Naturalne oświetlenie lokalu. Naturalny współczynnik światła. Współczynnik naturalnego oświetlenia (KEO) Współczynnik naturalnego oświetlenia keo

Straty cywilne i straty ogólne ludności niemieckiej podczas II wojny światowej Bardzo trudno jest określić straty niemieckiej ludności cywilnej. Na przykład liczba ofiar śmiertelnych bombardowań Drezna przez aliantów w lutym 1945 r

Dynamika stanu naturalnego: od stanu naturalnego kruchego do stanu podstawowego

Dynamika stanu naturalnego: od kruchego stanu naturalnego do podstawowego. Jak kruche stany naturalne przekształcają się w podstawowe stany naturalne? Jako społeczeństwo, którego głównym osiągnięciem jest utrzymanie dominującej koalicji,

Wzrost liczby ludności (lub wzrost, co właściwie oznacza to samo) charakteryzuje się szeregiem wskaźników, z których najprostszym jest ogólny współczynnik przyrostu naturalnego, znany już z rozdziału 4. Przypomnę, że współczynnik ten jest stosunkiem wielkości przyrostu naturalnego populacji do jej średniej (najczęściej średniorocznej) liczby. Przypomnę też, że przyrost naturalny to różnica między liczbą urodzeń i zgonów w tym samym okresie (najczęściej roku kalendarzowym) lub różnica między surowym współczynnikiem urodzeń i zgonów.

Stopa przyrostu naturalnego ma te same zalety i wady, co inne ogólne stopy. Jego główną wadą jest zależność wartości współczynnika i jego dynamiki od charakterystyki struktury wiekowej populacji i jej zmian. Należy zauważyć, że ta zależność współczynnika przyrostu naturalnego od struktury wieku jest nawet znacznie większa niż inne ogólne współczynniki. Jest ona niejako podwojona przez jednoczesne oddziaływanie struktury wiekowej na poziom dzietności i umieralności w przeciwnych kierunkach. W rzeczywistości, powiedzmy, w stosunkowo młodej populacji, z wysokim odsetkiem młodych ludzi w wieku od 20 do 35 lat (kiedy rodzą się pierwsze i drugie dzieci, których prawdopodobieństwo urodzenia jest nadal dość wysokie, a prawdopodobieństwo śmierci w tym wieku jest wręcz przeciwnie, niewielki), nawet przy umiarkowanym poziomie dzietności będzie można zaobserwować stosunkowo dużą liczbę urodzeń (ze względu na dużą liczbę i udział młodych małżeństw w ogólnej liczbie ludności), a przy tym czasie – z tego samego powodu, ze względu na młodą strukturę wiekową – stosunkowo mniejszą liczbę zgonów. Tym samym różnica między liczbą urodzeń i zgonów będzie odpowiednio większa, tj. przyrost naturalny i stopa przyrostu naturalnego. Wręcz przeciwnie, wraz ze spadkiem współczynnika urodzeń i w efekcie tego spadku – starzejącej się struktury wiekowej – zwiększy się liczba zgonów (przy czym współczynnik umieralności w poszczególnych grupach wiekowych może pozostać niezmieniony lub nawet spaść), a docelowo naturalny zmniejszy się wzrost liczby ludności i tempo przyrostu naturalnego. To drugie zjawisko ma miejsce zarówno w naszym kraju, jak i w innych krajach rozwiniętych gospodarczo, o niskim wskaźniku urodzeń.

Zależność wartości ogólnego współczynnika przyrostu naturalnego od struktury wiekowej ludności należy uwzględnić w analizie porównawczej przy porównywaniu tych współczynników dla krajów lub terytoriów o populacjach różniących się od siebie charakterem rozwoju demograficznego i, w związku z tym, charakter ich struktury wiekowej.

Jednym ze sposobów usunięcia tego mankamentu i doprowadzenia porównywanych współczynników przyrostu naturalnego do porównywalnej postaci jest znana już czytelnikowi metoda indeksowa i metody standaryzacji ogólnych współczynników. Zakres tego podręcznika nie pozwala nam na omówienie tych metod w tym miejscu (ale można je znaleźć w podręcznikach statystycznych i innej literaturze naukowej).

Innym sposobem na poprawę jakości pomiaru poziomu dynamiki populacji jest przejście od przyrostu naturalnego do obliczania wskaźników reprodukcji populacji. Zaletą tych wskaźników jest ich niezależność od struktury populacji, przede wszystkim od płci i wieku.

Głównym kryterium oceny zmiennego oświetlenia naturalnego jest wartość zwana współczynnikiem oświetlenia naturalnego (KEO, e), która pokazuje, jaka część oświetlenia w danym punkcie pomieszczenia pochodzi z jednoczesnego oświetlenia zewnętrznego powierzchni poziomej w otwartej przestrzeni. miejsce pod zachmurzonym niebem (zachmurzenie 8 - 10 punktów) i wyraża postawę

gdzie E in – oświetlenie w obliczonym punkcie w pomieszczeniu, luksy;

En – jednoczesne oświetlenie tego samego punktu pod gołym niebem, luks.

Jednak najprostszą i najwygodniejszą w praktyce projektowania architektonicznego i budowlanego jest graficzno-analityczna metoda obliczania geometrycznego KEO, opracowana w latach 20. - 30. ubiegłego wieku przez A.M. Daniliuk. Idea tej metody jest następująca.

Źródłem promieniowania w świetle naturalnym jest niebo. Danilyuk przedstawił to w postaci półkuli, której powierzchnię podzielił na 10 000 obszarów w dwóch grupach (100 ‒ 100) płaszczyzn. Pierwszą grupę stanowią płaszczyzny przechodzące przez średnicę główną. Druga grupa to płaszczyzny biegnące równolegle do głównego pionu półkuli przechodzącego przez jej środek, a także prostopadle do pierwszej grupy płaszczyzn. Ponadto podział został przeprowadzony w taki sposób, aby rzut kąta bryłowego każdego miejsca był taki sam. W rezultacie, w oparciu o prawo rzutowania kąta bryłowego, każdy obszar wytwarza takie samo oświetlenie w środku półkuli i na tej podstawie możemy założyć, że ze środka każdego obszaru pochodzi jeden promień światła. Następnie oświetlenie obliczonego punktu znajdującego się pod gołym niebem można uznać za równe E n = 10 000 promieni (lub jednostek).

Ten punkt obliczeniowy umieszczamy np. w pomieszczeniu z jednym otworem świetlnym. Większość promieni świetlnych nie dotrze do obliczonego punktu, ponieważ ogrodzenia pomieszczenia nie są przezroczyste. Tylko określona liczba promieni przejdzie przez otwór do danego punktu. Aby określić liczbę promieni przechodzących z odcinka nieba przez otwór do pomieszczenia, należy określić obszar tego odcinka w promieniach, dla których liczbę promieni pionowych (n1) mnoży się przez liczbę promieni poziomych (n2). Następnie zostanie określone oświetlenie w obliczonym punkcie pomieszczenia

E in = n 1 × n 2 promieni (lub jednostek),

gdzie n 1 to liczba promieni przechodzących do obliczonego punktu przez otwór w przekroju pomieszczenia;

n 2 - liczba promieni przechodzących do obliczonego punktu przez otwór (lub przez otwory) na rzucie.

Zatem mając oświetlenie w obliczonym punkcie wewnątrz pomieszczenia E i oświetlenie tego samego punktu pod gołym niebem En, możemy wyznaczyć geometryczny współczynnik oświetlenia naturalnego za pomocą wzoru (2):

Ponieważ Danilyuk był architektem, wiedział, że architekci stale pracują z planami i przekrojami. Dlatego też najpierw wyświetlono półkulę podzieloną na platformy

na płaszczyznę pionową, gdzie pierwsza grupa płaszczyzn zamieniła się w linie promieniowe, a druga w koncentryczne półkola. W ten sposób otrzymaliśmy wykres I (ryc. 2).

Następnie półkulę rzutowano na płaszczyznę poziomą, gdzie pozostały linie promieniowe, a drugi zestaw płaszczyzn stał się liniami poziomymi. W ten sposób otrzymaliśmy wykres II (ryc. 3).

Zatem, aby otrzymać wartość geometryczną KEO, należy połączyć obliczony punkt na przekroju pomieszczenia z wykresem I i policzyć liczbę promieni n1 przechodzących przez otwór świetlny. Następnie połącz rzut kondygnacji z harmonogramem II i policz liczbę promieni n2 przechodzących przez otwory. Korzystając ze wzoru (6) łatwo jest wyznaczyć wartość geometryczną KEO.

Projektując systemy oświetlenia naturalnego budynków pojawia się pytanie, jakie są optymalne parametry oświetlenia naturalnego potrzebne dla danego pomieszczenia. Ponieważ ostatecznym celem projektowania i budowy budynku jest stworzenie sprzyjającego sztucznego środowiska dla normalnej działalności człowieka, przy ustalaniu optymalnych parametrów środowiskowych należy przede wszystkim wziąć pod uwagę potrzeby fizjologiczne człowieka. W szczególności w przypadku środowiska jasnego warunki percepcji wzrokowej zależą od widoczności obiektów dyskryminacji.

O wymaganej ilości i jakości naturalnego światła w pomieszczeniach decyduje ich przeznaczenie funkcjonalne lub technologiczne, a dokładniej charakter pracy wizualnej. Na podstawie wieloletniego doświadczenia i licznych badań ustalono parametry oświetlenia naturalnego, które zapewniają korzystne warunki widzenia. Cechy te znajdują odzwierciedlenie w normach mających moc prawną w naszym kraju.

Znormalizowane są te wartości parametrów, przy których w maksymalnym stopniu są zapewnione potrzeby biologiczne i psychologiczne człowieka, a także możliwości energetyczne, materiałowe, techniczne i ekonomiczne państwa na dany okres.

Przy ocenie systemów oświetlenia naturalnego pomieszczeń standaryzowanymi parametrami są KEO i nierównomierność oświetlenia naturalnego.

Znormalizowane wartości KEO w pomieszczeniu dobierane są w zależności od dwóch czynników:

Od złożoności pracy wizualnej. W zakładach produkcyjnych klasyfikuje się go według wielkości obiektu dyskryminacji na 8 kategorii - od pracy o najwyższej dokładności z szczegółami dyskryminacji mniejszymi niż 0,15 mm, do zgrubnej - z obiektami większymi niż 5 mm. W budynkach cywilnych pomieszczenia mają klasyfikację typologiczną.

W zależności od rodzaju systemu oświetlenia naturalnego.

Wszystkie te parametry są określone dla III jasnej strefy klimatycznej. W przypadku innych stref konieczne jest ponowne obliczenie znormalizowanej wartości KEO, biorąc pod uwagę jej cechy lekkoklimatyczne, za pomocą wzoru:

gdzie e n jest standardową wartością KEO dla danego obszaru budowy, %;

Standardowa wartość KEO dla III jasnej strefy klimatycznej. Przyjęto zgodnie z tabelą. 1 dla budynków przemysłowych i zgodnie z tabelą. 2 dla pozostałych typów budynków, %;

m – współczynnik klimatu świetlnego, określany według tabeli. 4;

C – współczynnik nasłonecznienia klimatu, wyznaczany z tabeli. 5.

Współczynnik nasłonecznienia wprowadza się do wzoru (14) na podstawie poniższych rozważań. Przy obliczeniach zgodnie z obowiązującymi normami zakłada się pochmurne niebo. Jednak każdy region ma swój własny stosunek pochmurnych i pogodnych dni w roku. Pogodne dni charakteryzują się wyższym średnim poziomem oświetlenia zewnętrznego ze względu na obecność intensywnego składnika bezpośredniego. Współczynnik ten uwzględnia współczynnik C. Im dalej na południe położone jest miasto, im więcej słonecznych dni w roku, tym wyższy poziom oświetlenia zewnętrznego, tym niższa może być wartość współczynnika C, oprócz szerokości geograficznej osadnictwa, zależy także od rodzaju oświetlenia naturalnego oraz orientacji budynku po bokach horyzontu.

Nierównomierność oświetlenia naturalnego określa się poprzez stosunek średniej wartości KEO w obliczonych punktach przekroju charakterystycznego do najmniejszej wartości KEO.

Nierównomierność oświetlenia naturalnego na terenach budynków przemysłowych i użyteczności publicznej z oświetleniem naturalnym górnym lub górnym i bocznym oraz w pomieszczeniach głównych dla dzieci i młodzieży z oświetleniem bocznym nie powinna przekraczać 3: 1. Obliczone wartości KEO er z górnym lub górnym i oświetlenie boczne w dowolnym punkcie linii przecięcia konwencjonalnej powierzchni roboczej i płaszczyzny charakterystycznego przekroju pionowego pomieszczenia nie mogą być mniejsze niż znormalizowana wartość KEO z oświetleniem bocznym do pracy odpowiednich kategorii.

Nierównomierność naturalnego światła nie jest znormalizowana dla pomieszczeń z oświetleniem bocznym; obiekty przemysłowe, w których wykonywana jest praca kategorii VII i VIII z oświetleniem górnym lub górnym i bocznym; pomieszczenia pomocnicze i pomieszczenia budynków użyteczności publicznej, w których dokonuje się przeglądu otaczającej przestrzeni z bardzo krótkotrwałym, epizodycznym wyodrębnieniem obiektów, a także w których następuje ogólna orientacja w przestrzeni.

Oświetlenie, tworzone przez naturalne światło dzienne, zmienia się w niezwykle szerokich granicach. Zmiany te uwarunkowane są porą dnia, porą roku oraz czynnikami meteorologicznymi (zachmurzenie, opady). Ilość oświetlenia w ciągu dnia może zmienić się dziesiątki razy w krótkim czasie. Dlatego naturalnego oświetlenia pomieszczeń nie można scharakteryzować, a zatem znormalizować według bezwzględnej wartości oświetlenia, jak to jest w zwyczaju w przypadku instalacji sztucznego oświetlenia.

Do ustalenia naturalne oświetlenie pomieszczeń Zwyczajowo używa się wartości względnej, pokazującej, ile razy natężenie oświetlenia wewnątrz pomieszczenia (Evn) jest mniejsze od natężenia oświetlenia na zewnątrz budynku (E nar), gdzie natężenie oświetlenia na zewnątrz budynku odnosi się do oświetlenia płaszczyzny poziomej utworzonej przez rozproszone światło nieba podczas zasłaniania bezpośredniego światła słonecznego. Ta względna wartość, zwykle wyrażana w procentach, nazywana jest współczynnikiem oświetlenia naturalnego (k.f.o.): e%=(Evn*100)/Enar.

Wartość ta nie jest zależna od pory dnia i innych czynników wpływających na zmianę oświetlenia wytwarzanego przez światło naturalne, co pozwala przyjąć ją jako znormalizowaną cechę światła naturalnego.

Normy akceptują oddzielne racjonowanie światła naturalnego pomieszczenia na światło górne i boczne. W pomieszczeniach doświetlanych wyłącznie światłem bocznym, w punktach najbardziej oddalonych od okien standaryzowana jest minimalna wartość współczynnika oświetlenia naturalnego emin. W pomieszczeniach oświetlonych światłem górnym lub kombinowanym normalizowana jest średnia wartość współczynnika oświetlenia naturalnego еср. Wyjaśnia to fakt, że przy świetle bocznym występuje duża nierównomierność oświetlenia, a średnia wartość współczynnika oświetlenia naturalnego nie jest w stanie scharakteryzować warunków oświetlenia naturalnego w pomieszczeniach. W przypadku oświetlenia górnego i kombinowanego, jeśli równomierność oświetlenia jest wystarczająca, wartości ecr w pełni charakteryzują warunki oświetleniowe.

Pomiar czynnik światła dziennego odbywa się poprzez jednoczesny pomiar wartości oświetlenia wewnątrz i na zewnątrz budynku, ponieważ w zależności od zachmurzenia ilość naturalnego oświetlenia w ciągu dnia może zmieniać się kilkukrotnie w ciągu kilku sekund. Dlatego pomiar oświetlenia od światła dziennego naturalnego tylko wewnątrz pomieszczeń bez jednoczesnego pomiaru oświetlenia na zewnątrz budynku nie ma sensu. Pomiary oświetlenia na zewnątrz budynku należy wykonywać przy osłonięciu fotokomórki przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.
Podajmy przykład wyznaczania współczynnika oświetlenia naturalnego na podstawie danych pomiarowych.

A więc jednocześnie pomiar wartości natężenia oświetlenia Okazało się, że oświetlenie wewnątrz pomieszczenia wynosi 450 1x, a na zewnątrz budynku - 15 000 1x. Współczynnik światła naturalnego w tym przypadku wynosi: e 450*100/15000=3%.

Ten przykład przedstawia, jak ważne jest wykorzystanie światła dziennego, naturalnego światła. Przy pomocy sztucznego oświetlenia z reguły nie da się uzyskać tak wysokich wartości oświetlenia, jakie występują przy świetle naturalnym. Rzeczywiście, nawet przy współczynniku naturalnego oświetlenia wynoszącym 3%, co odpowiada pracy o średniej precyzji, przy stosunkowo niskim oświetleniu na zewnątrz budynku, oświetlenie w pomieszczeniu wynosi 450 1x, czyli prawie osiąga poziom standardów sztucznego oświetlenia dla większości precyzyjna praca przy użyciu żarówek.

W niektórych przypadkach gdy jest wystawiony na bezpośrednie działanie promieni słonecznych warunki pracy wizualnej w pomieszczeniach pogarszają się z powodu obecności olśnienia bezpośredniego i odbitego. Do środków zwalczania nasłonecznienia zalicza się wybielanie przeszkleń otworów świetlnych, stosowanie kurtyn świetlnych, instalowanie daszków nad oknami itp.