Естественное освещение помещений. Коэффициент естественной освещенности. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) Коэффициент естественной освещенности кео

Потери мирного населения и общие потери населения Германии во Второй мировой войне Большую трудность представляет собой определение потерь мирного немецкого населения. Например, число погибших в результате бомбардировки Дрездена союзной авиацией в феврале 1945 года

Динамика естественного государства: от хрупкого естественного государства к базисному

Динамика естественного государства: от хрупкого естественного государства к базисному Как хрупкие естественнее государства трансформируются в базисные естественные государства? Как общество, чье главное достижение состоит в удержании вместе господствующей коалиции,

Рост населения (или прирост, что фактически то же самое) характеризу­ется рядом показателей, самый простой из которых - уже известный из главы 4 общий коэффициент естественного прироста. Напомню, что этот коэффициент представляет собой отношение величины естественного прироста населения к его средней (чаще всего-среднегодовой) численности. Напомню также, что естественный прирост представляет собой разность между числом родившихся и умерших в одном и том же периоде времени (обычно в календарном году) или разность между общими коэффициента­ми рождаемости и смертности.

Коэффициент естественного прироста обладает всеми теми же достоинствами и недостатками, что и другие общие коэффициенты. Главный его недостаток - зависимость величины коэффициента и его динамики от особенностей возрастной структуры населения и ее изменений. Следует за­метить, что эта зависимость коэффициента естественного прироста от воз­растной структуры даже гораздо значительнее, чем других общих коэффи­циентов. Она как бы удваивается одновременным влиянием возрастной структуры на уровни рождаемости и смертности в противоположных на­правлениях. В самом деле, скажем, в относительно молодом населении, с высоким удельным весом молодежи от 20 до 35 лет (когда рождают первых и вторых детей, вероятность рождения которых и сегодня еще достаточно высока, а вероятность смерти в этих возрастах, напротив, невелика) даже при умеренном уровне рождаемости будет наблюдаться относительно высокое число рождений (за счет большого числа и удельного веса в общей численности населения молодых супружеских пар) и одновременно - по той же самой причине, вследствие молодой возрастной структуры - отно­сительно меньшее число смертей. Отсюда соответственно большей будет и разность между числом рождений и смертей, т.е. естественный прирост и коэффициент естественного прироста. Напротив, при сокращении уровня рождаемости и в результате этого сокращения - старении возрастной структуры - будет увеличиваться число умерших (при этом уровень смер­тности в каждой возрастной группе может оставаться неизменным или даже снижаться), и в конечном итоге будет сокращаться естественный при­рост населения и коэффициент естественного прироста. Именно последнее и происходит в нашей стране, так же как и в других экономически разви­тых странах с низкой рождаемостью.

Зависимость величины общего коэффициента естественного прироста от возрастной структуры населения необходимо учитывать в сравнитель­ном анализе при сопоставлении таких коэффициентов по странам или территориям с населениями, отличными друг от друга по характеру своего де­мографического развития и соответственно - по характеру своей возрастной структуры.

Одним из способов устранения этого недостатка, приведения сравнива­емых коэффициентов естественного прироста к сопоставимому виду, мо­гут служить уже известные читателю индексный метод и методы стандар­тизации общих коэффициентов. Рамки данного учебника не позволяют рассмотреть эти методы здесь (но с ними можно познакомиться в справоч­никах по статистике и в иной научной литературе).

Другим способом повысить качество измерения уровня динамики насе­ления состоит в том, чтобы от естественного прироста перейти к исчисле­нию показателей воспроизводства населения. Достоинство этих показате­лей состоит в их независимости от структуры населения, прежде всего от половозрастной.

Основным критерием оценки переменного естественного освещения служит величина, называемая коэффициентом естественной освещенности (КЕО, е), который показывает какую долю освещенность в данной точке помещения составляет от одновременной наружной освещенности горизонтальной поверхности на открытом месте при пасмурном (облачность 8 – 10 баллов) небосводе и выражается отношением

где Е в – освещенность в расчетной точке внутри помещения, лк;

Е н – одновременная освещенность этой же точки под открытым небосводом, лк.

Однако наиболее простым и удобным в практике архитектурно-строительного проектирования является графоаналитический метод расчета геометрического КЕО, который разработал в 20 – 30 годы прошлого века А.М. Данилюк. Идея этого метода состоит в следующем.

Источником излучения при естественном освещении является небосвод. Данилюк представил его в виде полусферы, поверхность которой он разбил на 10000 площадок двумя группами (100 ´ 100) плоскостей. Первая группа – плоскости, проходящие через основной диаметр. Вторая группа – плоскости, проходящие параллельно основному вертикалу полусферы, проходящему через ее центр, а также перпендикулярно первой группе плоскостей. Причем, разбивка осуществлялась таким образом, чтобы проекция телесного угла каждой площадки была одинакова. Следовательно, на основе закона проекции телесного угла, каждая площадка создает одинаковую освещенность в центре полусферы и на основе этого можно принять, что из центра каждой площадки исходит по одному световому лучу. Тогда освещенность расчетной точки, находящейся под открытым небосводом, можно считать равной E н = 10000 лучей (или единиц).

Помещаем эту расчетную точку в помещение, например, с одним светопроемом. Большая часть лучей света не будет доходить до расчетной точки, т.к. ограждения помещения не светопрозрачны. Только лишь некоторое количество лучей будет проходить через проем в данную точку. Чтобы определить количество лучей, проходящих от участка небосвода через проем в помещение, необходимо определить площадь этого участка в лучах, для чего количество лучей по вертикали (n1) умножается на количество лучей по горизонтали (n2).Тогда освещенность в расчетной точке помещения определится

Е в = n 1 × n 2 лучей (или единиц),

где n 1 - количество лучей, проходящих в расчетную точку через проем на разрезе помещения;

n 2 - количество лучей, проходящих в расчетную точку через проем (или через проемы) на плане помещения.

Итак, имея освещенность в расчетной точке внутри помещения Ев и освещенность этой же точки под открытым небосводом Ен, можно определить геометрический коэффициент естественной освещенности, используя формулу (2):

Поскольку Данилюк был архитектором, то он знал, что архитекторы постоянно работают с планами и разрезами. Поэтому разбитая на площадки полусфера была сначала спроецирована

на вертикальную плоскость, где первая группа плоскостей превратилась в радиальные линии, а вторая – в концентрические полуокружности. Таким образом, получился график І (, рис.2).

Затем полусфера была спроецирована на горизонтальную плоскость, где радиальные линии остались, а вторая группа плоскостей превратилась в горизонтальные линии. Таким образом, получился график ІІ (, рис.3).

Итак, чтобы получить значение геометрического КЕО, необходимо расчетную точку на разрезе помещения совместить с графиком І и подсчитать количество лучей n1, проходящих через светопроем. Затем совместить план помещения с графиком ІІ и подсчитать количество лучей n2, проходящих через проемы. По формуле (6) нетрудно определить величину геометрического КЕО.

при проектировании систем естественного освещения зданий возникает вопрос о том, каковы оптимальные параметры естественного освещения необходимы для данного помещения. Поскольку конечной целью проектирования и строительства здания является создание благоприятной искусственной среды для нормальной деятельности человека, то при определении оптимальных параметров среды необходимо, прежде всего, учитывать физиологические потребности человека. В частности, для световой среды условия зрительного восприятия зависят от видимости объектов различения.

Необходимое количество и качество природного света в помещениях определяется их функциональным или технологическим назначением, точнее, характером зрительной работы. На основе многолетнего опыта и проведенных многочисленных исследований были установлены параметры естественного освещения, при которых обеспечиваются благоприятные условия для зрения. Эти характеристики получили отражение в нормах, имеющих у нас силу закона.

Нормированными называются такие значения параметров, при которых в максимальной степени обеспечиваются биологические и психологические потребности человека, а также энергетические, материально-технические и экономические возможности государства на данный период времени.

При оценке систем естественного освещения помещений нормируемыми параметрами являются КЕО и неравномерность естественного освещения.

Нормированные значения КЕО в помещении выбираются в зависимости от двух факторов:

От сложности зрительной работы. В производственных помещениях она классифицируется по величине объекта различения на 8 разрядов – от работы наивысшей точности с деталями различения менее 0,15 мм, до грубой - с объектами более 5 мм. В гражданских зданиях помещения имеют типологическую классификацию.

От вида системы естественного освещения.

Все эти параметры определены для ІІІ светоклиматического пояса. Для других поясов необходим пересчет нормированного значения КЕО с учетом его светоклиматических особенностей по формуле:

где е н – нормативное значение КЕО для данного района строительства, %;

Нормативное значение КЕО для ІІІ светоклиматического пояса. Принимается по табл. 1 для производственных зданий и по табл. 2 для остальных видов зданий , %;

m – коэффициент светового климата, определяемый по табл. 4 ;

С – коэффициент солнечности климата, определяемый по табл. 5 .

Коэффициент солнечности вводится в формулу (14) из следующих соображений. При расчетах согласно существующим нормам принимается пасмурный небосвод. Однако каждый регион имеет свое соотношение пасмурных и ясных дней в году. Ясные дни имеют более высокий средний уровень наружной освещенности за счет наличия интенсивной прямой составляющей. Этот фактор как раз и учитывает коэффициент С. Чем южнее расположен город, тем больше солнечных дней в году, тем более высокий уровень наружной освещенности, тем меньше может быть значение С. Коэффициент солнечности, помимо широты расположения населенного пункта, зависит также от вида системы естественного освещения и ориентации здания по сторонам горизонта.

Неравномерность естественного освещения определяется отношением среднего значения КЕО по расчетным точкам характерного разреза к наименьшему значению КЕО.

Неравномерность естественного освещения помещений производственных и общественных зданий с верхним или с верхним и боковым естественным освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3: 1. расчетные значения КЕО ер при верхнем или при верхнем и боковом освещении в любой точке на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения должно быть не менее нормированного значения КЕО при боковом освещении для работ соответствующих разрядов.

Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещений с боковым освещением; производственных помещений, в которых выполняются работы VII и VIII разрядов при верхнем или при верхнем и боковом освещении; вспомогательных помещений и помещений общественных зданий, в которых производится обзор окружающего пространства при очень кратковременном, эпизодическом различении объектов, а также в которых происходит общая ориентировка в пространстве.

Освещенность , создаваемая дневным естественным светом, изменяется в чрезвычайно широких пределах. Изменения эти обусловливаются временем дня, сезоном и метеорологическими факторами (облачность, осадки). Величина освещенности в дневное время может за короткий промежуток измениться в десятки раз. Поэтому естественное освещение помещений нельзя характеризовать, а следовательно, и нормировать абсолютной величиной освещенности, как это принято для установок искусственного освещения.

Для определения естественного освещения помещений принято пользоваться относительной величиной, показывающей, во сколько раз освещенность внутри помещения (Евн) меньше освещенности снаружи здания (Е нар), где под освещенностью снаружи здания понимают освещенность горизонтальной плоскости, создаваемую рассеянным светом небосвода при экранировании прямых солнечных лучей. Эта относительная величина, выражаемая обычно в процентах, называется коэффициентом естественной освещенности (к. е. о.): e%=(Eвн*100)/Енар.

Величина не зависит от времени дня и прочих факторов, влияющих на изменение освещенности, создаваемой естественным , что позволяет принять ее в качестве нормируемой характеристики при естественном освещении.

В нормах принято раздельное нормирование естественного освещения помещений для верхнего и бокового света. В помещениях, освещаемых только боковым светом, нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности емин в точках, наиболее удаленных от окон. В помещениях, освещаемых верхним или комбинированным светом, нормируется среднее значение коэффициента естественной освещенности еср. Это объясняется тем, что при боковом свете имеет место большая неравномерность освещения и среднее значение коэффициента естественной освещенности не может охарактеризовать условий естественного освещения помещений. При верхнем и комбинированном свете, если равномерность освещения достаточна, значения еср вполне характеризуют условия освещения.

Измерение коэффициента естественной освещенности производится одновременным замером величин освещенности внутри помещения и снаружи здания, так как в зависимости от условий облачности величина дневной естественной освещенности может измениться за несколько секунд в несколько раз. Поэтому замеры освещенности от дневного естественного света только в помещениях без одновременного измерения освещенности снаружи здания не имеют смысла. Измерения освещенности снаружи здания необходимо производить при экранировании фотоэлемента от прямых лучей солнца.
Приведем пример определения коэффициента естественной освещенности по данным измерений.

Так, при одновременном измерении значений освещенности оказалось, что освещенность внутри помещения равна 450 1х, а снаружи здания - 15 000 1х. Коэффициент естественной освещенности в этом случае равен:e 450*100/15000=3%.

Этот пример показывает , насколько важно использовать дневной естественный свет. При помощи искусственного освещения нельзя, как правило, создать таких больших значений освещенности, которые имеют место при естественном освещении. Действительно, даже при коэффициенте естественной освещенности, равном 3%, что соответствует работам средней точности, при относительно невысокой освещенности снаружи здания освещенность в помещении составляет 450 1х, т. е. почти достигает уровня норм искусственного освещения для наиболее точных работ при использовании ламп накаливания.

В ряде случаев при попадании прямых солнечных лучей в помещения условия зрительной работы ухудшаются из-за наличия прямой и отраженной блескости. Мерами борьбы с инсоляцией служат побелка остекления светопроемов, применение светлых штор, устройство козырьков над окнами и т. д.