CC BY
1УДК 692.49
Жабина В.А., магистрант, направление подготовки 08.04.01 Строительство, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: zhviktoriya@mail.ru
Евграфова М.В., магистрант, направление подготовки 08.04.01 Строительство, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: zhviktoriya@mail.ru
Хамидуллин В.А., магистрант, направление подготовки 08.04.01 Строительство, Оренбургский государственный университет, Оренбург e-mail: zhviktoriya@mail.ru
Научный руководитель: Кузнецова Е.В., канд. техн. наук, доцент кафедры технологии строительного производства, Оренбургский государственный университет, Оренбург
ПРИМЕНЕНИЕ СВЕТОПРОЗРАЧНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Еще недавно единственным материалом для создания светопрозрачных конструкций, в том числе и кровельных, служило стекло. В настоящее время ситуация изменилась, и для этих целей используют поликарбонатные листы, применение которых позволяет создавать качественные и выразительные, с архитектурной точки зрения, объекты.
Ключевые слова: светопрозрачное покрытие, поликарбонат, коэффициент естественной освещенности.
Прозрачные кровли неизменно привлекают взгляд и очаровывают своей необыкновенной воздушностью, но при выборе таких конструкций надо учитывать специфику их использования.
Предъявляемые к светопропускающим кровлям требования определяются их основной функцией - обеспечением естественного освещения внутреннего помещения. Такие конструкции должны обеспечивать уровень освещенности помещений соответственно существующим нормам.
Поликарбонат является другим вариантом используемого для крыш прозрачного полимера. Материал сохраняет свои физико-механические свойства под воздействием высокотемпературного режима. В этом смысле он превосходит акрил. Эксплуатация поликарбоната возможна при температуре в диапазоне: от - 40 до + 120 градусов. В настоящее время он выпускается в форме монолитных и структурированных листов и панелей.
Прозрачные кровли на основе структурированного поликарбоната на сегодняшний день структурированные (ячеистые, сотовые) листы и панели из поликарбоната являются самыми популярными в строительстве.
Созданные на основе такого материала кровли отличаются:
1. Незначительным удельным весом (в пределах 0,7-4,8 кг/кв. м), благодаря чему можно устраивать легкие конструкции, реализовать любые дизайнерские идеи, при этом не тратить значительных средств.
2. Прекрасными теплоизоляционными качествами; гибкостью, которая позволяет создавать арочные конструкции.
3. Повышенной несущей способностью; длительным эксплуатационным сроком (до 12 лет); стойкостью к воздействию химических агентов; низким уровнем горючести.
Согласно СП 363.1325(800.2017 «Покрытия све-топрозрачные и фонари зданий и сооружений. Правила проектирования» расчет следует проводить с учетом требований СП 52.13330.
Конструктивные решения светопрозрачных покрытий и фонарей, в составе светопрозрачных конструкций здания или сооружения, следует принимать с учетом нормируемого значения коэффициента естественного освещения (КЕО).
Рассмотрим применение светопрозрачного покрытия для спортивного зхала (рис. 1, 2).
Расчет КЕО в р асчетных точках помещения при боковой системе освещения следует производить по формуле
е х ( - я) - ге Т
где
Бб - геометрический КЕО в расчетной точке (рисунок 1) при боковом освещении, учитывающий прямой свет небе, определяемый по графикам Данилюка I и II.
Рисунок 1 - Разрез здания
Рисунок 2 - План здания
Геометрический коэф фицие нт естественной освещенности, учитывающий прямой свет неба в какой-либо точке помещения, определяется по формуле:
= 0,01 •( • п2),
где
п1 - количество лучей по графику I, проходящих от неба через световые проемы, а расчетную точку (рисунок 1) на поперечном разрезе помещения; п2 - количество лучей по графику II, проходя-
щих от неба через световые проемы, а расчетную точку (рисунок 1) на плане помещения (рисунок 2);
q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый по таблице 15 [1] в зависимости от угла 9 (9 - угол, образованный линией горизонта и прямой, соединяющей точку С и центр светового проема с расчетной точкой при открытом небосводе). Расчет коэффициента естественной освещенности КЕО при боковой системе освещения сводится в таблицу 1.
Таблица 1 - Расчетные параметры помещения и его бокового естественного освещения.
№ расчетной точки Прямой свет неба Внутренний свет, отраженный от стен, потолка, пола Влияние остекления т0/К 0 з еб р е норм
п1 П2 Еб 9 Е6Ч В/Ъ, 1т/В 1п/В Р ср Г0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 11 23 2,53 71 1,24 3,12 8,5 0,03 0,7 0,42 1,02 0,46 1,34 3 %
№ расчетной точки Прямой свет неба Внутренний свет, отраженный от стен, потолка, пола Влияние остекления тТК 0 з еб р е норм
п1 П2 Бб е Ч БбЧ В/Ц Гг/В ЫВ Р ср Г0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
2 6 69 4,14 24 0,78 3,21 8,5 0,18 0,7 0,42 1,24 0,46 1,83 3 %
3 2 61 1,22 14 0,64 0,78 0,34 1,47 0,53
4 6 69 4,14 24 0,78 3,21 0,18 1,24 1,83
5 11 23 2,53 71 1,24 3,12 0,03 1,02 1,34
где
В - глубина помещения; Ц - высота верхней грани окнанад РП; I - расстояние от- расчетной точки до внутренней поверхности наружной стены, м; I - длина помещения;
Р х-
р р с Р р с Р р р с р с Ъ
где
Е - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении, определяемый по графикам Данилюка Ш Щ1].
Геометрический коэффициент естественной освещенности в какой-либо точке помещения при верхнем освещении Ев определяется:
а =0,0«. (п« - п2) ,
0,7 - 9Н с 0,7 - 864 с 0,« - 864 «824
х 0,42
где
где
р - коэффициенты отражения стен, потолка и пола, принимаемые в зависимости от вида цветовой отделки; S - площади стен, потолка, пола. г0 - коэффициент, учитывающий! повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от основных поверхностей помещения, определяемый по таблице 9 [1]; т0 - общий коэффициент светопропускания, определяемый по табмице8 [1]; Кз - коэффициент запаса, принимаемый по таблице 5 [1].
В связи с тем, что во всех точках расчетное значение КЕО меньше нормативного, следовательно, для обресперчения нормативной освещенности необходимо дополнительно к боковому освещению запроектировать верхнее освещение.
Проверочный расчет КЕО в расчетных точках помещения при верхней системе освещения следует производить по формуле:
х[
(г
е «)] ,
п3 - количество лучей по графику III, проходящих от неба в расчетную точку через верхние световые проемы на поперечнсм разрезе помещения;
п2 - количество лучей по графику II, проходящих от неба в расчетную точку через верхние световые проемы на поперечном разрезе помещения;
Евср - среднеарифметическое значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения,о пределяемое из соотношения:
N V «
где
Ев123п - геометриче ский КЕО при верхнем освещении в расчетных точках (стен, потолка, пола); Кф - коэффициент, учитывающий тип фонаря, определяемый по таблице 13 [1]. Расчет коэффициента естественной освещенности КЕО при верхней системе сводится в таблицу 2.
Таблица 2 - Расчетные параметры помещения и его верхнего естественного освещения
№ расчетной точки Прямой свет неба Внутренний свет, отраженный от стен, потолка, пола Влияние остекления тТК 0з ев р ев ср е норм
пз П2 Б в Ев.ср Н/В ф р ср гф ф
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 52 33,28 42,95 0,36 0,42 1,1 1,1 0,54 1,9 2,69 3 %
2 72 66 47,52 2,12
е
№ расчетной точки Прямой свет неба Внутренний свет, отраженный от стен, потолка, пола Влияние остекления т0/К 0 з ев р ев ср е норм
П3 П2 Е в Ев.ср Н/В ф р ср гф Кф ф
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
3 77 69 53,13 42,95 0,36 0,42 1,1 1,1 0,54 3,75 2,69 3 %
4 72 66 47,52 2,12
5 52 64 33,28 1,9
Нф - высота нижней грани фонаря над РП,м;
ев - среднее расчетное значение КЕО в поме- е = +
ср
щении.
КЕО помещения общее определяется по фор- Полученные результаты вносятся в таблицу 3. муле:
Таблица 3 - Расчет КЕО при комбинированной системе естественного освещения
№ расчетной точки е о р е к р ср ек норм
1 3,24
2 3,95
3 4,28 3,732 3
4 3,95
5 3,24
Делаем вывод, что комбинированное освещение спортивного зала удовлетворяет требованиям норм.
Литература
1. Расчет и проектирование естественного освещения помещений: учебно-методические указания / И.В. Мигалина, Н.И. Щепетков. - М.: МАРХИ, 2011. - 68 с.
2. СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». - М., 2003. - 93 с.
3. СП 23-102-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий». - М., 2003. - 112 с.
4. СП 363.1325800.2017 «Покрытия светопрозрачные и фонари зданий и сооружений. Правила проектирования».
5. Справочная книга по светотехнике (3-е издание, переработанное и дополненное). Под общей редакцией Айзенберга Ю.Б. - М.: «Знак», 2006. - 182 с.
