, amelyek hullámhossza lényegesen nagyobb, mint magának a rezonátornak a méretei.
A Helmholtz-rezonátor ezen tulajdonságát az építészeti akusztikában használják úgynevezett résrezonáns hangelnyelők (Slot Resonator) létrehozására. A Helmholtz-rezonátorok kialakításuktól függően közepes és alacsony frekvenciákon jól elnyelik a hangot.
Általában az abszorber szerkezet egy fal vagy mennyezet felületére szerelt fakeret. A kerethez egy sor fa deszka van rögzítve, amelyek között hézagok maradnak. A keret belső tere hangelnyelő anyaggal van kitöltve. Az abszorpció rezonanciafrekvenciája függ a fa deszkák keresztmetszetétől, a keret mélységétől és a szigetelőanyag hangelnyelési hatékonyságától.
fo = (c/(2*PI))*sqrt(r/((d*1,2*D)*(r+w))), Ahol
w- a fa deszka szélessége,
r- résszélesség,
d- a fa deszka vastagsága,
D- keretmélység,
Val vel- a hang sebessége a levegőben.
Ha egy kialakításban különböző szélességű szalagokat használ, és egyenlőtlen réseken rögzíti, valamint változó mélységű keretet is készít, akkor széles frekvenciasávon hatékonyan működő abszorbert építhet.
A Helmholtz-rezonátor kialakítása meglehetősen egyszerű, és olcsó és hozzáférhető anyagokból összeállítható közvetlenül egy zeneteremben vagy egy stúdióteremben az építési munkák során.
" |
Panel LF abszorber számítása konverzió típusa (NCHKP)
A konverziós típusú panelabszorber a zenetermek akusztikus kezelésének meglehetősen népszerű eszköze, egyszerű kialakítása és meglehetősen magas abszorpciós hatékonysága miatt az alacsony frekvenciájú tartományban. A panelabszorber egy merev keret-rezonátor zárt légtérfogattal, hermetikusan lezárva egy rugalmas és masszív panellel (membrán). A membrán anyaga általában rétegelt lemez vagy MDF lemez. A keret belső terébe hatékony hangelnyelő anyag kerül.
A hangrezgések mozgásba hozzák a membránt (panelt) és a hozzá tartozó levegőmennyiséget. Ebben az esetben a membrán kinetikus energiája a membránanyag belső veszteségei miatt hőenergiává, a levegőmolekulák kinetikus energiája pedig a hangelnyelő réteg viszkózus súrlódása következtében hőenergiává alakul át. Ezért ezt a fajta abszorber átalakítást nevezzük.
Az abszorber tömegrugós rendszer, ezért van egy olyan rezonanciafrekvenciája, amelyen a leghatékonyabban működik. Az abszorber alakja, térfogata és membránparamétereinek változtatásával a kívánt frekvenciatartományra hangolható. A panelabszorber rezonanciafrekvenciájának pontos kiszámítása összetett matematikai probléma, és az eredmény nagyszámú kezdeti paramétertől függ: a membrán rögzítésének módja, geometriai méretei, a ház kialakítása, a hangelnyelő jellemzői stb.
Néhány feltételezés és leegyszerűsítés alkalmazása azonban lehetővé teszi számunkra, hogy elfogadható gyakorlati eredményt érjünk el.
Ebben az esetben a rezonanciafrekvencia fo a következő értékelési képlettel írható le:
fo=600/négyzet (m*d), Ahol
m- a membrán felületi sűrűsége, kg/nm
d- keretmélység, cm
Ez a képlet arra az esetre érvényes, amikor az abszorber belső terét levegő tölti meg. Ha porózus hangelnyelő anyagot helyezünk a belsejébe, akkor 500 Hz alatti frekvenciákon a rendszerben a folyamatok megszűnnek adiabatikusak lenni, és a képlet egy másik arányra alakul át, amelyet a "Panelabszorber számítása" online számológépben használnak:
fo=500/négyzet (m*d)
A szerkezet belső térfogatának porózus hangelnyelő anyaggal való feltöltése csökkenti az abszorber minőségi tényezőjét (Q), ami a működési tartomány bővüléséhez és az abszorpciós hatásfok növekedéséhez vezet alacsony frekvenciákon. A hangelnyelő réteg ne érjen a membrán belső felületéhez, célszerű légrést hagyni a hangelnyelő és a készülék hátfala között is.
A panelabszorber elméleti működési frekvenciatartománya a számított rezonanciafrekvenciához képest +/- egy oktávon belül van.
Meg kell jegyezni, hogy a legtöbb esetben a leírt egyszerűsített megközelítés elégséges. De néha egy kritikus akusztikai probléma megoldása megköveteli a panel abszorber rezonancia jellemzőinek pontosabb meghatározását, figyelembe véve a membrán hajlítási deformációinak összetett mechanizmusát. Ez pontosabb és meglehetősen körülményes akusztikai számításokat igényel.
" |
Stúdiótér méretek számítása az EBU/ITU ajánlásai szerint, 1998
Robert Walker által 1993-ban kifejlesztett technikán alapul, a Légierő Kutatási Osztálya Mérnöki Osztálya által végzett számos tanulmány után. Ennek eredményeként olyan képletet javasoltak, amely meglehetősen széles tartományban szabályozza a helyiség lineáris méreteinek arányát.
1998-ban ezt a képletet szabványként fogadta el az Európai Műsorszolgáltatók Szövetsége, az R22-1998 műszaki ajánlás és a Nemzetközi Távközlési Unió ITU-R BS.1116-1, 1998 ajánlása, és javasolta stúdióhelyiségek és zenehallgató helyiségek építéséhez. .
Az arány így néz ki:
1,1w/h<= l/h <= 4.5w/h - 4,
l/h< 3, w/h < 3
ahol l a szoba hossza, w a szélessége és h a szoba magassága.
Ezenkívül a helyiség hosszának és szélességének a magasságához viszonyított egész arányát +/- 5%-on belül ki kell zárni.
Minden méretnek meg kell felelnie a helyiség fő bezáró szerkezetei közötti távolságoknak.
" |
Schröder diffúzor számítás
A javasolt számológépben történő számítások elvégzése magában foglalja az adatok online bevitelét, majd az eredmények diagram formájában történő megjelenítését a képernyőn. A visszhangidő kiszámítása a 2003-03-23 SNiP „Zajvédelem” dokumentumban meghatározott módszertan szerint történik az oktáv frekvenciasávokban az Eyring-képlet szerint (Carl F. Eyring):
T (s) = 0,163*V / (-ln(1-α)*S + 4*µ*V)
V - csarnok térfogata, m3
S - a csarnok összes körülvevő felületének összterülete, m2
α - átlagos hangelnyelési együttható a helyiségben
µ - együttható, figyelembe véve a levegő hangelnyelését
Az eredményül kapott becsült visszhangidő grafikusan összehasonlításra kerül az ajánlott (optimális) értékkel. Az optimális visszhangzási idő az, amikor az adott helyiségben a zenei anyag hangja a legjobb, vagy a beszédérthetőség a legmagasabb.
Az optimális visszhangidő értékeket a vonatkozó nemzetközi szabványok szabványosítják:
DIN 18041 Akusztikai minőség kis és közepes méretű helyiségekben, 2004
EBU Tech. 3276 - Hangműsorok hallgatási feltételei, 2004
IEC 60268-13 (2. kiadás) Hangrendszer-berendezés - 13. rész, 1998
Építési terület: Samara régió.
A helyiség neve: design szoba.
Szobamagasság: h p =3,0m.
A szoba hossza: a p = 7,5 m.
A helyiség mélysége: d p = 4,5 m.
A helyiség belső felületeinek reflexiós együtthatója:
ρp=0,2; ρ st = 0,40; ρ izzadság =0,6.
Természetes oldalsó egyirányú világítás.
Meg kell határozni a KEO számított értékét és eloszlását a helyiség jellemző szakasza mentén, valamint az ablaknyílások szükséges méreteit.
Megoldás
A tervezőszoba az adminisztratív épületek helyiségeire vonatkozik (2. táblázat, 2. bekezdés). Vizuális munka fokozat A-1 szerint. A természetes fénytényező normalizált értékét a helyiség jellemző metszetének függőleges síkjának és a hagyományos munkafelületnek a metszéspontjában található tervezési pontban adjuk meg, a faltól 1 m távolságra, a fénynyílásoktól legtávolabbra. A munkafelület a padlótól 0,8 m távolságra található (2. táblázat, a TSN 23-351-2004 Szamarai régió 2. bekezdése). A számítások egyszerűsítése érdekében nincsenek egymással szemben álló épületek.
A KEO, e n normalizált értékét a Samara régióban található épületek esetében (SNiP 23-05-95 D függelék) a képlet határozza meg.
e N = e n m N ,
ahol N a természetes fényellátási csoport száma (4. táblázat és E. függelék) N=2;
e n – KEO érték az 1. táblázat szerint e n =1,5%;
m N – 4. táblázat szerinti fényklíma együttható m N =0,9.
És így,
e N = e n m N = 1,5 × 0,9 = 1,35%.
A számítás lényege a világítónyílások méreteinek kiválasztása a megadott kezdeti adatokkal, biztosítva a KEO normalizált értékét a tervezőhelyiségben.
A KEO számított értékét a helyiség természetes oldalsó megvilágításának tervezésekor százalékban fejezik ki, és a D függelék szerint határozzák meg:
e r b =, (3.11)
ahol e r b a K.E.O. számított értéke. oldalsó világítással;
L – a számított pontból a fénynyíláson át látható égboltszelvények száma;
ε b i – geometriai KEO a tervezési pontban oldalsó megvilágítással, figyelembe véve az égbolt i-edik részéből érkező közvetlen fényt, a (D.9) képlettel meghatározva;
q i olyan együttható, amely figyelembe veszi a CIE felhős égbolt i-edik szakaszának egyenetlen fényességét, a D.1. táblázat szerint meghatározva;
M – a tervezési pontból a fénynyíláson át látható, egymással ellentétes fejlesztésű épületek homlokzati szakaszainak száma;
ε épület j – geometrikus KEO a tervezési pontban oldalsó világítással, figyelembe véve a (D.10) képlettel meghatározott, ellentétes fejlesztésű épületek homlokzatainak j-edik szakaszáról visszaverődő fényt;
b f j – a szemközti (árnyékoló) épület j-edik, a vizsgált épülettel (helyiséggel) párhuzamos szakaszának átlagos relatív fényerejét a D.2. táblázat szerint határozzuk meg;
k épület j – együttható, amely figyelembe veszi a KEO belső tükrözött komponensének változását a helyiségben, szemben álló épületek jelenlétében, a (D.5) képlettel meghatározva;
r 0 – a D.4. és D.5. táblázat szerint elfogadott együttható, amely figyelembe veszi a KEO növekedését oldalsó világítás esetén a helyiség felületéről és az épület melletti alsó rétegről visszaverődő fény miatt;
k з – a 3. táblázat szerint elfogadott biztonsági tényező;
τ 0 – teljes fényáteresztési együttható, a képlettel meghatározva
τ 0 = τ 1 ·τ 2 ·τ 3 ·τ 4 ·τ 5, (3.12)
ahol τ 1 az anyag fényáteresztő képessége, a D.7 táblázat szerint meghatározva;
τ 2 – együttható, figyelembe véve a fényveszteséget a fénynyílás kereteiben, a D.7 táblázat szerint meghatározva;
τ 3 – a teherhordó szerkezetek fényveszteségét figyelembe vevő együttható, a D.8. táblázat szerint meghatározott (oldalsó világítás mellett τ 3 =1);
τ 4 – együttható, figyelembe véve a fényveszteséget a napvédő eszközökben, a D.8 táblázat szerint meghatározva;
τ 5 – együttható a fényveszteség figyelembevételével a lámpák alá szerelt fényvédő rácsban, 0,9-nek számítva, ha van.
Ebben az esetben a teljes fényáteresztési együttható kiszámításakor a (3.12) képlet alakja lesz
τ 0 = τ 1 ·τ 2. (3.13)
Az ablakblokkok függőleges falakba vannak beépítve. Kétrétegű üvegezéssel külön fakeretben fogadjuk, és nincs teherhordó szerkezet, napvédő berendezés és védőháló, így τ 3 =1;τ 4 =1;τ 5 =1.
Ebben a tekintetben a tervezési helyiség természetes megvilágítási együtthatójának kiszámítására szolgáló képlet ellentétes épületek hiányában a következőképpen alakul
e r b = . (3.14)
A KEO beltéri meghatározására szolgáló diagram a 3.4. ábrán látható. A kiválasztott léptékben megrajzolódik a helyiség feltételes munkasíkkal (CWP) egy terve és keresztmetszete, feltüntetve a tervezési pontokat, és a KEO normalizált értékének meg kell egyeznie a számított értékkel egy, a faltól távolabb eső pontban. világító nyílások a helyiség jellegzetes szakaszán 1 m távolságban (M pont).
A természetes oldalsó világítás megtervezésekor szabványos ablakterveket kell használni, amelyeket a GOST 11214-78 szabvány szerint minden fa-, acél- és alumíniumötvözetből készült szerkezetre vonatkozó közös nómenklatúra alapján kell kidolgozni.
Erre az esetre három 1,8 m széles és 1,8 m ablakmagasságú ablakot veszünk, továbbá a tervezési diagramban szimmetrikusan helyezkednek el a helyiség I-I jellemző szakaszához képest. A falak szélességét egyenlőnek kell tekinteni a számítás megkönnyítése érdekében.
A geometriai CFU-t, figyelembe véve az égbolt közvetlen fényét egy ugyanolyan fényes égboltról a helyiség bármely pontján oldalsó világítással, a (D.9) képlet határozza meg:
e b = 0,01 ∙ (n 1 ∙ n 2), (3,15)
ahol n 1 az I A.M. ütemterv szerinti sugarak száma. Danilyuk (G melléklet), az égből a fénynyílásokon át a helyiség keresztmetszetének számított pontjába;
n 2 – a II. ütemterv szerinti, az égből a fénynyílásokon át az alaprajzon a számított pontig áthaladó sugarak száma (G. melléklet folytatása).
Az I. és II. grafikon szerinti sugarak számát a következő sorrendben számítjuk ki:
a) az I. gráf alapja a munkafelület nyomvonalához a keresztmetszeten, az O gráf pólusa pedig a számított M ponthoz (3.3. ábra);
b) számolja meg a fénynyílásokon áthaladó n 1 sugarak számát (n 1 = 6,0 a 3.3. ábrán);
c) jelölje be az I. grafikonon az N félkör számot (N=17,5 3.3. ábra), amely áthalad a C ponton - a fénynyílás közepén;
d) a II. ütemterv rárakódik az alaprajzra úgy, hogy annak függőleges tengelye és vízszintes tengelye, ahol az I. ütemterv szerinti N = 17,5, áthalad a C ponton;
e) az alaprajzon az ablakokon áthaladó II. ütemterv szerinti sugarak összege n 21 + n 22 + n 23 = 15 + 32 + 15 = 62.
A kapott n 1 és n 2 értékeket a (3.15) képletbe behelyettesítve kapjuk
ε b = 0,01· 6,0∙62∙= 3,72.
A q együtthatót, amely figyelembe veszi a felhős égbolt egyenetlen fényességét CIE (Nemzetközi Világítási Bizottság), a D.1. táblázat szerint határozzuk meg. q=0,67 (interpolációs módszerrel).
Az ablaktömbök teljes fényáteresztő képességét a (D.6) képlet segítségével számítjuk ki:
τ 0 = τ 1 ∙ τ 2 = 0,8∙0,6 = 0,48,
ahol τ 1 és τ 2 a G.7 táblázatból származik:
τ 1 =0,8 – kétrétegű ablaküveg;
τ 2 = 0,6 – dupla külön kötés.
Az r 0 kiszámítása a D.4. táblázat szerint történik.
Az r 0 együtthatót a helyiség geometriai méreteihez vesszük figyelembe, és a KEO visszavert komponensét jelenti a helyiségen belül.
A számításhoz a padló, a falak és a mennyezet reflexiós együtthatóit vesszük: ρ p =0,2; ρ st = 0,4; ρ izzadság =0,6.
Ezután a súlyozott átlagos reflektancia kiszámítása a képlet segítségével történik
, (3.16)
ahol ρ p, ρ st, ρ verejték a padló, a falak és a mennyezet visszaverődési együtthatói;
A p, A st, A verejték - a padló, a falak és a mennyezet területe.
A helyiség mélységének d p aránya a hagyományos munkafelület szintjétől az ablak tetejéig mért magassághoz, h o1 egyenlő
.
A tervezési pontnak a külső fal belső felületétől ℓ t mért távolságának a helyiség mélységéhez viszonyított aránya d p egyenlő
.
A D.4 táblázat szerint a feltételes munkafelületen az r 0 értékét interpolációval határozzuk meg, és egyenlő r 0 = 1,6-mal, a helyiség hosszának a p és mélységének d p arányával.
.
A k z biztonsági tényezőt (3. táblázat) k z = 1,2-nek vesszük (évente egyszeri ablaktisztítással).
Ily módon a KEO számított értéke az M pontban meghatározható a helyiség egy jellemző szakaszán, M 1:50 méretarányban (3.3. ábra):
A számított KEO értéket a legközelebbi tizedre kerekítjük. Így e r b = 1,6% elfogadott.
Hasonló módon a KEO-t az 1., 2., 3. tervezési pontokon határoztuk meg a helyiség egy jellemző szakaszán, a számítási eredményeket a 3.1. táblázat tartalmazza.
3.1. táblázat - KEO számítási táblázat adminisztratív helyiségekre
A fentiek mindegyikéből arra következtethetünk, hogy a helyiség és a kiválasztott ablakblokkok adott geometriai paraméterei mellett (3.2. táblázat) a ke o n = 1,35% normalizált értéke biztosított lesz.
3.2 táblázat - A falak ablaknyílásainak szerkezeti méretei
adminisztratív épületek fa ablaktömbök beépítéséhez
GOST szabványos ablaksorozathoz |
Az ablak szerkezeti méretei, m: h 0 (magasság) / b 0 (szélesség) |
GOST 11214-78 |
1,2/1,2; 1,35/1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 1,8/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 2,1/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 |
Az adminisztratív épületek természetes megvilágításának kiszámításához szükséges kezdeti adatokat a 3.3. táblázat tartalmazza.
A természetes fény számítása
A természetes megvilágítás kiszámításának célja a fénynyílások területének meghatározása, azaz a normalizált KEO-értéket adó ablakok száma és geometriai méretei.
KEO értékek kiválasztása
1. Az SNiP 23-05 szerint az Orosz Föderáció területét a könnyű éghajlati erőforrások szerint öt közigazgatási körzetcsoportba sorolják. A természetes fényellátási csoportokba tartozó közigazgatási körzetek listáját az 1. táblázat tartalmazza.
2. A közigazgatási körzetek első csoportjában található lakó- és középületek KEO-értékeit az SNiP 23-05 szerint veszik.
3. A közigazgatási kerületek második, harmadik, negyedik és ötödik csoportjában található lakó- és középületek KEO értékeit a képlet határozza meg.
e N = e n m N , (1)
Ahol N - az 1. táblázat szerint;
e n - a KEO normalizált értéke az SNiP 23-05 I. függeléke szerint;
m N - könnyű éghajlati együttható a 2. táblázat szerint.
Az (1) képlet alapján kapott értékeket tizedekre kell kerekíteni.
4. A helyiségben lévő világítási nyílások méreteit és elhelyezkedését, valamint a helyiségek természetes megvilágítására vonatkozó szabványok követelményeinek való megfelelését előzetes és ellenőrző számítások határozzák meg.
A világítónyílások és a KEO területének előzetes számítása oldalsó világítással
1. Az oldalsó megvilágítású világítónyílások méretének előzetes számítását az egymással szemben lévő épületek figyelembevétele nélkül a 3. ábrán lakóépületek helyiségeire, középületek helyiségeire - a 4. ábrán az iskolai tantermekre - megadott grafikonok alapján kell elvégezni. - az 5. ábrán. A számítást a következő sorrendben kell elvégezni:
Rajz 3 A így / A P lakóhelyiségek oldalvilágításával
Rajz 4 - Grafikon a fénynyílások relatív területének meghatározásáhozA így / A P középületek oldalvilágításával
Rajz 5 - Grafikon a fénynyílások relatív területének meghatározásáhozA így / A P iskolai tantermek oldalvilágításával
a) a vizuális munka szintjétől vagy a helyiség rendeltetésétől függően ésaz Orosz Föderáció könnyű éghajlati erőforrásaira vonatkozó közigazgatási körzetek csoportjai az SNiP 23-05 szerint meghatározzák a KEO normalizált értékét a kérdéses helyiségekre;
d P h 01 és hozzáállás d P / h 01 ;
c) a grafikon x tengelyén (3., 4. vagy 5. ábra) határozza meg az adott értéknek megfelelő pontotd P / h 01 a talált ponton egy függőleges vonalat húzunk, amíg az nem metszi a normalizált KEO értéknek megfelelő görbét. A metszéspont ordinátája határozza meg az értéketA így / A P ;
d) a talált érték elosztásaA így / A P 100-zal, és megszorozva az alapterülettel, keresse meg a fénynyílások területét m-ben 2 .
2. Abban az esetben, ha az épülettervezésben a világítónyílások méreteit és elhelyezkedését építészeti és építési okokból választották ki, a helyiségekben a KEO értékek előzetes számítását kell elvégezni a 3-5. ábra szerint az alábbi sorrendben. :
a) építési rajzok segítségével keresse meg a világítónyílások teljes területét (tiszta)A így és a szoba megvilágított alapterületeA P és meghatározza a hozzáállástA így / A P ;
b) határozza meg a helyiség mélységétd P , a fénynyílások felső szélének magassága a feltételes munkafelület szintje feletth 01 és hozzáállás d P / h 01 ;
c) a helyiség típusát figyelembe véve válassza ki a megfelelő ütemezést (3., 4. vagy 5. ábra);
d) értékek szerint A így / A PÉs d P / h 01 keressen egy pontot a grafikonon a megfelelő KEO értékkel.
A grafikonok (3-5. ábra) a tervezési gyakorlatban legelterjedtebb helyiség-elrendezések és az áttetsző szerkezetek szabványos megoldása - fa páros nyíláskeretek - kapcsán készültek.
KEO tesztszámítás oldalsó világítással
1. A KEO ellenőrző számítása A KEO kiszámítását a következő sorrendben kell elvégezni:
egy órarend énúgy helyezzük el a helyiség keresztmetszetén, hogy annak 0-s pólusa (középe) a tervezési ponthoz igazodjonA (8. ábra), a grafikon alsó sora pedig a munkafelület nyomát mutatja;
b) ütemterv szerint énszámolja meg az égből nyíló fény keresztmetszetén áthaladó sugarak számátn
1
és a szemközti épületből a tervezési pontigA
; A tervezési pontokat a falak (válaszfalak) felületétől 1 m távolságra veszik.
c) jelölje be a grafikonon a félkörök számát!én, egybeesik a közepévelVAL VEL 1 a fénynyílás azon része, amelyen keresztül az égbolt látható a számított pontból, és a közepévelVAL VEL 2 a fénynyílás területe, amelyen keresztül a szemközti épület látható a számított pontból (8. ábra);
d) ütemezés II(7. ábra) az alaprajzon úgy helyezkednek el, hogy annak függőleges tengelye és a vízszintes, amelynek száma a koncentrikus félkör számának felel meg ("c" pont), átmenjen a ponton.VAL VEL 1 (8. ábra);
e) számolja meg a sugarak számátP 2 menetrend szerint IIaz égből az alaprajzon lévő fénynyíláson át a tervezési pontigA ;
f) meghatározza a geometriai KEO értékét, figyelembe véve az égboltból érkező közvetlen fényt;
g) ütemezés IIaz alaprajzra úgy rakva, hogy a függőleges tengelye és a vízszintes, amelynek száma a koncentrikus félkör számának felel meg ("c" pont), átmenjen a ponton.VAL VEL 2 ;
h) számolja meg a sugarak számát menetrend szerint II, a szemközti épületből az alaprajzon lévő világítónyíláson át a tervezési pontigA ;
i) meghatározza a természetes megvilágítás geometriai együtthatójának értékét, figyelembe véve a szemközti épületről visszaverődő fényt;
j) határozza meg a szög értékét , amely alatt a helyiség keresztmetszetén a számított pontból látható az égbolt közepe;
k) szögérték szerintvalamint a helyiség és a környező épületek adott paraméterei határozzák meg az együtthatók értékeitq
én
,
b
f
,
k
ZD
,
r
O
,
És K
h
, és számítsa ki a KEO értéket a helyiség tervezési pontján.
Rajz 6 - Ütemezés én
Megjegyzések
1 Diagramok énÉs IICsak téglalap alakú világítónyílásokra alkalmazható. 2 A helyiség terve és metszete azonos léptékben készül (rajzolódik).
A - tervezési pont; 0 - gráf pólusén; VAL VEL 1 - a fénynyílás azon részének a közepe, amelyen keresztül az égbolt látható a számított pontból;
A fénynyílások területének előzetes számítása és a KEO felső világítással
A felső világítással ellátott világítónyílások területének előzetes kiszámításához a következő grafikonokat kell használni: legfeljebb 0,7 m nyílásmélységű tetőablakoknál (fénytengely) - a 9. ábra szerint; bányalámpákhoz - a 10., 11. ábra szerint; téglalap alakú, trapéz alakú lámpásokhoz, függőleges üvegezésű és ferde üvegezésű ólokhoz - a 12. ábra szerint.
Asztal 1
Kitöltés típusa |
Együttható értékekK 1 grafikonokhoz képekben |
|
2, 3 |
||
Egyrétegű ablaküveg acél, egyredős szárnyban |
1,26 |
|
Ugyanez, nyitókötésben |
1,05 |
|
Egyrétegű ablaküveg fa egyszeresen nyíló szárnyban |
1,13 |
1,05 |
Három rétegű ablaküveg külön párosított fém nyíló keretben |
0,82 |
|
Ugyanolyan, fa kötésben |
0,63 |
0,59 |
Két rétegű ablaküveg acél dupla nyíló szárnyakban |
0,75 |
|
Ugyanaz, vakkötésben |
||
Dupla üvegezésű ablakok (kétrétegű üvegezés) acél egynyitású keretben* |
1,00 |
|
Ugyanaz, vakkötésben* |
1,15 |
|
Dupla üvegezésű ablakok (három rétegű üvegezés) tömör acél ikerkeretben* |
1,00 |
|
Üreges üvegtömbök |
0,70 |
|
* Más típusú kötések (PVC, fa stb.) együtthatója eseténK 1 a 3. táblázat szerint kell elvégezni a megfelelő vizsgálatok elvégzése előtt. |
A lámpák fénynyílásainak területeA s.f a 9-12. ábrák grafikonjai alapján a következő sorrendben határozzuk meg:
a) a vizuális munka kategóriájától vagy az Orosz Föderáció könnyű éghajlati erőforrásaihoz tartozó helyiségek és közigazgatási körzetek céljától függően az SNiP 23-05 szerint;
b) a gráf ordinátáján meghatározzuk a KEO normalizált értékének megfelelő pontot, a talált ponton keresztül vízszintes vonalat húzunk, amíg az nem metszia grafikon megfelelő görbéje (9-12. ábra), a metszéspont abszcissza határozza meg az értéketA s.f / A P ;
c) az érték elosztásaA s.f / A P 100-zal, és megszorozva az alapterülettel, keresse meg a lámpák fénynyílásainak területét m-ben 2 .
A helyiségekben a KEO értékek előzetes kiszámítását a 9-12. ábrákon látható grafikonok segítségével kell elvégezni a következő sorrendben:
a) a konstrukciós rajzok segítségével keresse meg a lámpák világítónyílásainak teljes területétA s.f , a szoba megvilágított alapterületeA P és meghatározza a hozzáállástA s.f / A P ;
b) a lámpa típusát figyelembe véve válassza ki a megfelelő mintát (8, 10, 11 vagy 12);
c) a kiválasztott képen az abszcissza ponton keresztülA s.f / A P húzzon egy függőleges vonalat, amíg az nem metszi a megfelelő gráfot; a metszéspont ordinátája egyenlő lesz a nappali fénytényező számított átlagértékévele Házasodik .
Rajz 9 e Házasodik 0,7 m-es nyílásmélységű felülvilágítós helyiségekben, m alaprajzi méretekkel:
1 – 2,9×5,9; 2 3 - 1,5 × 1,7
Rajz 10 - Grafikon az átlagos KEO érték meghatározásáhoze Házasodik közterületen 3,50 m fényvezető tengelymélységű aknalámpákkal és alaprajzi méretekkel, m:
1 – 2,9×5,9; 2 - 2,7 × 2,7; 2,9 × 2,9; 1,5×5,9;3 - 1,5 × 1,7
Rajz 11 - Grafikon az átlagos KEO érték meghatározásáhoze Házasodik közterületen 3,50 m fényvezető tengelymélységű, diffúz fényű tengelylámpákkal és alaprajzi méretekkel, m:
1 – 2,9×5,9; 2 - 2,7x2,7; 2,9 × 2,9; 1,5×5,9;3 - 1,5 × 1,7
1 - trapéz alakú lámpa;2 - ferde üvegezésű fészer; 3 - téglalap alakú lámpa;4 - függőleges üvegezésű fészer
Rajz 12 - Grafikon az átlagos KEO érték meghatározásáhoze cp közterületeken lámpásokkal
KEO tesztszámítás felső világítással
A KEO számítás a következő sorrendben történik:
egy órarend én(6. ábra) a helyiség keresztmetszetére alkalmazzuk úgy, hogy a grafikon 0. pólusa (középe) a számított ponthoz, a grafikon alsó sora pedig a munkafelület nyomvonalához igazodjon. Számolja meg a gráf sugárirányban lévő sugarainak számát!én, áthaladva az első nyílás keresztmetszetén (n 1 ) 1 , második nyitás - (n 1 ) 2 , harmadik nyitás - (n 1 ) 3 stb.; ugyanakkor feljegyezzük azoknak a félköröknek a számát, amelyek áthaladnak az első, második, harmadik nyílás közepén stb.;
b) határozza meg a szögeket, stb. a grafikon alsó sora közötténés a gráf pólusát (középpontját) összekötő egyenesénaz első, második, harmadik nyílás közepével stb.;
c) ütemezés II(7. ábra) a helyiség hosszmetszetére van felhordva; nál nélEbben az esetben a grafikont úgy kell elhelyezni, hogy annak függőleges tengelye és vízszintes vonala legyen, amelyek számának meg kell egyeznie a grafikonon lévő félkör számával.én, áthaladt a nyílás közepén (pontC ). Számolja meg a sugarak számát a grafikon szerint!II, áthaladva az első nyílás hosszmetszetén (n 2 ) 1 , második nyitás - (P 2 ) 2 , harmadik nyitás - (n 2) 3 stb.;
d) kiszámítja a geometriai KEO értékét, a helyiség jellemző szakaszának első pontján a képlet szerint
, (2)
Ahol R
- fénynyílások száma;q
- együttható, figyelembe véve az első pontból látható égbolt terület egyenetlen fényességét, szögekben ,
stb.;
e) ismételje meg a számításokat az „a”, „b”, „c”, „d” pontok szerinta helyiség jellemző szakaszának minden pontja igN inkluzív (holN - a KEO kiszámításának pontjainak száma);
f) meghatározza a geometriai KEO átlagértékét;
g) a helyiség és a világítási nyílások megadott paraméterei alapján kerül meghatározásra az értékekr 2 , k f , ;
A KEO értékek ellenőrző számítása egy felső világítással rendelkező helyiség jellemző részének pontjainlégvédelmi és aknalámpákból a következő képlet szerint kell végrehajtani:
, (3)
Ahol A
f.v
- a lámpa felső bejárati nyílásának területe;N
f- lámpák száma; q
(αε
) olyan együttható, amely figyelembe veszi a CIE felhős égboltjának egyenetlen fényerejét; - a számított pontot a lámpa alsó furatának középpontjával összekötő egyenes és a lyuk merőlegese közötti szög;- a geometriai KEO átlagértéke; K
Val vel
- a lámpa fényáteresztési együtthatója, a falak diffúz visszaverődésével és a falak irányát tükröző lámpákhoz meghatározva- a bányalámpás fénynyílásának indexértéke szerintén
f
;
Rajz 13 - Grafikon az együttható meghatározásáhozq () a szögtől függően
Rajz 14 K Val vel lámpák az aknafalak diffúz visszaverésével
Rajz 15 - Grafikon a fényáteresztési együttható meghatározásáhozK c lámpák az aknafalak irányvisszaverésével, az aknafalak diffúz reflexiós együtthatójának különböző értékeivel
K h - egy számított együttható, amely figyelembe veszi a KEO és a megvilágítás működés közbeni csökkenését a könnyű nyílásokban lévő áttetsző tömések szennyeződése és öregedése miatt, valamint a helyiségek felületeinek visszaverő tulajdonságainak csökkenését (biztonsági tényező).
Négyszögletű lyukakkal ellátott lámpás könnyű nyitási indexeén f képlet határozza meg
, (4)
Ahol A f.n. - a lámpa alsó nyílásának területe, m 2 ; A f.v - a lámpa felső nyílásának területe, m 2 ; h s.f - a lámpa fényvezető tengelyének magassága, m. R f.v , R f.n. — a lámpa felső és alsó nyílásainak kerülete, m.
Ugyanaz, kör alakú lyukakkal - a képlet szerint
én f = (r f.v + r f.n. ) / 2 h s.f , (5)
Ahol r f.v , r f.n. - a lámpa felső és alsó furatának sugara, ill.
Számítsa ki a geometriai KEO értékét a helyiség jellemző szakaszának első pontjában a képlet segítségével!
. (6)
Addig ismételje meg a számításokat a helyiség jellemző szakaszának minden pontjáraN j inkluzív (holN j - azon pontok száma, amelyeken a KEO számítást elvégezték).
Képlet határozza meg
. (7)
A KEO σσ közvetlen komponenst minden pontra egymás után számítjuk ki képlet szerint
. (8)
Határozza meg a KEO tükrözött komponensét , melynek értéke minden pontra azonos, a képlet szerint
. (9)
Az iroda természetes megvilágításának kiszámítása
Elméleti rész
A munkahelyek és irodák világítását a következő követelmények alapján kell megtervezni:
a) a terem hátsó részében elhelyezett munkaasztalokon a szükséges megvilágítási feltételek megteremtése különféle vizuális munkavégzés során (tipográfiai és géppel írt szövegek, kézírásos anyagok olvasása, grafikai anyagok részleteinek megkülönböztetése stb.);
b) vizuális kapcsolat biztosítása a külső térrel;
c) a helyiségek védelme a napsugárzás tükröződésétől és hőhatásaitól;
d) a fényerő kedvező eloszlása a látómezőben.
A munkaszobák oldalsó világítását rendszerint külön világítónyílásokkal (irodánként egy ablak) kell biztosítani. A világos nyílások szükséges területének csökkentése érdekében az ablakpárkány padlószint feletti magassága legalább 0,9 m legyen.
Ha az épület az Orosz Föderáció könnyű éghajlati erőforráscsoportjainak közigazgatási régióiban található, a KEO normalizált értékét kell venni: 5 m vagy annál nagyobb munkaszobák (irodák) mélysége esetén - a 3. táblázat szerint kombinált világítási rendszer; 5 m-nél kisebb - a 4. táblázat szerint a természetes világítási rendszerrel kapcsolatban.
A külső térrel való vizuális kapcsolat biztosítása érdekében a fénynyílások kitöltését általában áttetsző ablaküveggel kell elvégezni.
A napsugárzás tükröződésének korlátozása érdekében a dolgozószobákban és az irodákban függönyöket és könnyű, állítható redőnyöket kell biztosítani. Vezetői épületek és irodaházak tervezésekorIIIÉs IVAz Orosz Föderáció éghajlati régióiban gondoskodni kell a horizont szektorba 200-290°-on belüli fénynyílások beépítéséről napvédő eszközökkel.
A helyiségekben a felületek reflexiós értéke nem lehet kisebb, mint:
- mennyezet és falak teteje 0,70
- falak alja 0,50
- emelet 0,30.
Gyakorlati rész
Meg kell határozni a szükséges ablakfelületet a Surgut városában található vezetői épület munkatermeiben.
Eredeti adat. Szobamélységd P= 5,5 m magasság h = 3,0 m szélesség b P = 3,0 m, alapterületA P= 16,5 m2 , a fénynyílás felső élének magassága a feltételes munkafelület feletth 01 = 1,9 Világítónyílások kitöltése átlátszó üvegezéssel fém egykeretek felett; a külső falak vastagsága 0,35 m. A szemben lévő épületek nem árnyékolnak.
Megoldás
1. Figyelembe véve, hogy a szoba mélységed P 5 m felett a 3. táblázat szerint azt találjuk, hogy a KEO normalizált értéke 0,5%.
2. Előzetes számítást készítünk a természetes megvilágításról a helyiség kezdeti mélysége alapjánd P = 5,5 m és a fénynyílás felső élének magassága a feltételes munkafelület feletth 01 = 1,9 m; határozza meg aztd P / h 01 = 5,5/1,9=2,9.
3. A 4. ábrán a megfelelő görbéne = 0,5% keresse meg az abszcissza pontotd P / h 01 = 2,9. Ennek a pontnak az ordinátájából határozzuk meg a fénynyílás szükséges relatív területétA O / A P = 16,6%.
4. Határozza meg a fénynyílás területétA O képlet szerint:
0,166 A P= 0,166 · 16,5 = 2,7 m2.
Ezért a fénynyílás szélességeb o = 2,7/1,8 = 1,5 m.
1,5 x 1,8 m méretű ablaktömböt elfogadunk.
5. A ponton a KEO ellenőrző számítását végezzükA képlet szerint:
.
6. Fedje le a grafikonténa KEO A.M. módszerrel történő kiszámításához. Danilyuk a szoba keresztmetszetén, kombinálva a grafikon pólusátén- 0 ponttal A , és az alsó sor - feltételes munkafelülettel; számolja meg a sugarak számát a grafikon szerintén, amely áthalad a fénynyílás keresztmetszetén:n 1 = 2.
7. Megjegyezzük, hogy a ponton keresztülVAL VEL a helyiség szakaszán koncentrikus félköríves 26 grafika találhatóén.
8. Fedje le a grafikontIIaz alaprajzi KEO-t úgy kiszámítani, hogy annak függőleges tengelye és vízszintes 26 átmenjen a pontonVAL VEL ; ütemezés szerint számoljonIIaz égből a fénynyíláson áthaladó sugarak száma:P 2 = 16.
9. Határozza meg a geometriai KEO értékét a képlet segítségével:
10. A helyiség 1:50 méretarányú keresztmetszetén meghatározzuk, hogy a számított A pontból a fénynyíláson át látható égboltszakasz közepe szöget zár be. ; Ennek a szögnek az 5. táblázatban szereplő értéke alapján találunk egy olyan együtthatót, amely figyelembe veszi a CIE felhős égboltjának egyenetlen fényességét:q
én
=0,64.
11. A helyiség és a fénynyílás méretei alapján megállapítható, hogyd P / h 01 = 2,9;
l T / d P = 0,82; b P / d P= 0,55.(6. táblázat)
12. Súlyozott átlagos reflexió .ρ
13. A talált értékek alapjánd P / h 01 ; l T / d P ; b P / d P a 6. táblázat szerint azt találjukr o = 4,25.
14. Fém egykeretes átlátszó üvegezésnél megtaláljuk a teljes fényáteresztést. 7. táblázat
15 Az SNiP 23-05 szerint azt találjuk, hogy a biztonsági tényező a középületek ablakainálK h = 1,2.
16 Meghatározzuk a geometriai KEO-t az A pontban úgy, hogy az összes talált együttható értékét behelyettesítjük a képletbe:
.
Következésképpen a világítási nyílás kiválasztott méretei megfelelnek az iroda kombinált világítására vonatkozó szabványok követelményeinek.
A természetes fény meghatározása szemközti épület jelenlétében.
Szemben álló épület
Határozzuk meg a geometriai KEO-t:
- a munkafelület vonala és a tervezési pontot a fénynyílás optikai középpontjával összekötő vonal között;
- együttható, amely figyelembe veszi a felhős ég egyenetlen fényességét;
- olyan együttható, amely figyelembe veszi a szemközti épület relatív fényességét.
- kifejezéssel meghatározott együttható, amely figyelembe veszi a szemközti épületről visszaverődő fényt.
Asztal 1
Közigazgatási körzetek csoportjai
Közigazgatási körzeti csoportszám |
Közigazgatási régió |
Moszkva, Szmolenszk, Vlagyimir, |
|
Brjanszk, Kurszk, Orjol, Belgorod, |
|
Kalinyingrád, Pszkov, Novgorod, |
|
Arhangelszk, Murmanszk régiók |
|
Kalmük Köztársaság, Rosztov, Asztrahán |
2. táblázat
Könnyű klíma együttható
Világos nyílások |
|
Könnyű klíma együttható m N |
||||
Közigazgatási körzeti csoportszám |
||||||
Az épület külső falaiban |
||||||
Tetőablakokban |
||||||
Megjegyzés - C - északi; ÉK - |
3. táblázat
Normalizált KEO értékek oldalsó kombinált
világítás a lakó- és középületek fő helyiségeiben
különböző fényklíma erőforráscsoportok közigazgatási körzetei
A közigazgatási körzetek csoportjai erőforrások szerint |
Az oldalsó fénynyílások tájolása |
|||||
iskolai osztályokban |
kiállítótermekben |
olvasótermekben |
a design szobákban |
|||
4. táblázat
Normalizált KEO értékek az oldalsó természeteshez
világítás a különböző lakó- és középületek fő helyiségeiben
közigazgatási körzetek csoportjai a könnyű éghajlati erőforrások számára
Admin csoportok racionális területek a könnyű éghajlati erőforrások szerint |
Az oldalsó fénynyílások tájolása |
Normalizált KEO értékek, % |
|||||
vezetői épületek, irodák munkatermeiben |
iskolai osztályokban |
lakóhelyiségben |
énektermek |
olvasótermekben |
tervezőszobákban, rajz- tervezés- kereskedelmi irodák |
||
5. táblázat
Együttható értékek q én
Az égbolt középső sugarának szögmagassága, |
Együttható értékek q én |
Megjegyzések 1 A középső gerenda szögmagasságának értékeihez, 2 A gyakorlati számításoknál a szögmagasság |
6. táblázat
Fényvédő eszközök, termékek és anyagok
Együttható figyelembe véve a fényveszteséget in
napvédő eszközök,
Acél tartók
Behúzható állítható redőnyök és függönyök
(üvegezett, belső, külső)
Vasbeton és fa tartószerkezetek és boltívek
Fix redőnyök és paravánok védőszöggel
legfeljebb 45°, ha a redőnyök vagy paravánok 90°-os szögben vannak elhelyezve
az ablak síkjához:
vízszintes
függőleges
A gerendák és a keretek tömörek, szelvénymagassággal:
Vízszintes napellenzők:
30°-nál nem nagyobb védőszöggel
50 cm vagy több
15° és 45° közötti védőszöggel
kevesebb, mint 50 cm
(többlépcsős)
Az erkélyek mélysége:
Loggia mélysége:
9. táblázat
Biztonsági tényező NAK NEK h
Telephelyek és területek |
Példák a helyiségekre |
Mesterséges világítás |
Napfény |
|||||
Biztonsági tényező K z Lámpák száma évente |
Biztonsági tényező K z Üvegezési tisztítások száma évente |
|||||||
A lámpatestek működési csoportja |
A fényáteresztő anyag dőlésszöge a |
|||||||
1. Levegős gyártóhelyiségek |
||||||||
a) St. 5 mg/m3 por, füst, korom |
Szintergyárak, cementgyárak és |
|||||||
b) 1-5 mg/m3 por, füst, korom |
Kovácsoló, öntöde, kandallóüzletek, |
|||||||
c) kevesebb, mint 1 mg/m3 por, füst, korom |
Szerszámműhelyek, összeszerelő műhelyek, gépészeti műhelyek, |
|||||||
d) jelentős koncentrációjú gőzök, savak, |
Savak előállítására szolgáló vegyi üzemek üzletei, |
|||||||
2. Speciális üzemi helyiségek |
||||||||
a) a műszaki emeletről |
||||||||
b) alulról a szobából |
||||||||
3. Köz- és lakóépületek helyiségei: |
||||||||
a) poros, forró és nedves |
Vendéglátó egységek meleg boltjai, |
|||||||
b) normál környezeti feltételek mellett |
Irodák és munkaterületek, nappalik, |
|||||||
4. Területek, ahol a levegő környezete a következőket tartalmazza: |
||||||||
a) nagy mennyiségű por (több mint 1 mg/m3) |
Kohászati, vegyipari területek, |
|||||||
b) kis mennyiségű por (kevesebb, mint 1 mg/m3) |
Az ipari vállalkozások területei, kivéve |
|||||||
5. Települések |
Utcák, terek, utak, lakónegyedek |
Megjegyzések
1 A 6. oszlopban megadott biztonsági tényező értékek - 9, 1,1-gyel kell szorozni - mintás üveg, üvegszál, erősített fólia és mattüveg használatakor, valamint könnyű nyílások szellőztetése esetén; 0,9-el - szerves üveg használata esetén.
2 A biztonsági tényezők értékeit gr. 3 - A kisülési fényforrásokhoz 5 van megadva. Izzólámpák használatakor ezeket 0,85-tel kell megszorozni.
Az első és az utolsó tervezési pontot a falak (válaszfalak) felületétől vagy az oszlopok tengelyeitől 1 m távolságra veszik.
I. grafikon a sugarak számának megszámlálásához n 1
II. grafikon a sugarak számának számlálására P 2
Építési terület: Samara régió.
A helyiség neve: design szoba.
Szobamagasság: h p =3,0m.
A szoba hossza: a p = 7,5 m.
A helyiség mélysége: d p = 4,5 m.
A helyiség belső felületeinek reflexiós együtthatója:
ρp=0,2; ρ st = 0,40; ρ izzadság =0,6.
Természetes oldalsó egyirányú világítás.
Meg kell határozni a KEO számított értékét és eloszlását a helyiség jellemző szakasza mentén, valamint az ablaknyílások szükséges méreteit.
Megoldás
A tervezőszoba az adminisztratív épületek helyiségeire vonatkozik (2. táblázat, 2. bekezdés). Vizuális munka fokozat A-1 szerint. A természetes fénytényező normalizált értékét a helyiség jellemző metszetének függőleges síkjának és a hagyományos munkafelületnek a metszéspontjában található tervezési pontban adjuk meg, a faltól 1 m távolságra, a fénynyílásoktól legtávolabbra. A munkafelület a padlótól 0,8 m távolságra található (2. táblázat, a TSN 23-351-2004 Szamarai régió 2. bekezdése). A számítások egyszerűsítése érdekében nincsenek egymással szemben álló épületek.
A KEO, e n normalizált értékét a Samara régióban található épületek esetében (SNiP 23-05-95 D függelék) a képlet határozza meg.
e N = e n m N ,
ahol N a természetes fényellátási csoport száma (4. táblázat és E. függelék) N=2;
e n – KEO érték az 1. táblázat szerint e n =1,5%;
m N – 4. táblázat szerinti fényklíma együttható m N =0,9.
És így,
e N = e n m N = 1,5 × 0,9 = 1,35%.
A számítás lényege a világítónyílások méreteinek kiválasztása a megadott kezdeti adatokkal, biztosítva a KEO normalizált értékét a tervezőhelyiségben.
A KEO számított értékét a helyiség természetes oldalsó megvilágításának tervezésekor százalékban fejezik ki, és a D függelék szerint határozzák meg:
e r b = , (3.11)
ahol e r b a K.E.O. számított értéke. oldalsó világítással;
L – a számított pontból a fénynyíláson át látható égboltszelvények száma;
ε b i – geometriai KEO a tervezési pontban oldalsó megvilágítással, figyelembe véve az égbolt i-edik részéből érkező közvetlen fényt, a (D.9) képlettel meghatározva;
q i olyan együttható, amely figyelembe veszi a CIE felhős égbolt i-edik szakaszának egyenetlen fényességét, a D.1. táblázat szerint meghatározva;
M – a tervezési pontból a fénynyíláson át látható, egymással ellentétes fejlesztésű épületek homlokzati szakaszainak száma;
ε épület j – geometrikus KEO a tervezési pontban oldalsó világítással, figyelembe véve a (D.10) képlettel meghatározott, ellentétes fejlesztésű épületek homlokzatainak j-edik szakaszáról visszaverődő fényt;
b f j – a szemközti (árnyékoló) épület j-edik, a vizsgált épülettel (helyiséggel) párhuzamos szakaszának átlagos relatív fényerejét a D.2. táblázat szerint határozzuk meg;
k épület j – együttható, amely figyelembe veszi a KEO belső tükrözött komponensének változását a helyiségben, szemben álló épületek jelenlétében, a (D.5) képlettel meghatározva;
r 0 – a D.4. és D.5. táblázat szerint elfogadott együttható, amely figyelembe veszi a KEO növekedését oldalsó világítás esetén a helyiség felületéről és az épület melletti alsó rétegről visszaverődő fény miatt;
k з – a 3. táblázat szerint elfogadott biztonsági tényező;
τ 0 – teljes fényáteresztési együttható, a képlettel meghatározva
τ 0 = τ 1 ·τ 2 ·τ 3 ·τ 4 ·τ 5, (3.12)
ahol τ 1 az anyag fényáteresztő képessége, a D.7 táblázat szerint meghatározva;
τ 2 – együttható, figyelembe véve a fényveszteséget a fénynyílás kereteiben, a D.7 táblázat szerint meghatározva;
τ 3 – a teherhordó szerkezetek fényveszteségét figyelembe vevő együttható, a D.8. táblázat szerint meghatározott (oldalsó világítás mellett τ 3 =1);
τ 4 – együttható, figyelembe véve a fényveszteséget a napvédő eszközökben, a D.8 táblázat szerint meghatározva;
τ 5 – együttható a fényveszteség figyelembevételével a lámpák alá szerelt fényvédő rácsban, 0,9-nek számítva, ha van.
Ebben az esetben a teljes fényáteresztési együttható kiszámításakor a (3.12) képlet alakja lesz
τ 0 = τ 1 ·τ 2. (3.13)
Az ablakblokkok függőleges falakba vannak beépítve. Kétrétegű üvegezéssel külön fakeretben fogadjuk, és nincs teherhordó szerkezet, napvédő berendezés és védőháló, így τ 3 =1;τ 4 =1;τ 5 =1.
Ebben a tekintetben a tervezési helyiség természetes megvilágítási együtthatójának kiszámítására szolgáló képlet ellentétes épületek hiányában a következőképpen alakul
e r b = . (3.14)
A KEO beltéri meghatározására szolgáló diagram a 3.4. ábrán látható. A kiválasztott léptékben megrajzolódik a helyiség feltételes munkasíkkal (CWP) egy terve és keresztmetszete, feltüntetve a tervezési pontokat, és a KEO normalizált értékének meg kell egyeznie a számított értékkel egy, a faltól távolabb eső pontban. világító nyílások a helyiség jellegzetes szakaszán 1 m távolságban (M pont).
A természetes oldalsó világítás megtervezésekor szabványos ablakterveket kell használni, amelyeket a GOST 11214-78 szabvány szerint minden fa-, acél- és alumíniumötvözetből készült szerkezetre vonatkozó közös nómenklatúra alapján kell kidolgozni.
Erre az esetre három 1,8 m széles és 1,8 m ablakmagasságú ablakot veszünk, továbbá a tervezési diagramban szimmetrikusan helyezkednek el a helyiség I-I jellemző szakaszához képest. A falak szélességét egyenlőnek kell tekinteni a számítás megkönnyítése érdekében.
A geometriai CFU-t, figyelembe véve az égbolt közvetlen fényét egy ugyanolyan fényes égboltról a helyiség bármely pontján oldalsó világítással, a (D.9) képlet határozza meg:
e b = 0,01 ∙ (n 1 ∙ n 2), (3,15)
ahol n 1 az I A.M. ütemterv szerinti sugarak száma. Danilyuk (G melléklet), az égből a fénynyílásokon át a helyiség keresztmetszetének számított pontjába;
n 2 – a II. ütemterv szerinti, az égből a fénynyílásokon át az alaprajzon a számított pontig áthaladó sugarak száma (G. melléklet folytatása).
Az I. és II. grafikon szerinti sugarak számát a következő sorrendben számítjuk ki:
a) az I. gráf alapja a munkafelület nyomvonalához a keresztmetszeten, az O gráf pólusa pedig a számított M ponthoz (3.3. ábra);
b) számolja meg a fénynyílásokon áthaladó n 1 sugarak számát (n 1 = 6,0 a 3.3. ábrán);
c) jelölje be az I. grafikonon az N félkör számot (N=17,5 3.3. ábra), amely áthalad a C ponton - a fénynyílás közepén;
d) a II. ütemterv rárakódik az alaprajzra úgy, hogy annak függőleges tengelye és vízszintes tengelye, ahol az I. ütemterv szerinti N = 17,5, áthalad a C ponton;
e) az alaprajzon az ablakokon áthaladó II. ütemterv szerinti sugarak összege n 21 + n 22 + n 23 = 15 + 32 + 15 = 62.
A kapott n 1 és n 2 értékeket a (3.15) képletbe behelyettesítve kapjuk
ε b = 0,01· 6,0∙62∙= 3,72.
A q együtthatót, amely figyelembe veszi a felhős égbolt egyenetlen fényességét CIE (Nemzetközi Világítási Bizottság), a D.1. táblázat szerint határozzuk meg. q=0,67 (interpolációs módszerrel).
Az ablaktömbök teljes fényáteresztő képességét a (D.6) képlet segítségével számítjuk ki:
τ 0 = τ 1 ∙ τ 2 = 0,8∙0,6 = 0,48,
ahol τ 1 és τ 2 a G.7 táblázatból származik:
τ 1 =0,8 – kétrétegű ablaküveg;
τ 2 = 0,6 – dupla külön kötés.
Az r 0 kiszámítása a D.4. táblázat szerint történik.
Az r 0 együtthatót a helyiség geometriai méreteihez vesszük figyelembe, és a KEO visszavert komponensét jelenti a helyiségen belül.
A számításhoz a padló, a falak és a mennyezet reflexiós együtthatóit vesszük: ρ p =0,2; ρ st = 0,4; ρ izzadság =0,6.
Ezután a súlyozott átlagos reflektancia kiszámítása a képlet segítségével történik
, (3.16)
ahol ρ p, ρ st, ρ verejték a padló, a falak és a mennyezet visszaverődési együtthatói;
A p, A st, A verejték - a padló, a falak és a mennyezet területe.
A helyiség mélységének d p aránya a hagyományos munkafelület szintjétől az ablak tetejéig mért magassághoz, h o1 egyenlő
.
A tervezési pontnak a külső fal belső felületétől ℓ t mért távolságának a helyiség mélységéhez viszonyított aránya d p egyenlő
.
A D.4 táblázat szerint a feltételes munkafelületen az r 0 értékét interpolációval határozzuk meg, és egyenlő r 0 = 1,6-mal, a helyiség hosszának a p és mélységének d p arányával.
.
A k z biztonsági tényezőt (3. táblázat) k z = 1,2-nek vesszük (évente egyszeri ablaktisztítással).
Ily módon a KEO számított értéke az M pontban meghatározható a helyiség egy jellemző szakaszán, M 1:50 méretarányban (3.3. ábra):
A számított KEO értéket a legközelebbi tizedre kerekítjük. Így e r b = 1,6% elfogadott.
Hasonló módon a KEO-t az 1., 2., 3. tervezési pontokon határoztuk meg a helyiség egy jellemző szakaszán, a számítási eredményeket a 3.1. táblázat tartalmazza.
3.1. táblázat - KEO számítási táblázat adminisztratív helyiségekre
Pontszám | n 1 | N | n 2 | ε b | q | τ 0 | r 0 | k 3 | e b r |
M | 17,5 | 3,72 | 0,67 | 0,48 | 1,6 | 1,2 | 1,6 | ||
5,94 | 0,71 | 0,48 | 1,5 | 1,2 | 2,5 | ||||
9,5 | 10,5 | 0,85 | 0,48 | 1,4 | 1,2 | 5,0 | |||
6,5 | 24,1 | 0,99 | 0,48 | 1,2 | 1,2 | 11,5 |
A fentiek mindegyikéből arra következtethetünk, hogy a helyiség és a kiválasztott ablakblokkok adott geometriai paraméterei mellett (3.2. táblázat) a ke o n = 1,35% normalizált értéke biztosított lesz.
3.2 táblázat - A falak ablaknyílásainak szerkezeti méretei
adminisztratív épületek fa ablaktömbök beépítéséhez
GOST szabványos ablaksorozathoz | Az ablak szerkezeti méretei, m: h 0 (magasság) / b 0 (szélesség) |
GOST 11214-78 | 1,2/1,2; 1,35/1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 1,8/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 2,1/0,9; 1,2; 1,35; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7 |
Az adminisztratív épületek természetes megvilágításának kiszámításához szükséges kezdeti adatokat a 3.3. táblázat tartalmazza.
nyílások S o
A fénynyílások szükséges összterületének meghatározásához az (1.3) képlet segítségével a következőkre van szükség:
1. Számítsa ki a KEO normalizált értékét annak a közigazgatási körzetnek az épületére, ahol a fényviszonyokat az (1.2) képlet segítségével értékelik!
2. Mérje meg az A hosszt, a B helyiség szélességét (mélységét) a külső fal belső felületétől a fénynyílástól legtávolabbi falig, a fénynyílások felső szélének magasságát a feltételes munkavégzés szintje felett. felület h.
3. A mért értékek alapján számítsa ki az arányértékeket:
h).
táblázat szerint 1.7 határozza meg a fénynyílások fénykarakterisztikáját η o ezeknek a kapcsolatoknak az értékétől függően.
1.7. táblázat
A fénynyílások fényjellemzőinek értéke
oldalsó világítással
4. Számítsa ki az alapterületet.
5. táblázat szerint. 1.8 határozza meg a biztonsági tényezőt a helyiség levegőjének állapotától és a fényáteresztő anyag horizonthoz viszonyított dőlésszögétől függően.
1.8. táblázat
Biztonsági tényezők a természetes fényhez
Jegyzet. A biztonsági tényező értékek gr. 3-6-ot meg kell szorozni: 1,1-gyel - mintás üveg, üvegszál, erősített fólia és mattüveg használatakor, valamint könnyű nyílások szellőztetése esetén; 0,9-el - szerves üveg használata esetén.
6. Számítsa ki a teljes fényáteresztést τ o!
az (1.4) képlet szerint:
Ahol τ 1 – az anyag fényáteresztési tényezője az 1.9. táblázat szerint;
τ 2 – együttható figyelembe véve a fényveszteséget a fénynyílás kereteiben. A világítónyílás méreteit az 1.9. táblázat szerinti külső mérés szerinti kötődoboz méreteivel egyenlőnek kell tekinteni; τ 3 - együttható figyelembe véve a fényveszteséget a tartószerkezetekben (oldalsó világítással τ 3 = 1); τ 4 – a fényveszteséget figyelembe vevő együttható a napvédő eszközökben az 1.10. táblázat szerint (napvédő eszközök használatának mellőzése esetén τ 4 = 1); τ 5 – a lámpák alá szerelt védőháló fényveszteségét figyelembe vevő együttható 0,9-nek számít, és oldalsó világítással τ 5 = 1;
1.9. táblázat
Az együtthatók értékei τ 1 és τ 2
A táblázat vége. 1.9
Jegyzet. Együttható értékek τ 1 és τ 2 a táblázatban nem szereplő fényáteresztő anyagokhoz és kötésekhez. 1.9, a GOST 26602.4 szerint kell meghatározni.
1.10. táblázat
Az együtthatók értékei τ 4
1.10. táblázat vége
7. Számítsa ki az arányértékeket:
Szobahossz / szobamélység (A/B);
A helyiség mélysége / a világítónyílások felső szélének magassága a feltételes munkafelület szintje felett (B/ h);
Távolság a számított ponttól a külső fal belső felületéig / a szoba mélysége ( L/BAN BEN).
táblázat szerint 1.11 határozza meg az együtthatót a KEO növekedésének figyelembevételével r 1 ezeknek az arányoknak az értékétől és a helyiség belső felületeinek súlyozott átlagos reflexiós együtthatójának számított értékétől függően, amely 0,50-nek felel meg lakó- és nyilvános helyiségekben.
A mérések és számítások eredményeit írja be a táblázatba. 1.12.
A helyiségben lévő ablakok szükséges számát az (1.5) képlet határozza meg:
hol van egy ablak területe, m2.
Egy ablak területét az (1.6) képlet határozza meg:
hol az egyik ablak szélessége, m; - egy ablak magassága, m.
A helyiségek természetes megvilágításának kiszámítása a bútorok, berendezések és egyéb árnyékoló tárgyak figyelembevétele nélkül történik. A számítással megállapított fénynyílások méretei ±10%-kal változtathatók.
1.11. táblázat
r együttható értékei 1 feltételes munkafelülethez
A táblázat vége. 1.11
1.12. táblázat
Kezdeti, mért és számított adatok
Ellenőrző kérdések
1. Sorolja fel a világítás főbb mennyiségi mutatóit?
2. Milyen világítási értéket érzékelnek az emberi látószervek?
3. Milyen mértékegységekben mérik a megvilágítást, a fényáramot, a fényerőt és a fényerősséget?
4. A természetes fény hátrányai?
5. Mi a vegyes világítás? Milyen esetekben használják? Mi az előnye?
6. A természetes fény fajtái?
7. Mi az oldalsó természetes világítás?
8. Mi az a felső természetes világítás?
9. Mi az a nappali fényfaktor (DLC)? A terem mely pontján van szabványosítva a minimális KEO-érték az osztálytermek természetes egyirányú oldalvilágítására?
10. Attól függően, hogy milyen értékeket választanak ki a KEO normalizált értékét a vizsgált helyiségekre?
11. Hogyan változik a KEO a helyiség adott pontján, ha a külső megvilágítás megduplázódik?
12. Mit vesz figyelembe a fényklíma együtthatója?
13. Mit vesz figyelembe a biztonsági tényező a természetes megvilágítás kiszámításakor?
14. A lux méter-impulzusmérő működési elve?
15. Mire használhatók a luxméter-pulzusmérő rögzítései?