Направлений 07.03.01 «Архитектура»,

Показания люксметра

при положении

фотоэлемента, лк

Коэффициент

светопропускания

остекления

При-меча-ние

с наруж-ной сто-роны стекла nнаруж

за вторым стеклом n1

за жалюзи n2

при двойном остеклении n1/nнаруж

при использовании жалюзи n2/nнаруж

При-меча-ние

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Методические указания

Для лабораторных занятий

По «Архитектурной физике»

для студентов 4 курса

Направлений 07.03.01 «Архитектура»,

Дизайн архитектурной среды»

Саратов 2019

Рецензенты:

кандидат архитектуры, доцент кафедры «Архитектура» Института урбанистики, архитектуры и строительства Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. Дядченко С.Ф.

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного технического университета

Учебное издание

Методические указания по проведению лабораторных занятий

для студентов по дисциплинам:

- Б.2.1.4 «Архитектурная физика» направления 07.03.01 «Архитектура»;

- Б.1.1.7 «Архитектурная физика» направления 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды»

Сухинина Е.А.

Лабораторные работы базируются на изученном теоретическом материале, служат его продолжением, позволяют закрепить полученные в рамках лекционного и практического курсов знания на практике.

ВВЕДЕНИЕ

Основной задачей строительной физики является обоснование применения в строительстве материалов и конструкций, а также выбора таких размеров и формы помещений, которые обеспечили бы комфортные условия пребывания в помещениях с учетом их функционального назначения.

Определение комфортности микроклиматических условий в лабораторных условиях включает в себя проверку абсолютной и относительной влажности, распределение температуры внутреннего воздуха в помещении, измерение скорости перемещения воздуха и кратности воздухообмена в помещении.

Задачей архитектурной светотехники является исследование условий, определяющих создание оптимального светового режима в помещениях, и разработка соответствующих архитектурных и конструктивных решений зданий.

Освоение расчета естественной освещенности позволяет выполнить такой расчет для помещения лаборатории и подтвердить его замерами освещенности в контрольных точках на практике.

Возможность самостоятельно уточнить коэффициенты светоотражения и светопропускания различных поверхностей в лабораторных условиях позволяет получить данные и сравнить их с приведенными в нормативной литературе.

Лабораторный практикум позволяет студентам в рамках курса получить навыки работы с приборами (лазерной рулеткой, измерителем температуры и влажности воздуха в помещении DT-322, измерителем скорости/температуры воздуха testo 410-1, люксметром, многофункциональным измерителем параметров средыDT-8820), а также закрепить знания, полученные в рамках лекционного и практического курсов.

Для выполнения лабораторных работ группа делится на бригады. Каждая бригада под руководством преподавателя выполняет лабораторную работу.

Лабораторная работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

В ПОМЕЩЕНИИ

Цель работы:

1. закрепление теоретических знаний об основных параметрах, характеризующих температурно-влажностный режим воздушной среды в помещении исходя из условий комфортности;

2. ознакомление с основными приборами, используемыми для измерения температуры и влажности воздуха в помещении[4].

Приборы и оборудование:

1. лазерная рулетка;

2. измеритель температуры и влажности воздуха в помещении DT-322;

3. измеритель скорости/температуры воздуха testo 410-1.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Параметры микроклимата в помещениях жилых, общественных, административных и бытовых зданий на сегодняшний день устанавливаются в соответствии с ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещении» [2]. Стандарт устанавливает общие требования к оптимальным и допустимым показателям микроклимата и методы их контроля.

Микроклимат помещения – состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Оптимальные параметры микроклимата – сочетание значений показателей температуры, влажности и подвижности воздуха, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата – сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Условно принято разделять помещения жилых и общественных зданий на категории в соответствии с условиями пребывания человека [4].

Таблица 1.1

Общественных зданий

Период года	Кате-горияпоме-щения	Температура воздуха, °С		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
Период года	Кате-горияпоме-щения	опти-мальная	допус-тимая	опти- мальная	допус-тимая, не более	опти-мальная, не более	допус-тимая, не более
Холодный	1	20-22	18-24	45-30	60	0,2	0,3
	2	19-21	18-23	45-30	60	0,2	0,3
	3а	20-21	19-23	45-30	60	0,2	0,3
	3б	14-16	12-17	45-30	60	0,2	0,3
	3в	18-20	16-22	45-30	60	0,2	0,3
	4	17-19	15-21	45-30	60	0,2	0,3
	5	20-22	20-24	45-30	60	0,15	0,2
	6	16-18	14-20	–	–	–	–
Теплый	1 2 3	23-25	18-28	60-30	65	0,3	0,5

Влажность воздуха внутри помещения и её нормируемые величины представляют одну из наиболее спорных позиций с точки зрения оценки параметров комфортности микроклимата и температурно-влажностного режима ограждающих конструкций.

Биоклиматический график зон комфортности (по В. Олгею) представлен на рисунке 1.1, на котором для жителей, адаптированных к климату США, нанесены характеристики температуры, позволяющие найти взаимосвязь между температурой и влажностью для комфортных условий пребывания человека в помещении.

Рисунок 1.1 – Биоклиматический график зон комфортности по В. Оглею

При анализе влажностного режима помещения и ограждающих конструкций необходимо различать понятия абсолютной и относительной влажности.

Под абсолютной влажностью внутреннего воздуха помещения еB понимается парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе помещения, и измеряемое в мм рт. ст. или гПа.

Под относительной влажностью внутреннего воздуха помещения φB понимается отношение абсолютной влажности воздуха в данный момент времени к максимально возможному значению абсолютной влажности воздуха при данной температуре[4].

ОПИСАНИЕ ПРИБОРОВ

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

В ПОМЕЩЕНИИDT-322

1. Характеристика прибора:

· Экран с данными о комфортном состоянии: COMFORT(комфортно); WET(влажно); DRY (сухо).

· Экран с данными времени/температуры/относительной влажности.

· Единица измерения температуры °С/°F выбирается с помощью переключателя.

· Режим запоминания максимального/минимального значения температуры и относительной влажности.

· Диапазон измерения температуры: 0-50°С (32-120°F).

· Точность измерения температуры: +/-1°С (1,8°F).

· Единица измерения температуры: 0,1°С (0,1°F).

· Диапазон измерения относительной влажности 10-90%.

· Точность измерения относительной влажности: +/-5% (40-80%), для другого диапазона +/-8%.

2. Данные о комфортности:

· Если температура 20-26°С (68-78,8°F), относительная влажность 50-70%, отображается индикатор «• COMFORT ».

· При любой температуре и относительной влажности ниже 50% включается индикатор «•DRY ».

· При любой температуре и относительной влажности выше 70% включается индикатор «•WET ».

ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ/ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА TESTO 410-1

Прибор как правило используется для измерения скорости/температуры воздуха на выходе из вентиляционных коробов или в окружающей среде.

Измеряемые параметры:

· Размерность температуры: °С, ° F.

· Размерность скорости воздуха: м/с, км/ч° F.

· Автовыключение: OFF (выкл), ON (вкл) (прибор автоматически выключится через 10 мин после последнего нажатия на кнопки управления).

Работа с прибором:

· Для получения корректных измерений поток воздуха должен быть направлен с тыльной стороны прибора.

· Можно изменять параметр, отображаемый в верхней строке дисплея, на нижней строке всегда отображается температура.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с теоретическими данными и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. С помощью лазерной рулеткизаготовить схему плана лаборатории в М1:100, нанести основные габаритные размеры по периметру помещения, размерыоконных и дверных проемов.Замеры производить при установившемся режиме в центре и четырех точках по периметру помещения, три раза в каждой точке с интервалом в 10-15 минут, рисунок 1.2.

Рисунок 1.2 – План помещения М 1:100

3.Определить температуру и относительную влажность воздуха в исследуемом помещении с помощью измерителя температуры и влажности воздуха DT-322.

4. Определить скорость движения воздуха в лаборатории с помощью измерителя скорости/температуры воздуха testo 410-1.

5. Результаты измерений необходимо занести в таблицу 1.3.

6. По результатам расчета сделать обобщающий вывод. В выводе необходимо привести анализ существующих нормативов комфортности пребывания в помещении лаборатории (таблицы 1.1, 1.2) и выполненных замеров [3,4].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Дать определения абсолютной влажности и относительной влажности воздуха в помещении.

2.Приборы для измерения температуры и влажности воздуха, их достоинства и недостатки.

3. Привести данные нормативов по температуре и влажности воздуха для обеспечения комфортности пребывания в жилых и общественных зданиях.

Таблица 1.3

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архитектурная физика: учеб. для вузов: спец. «Архитектура» / В.К. Лицкевич, Л.И. Макриненко, И.В. Мигалина и др.; под ред. Н.В. Оболенского. М.: «Архитектура-С», 2007. 448 с.

2. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: Госстрой России, 1999.

3. Блази, В. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2005. 536 с.

4. Физико-технические основы проектирования: методические указанияк проведению лабораторных работ по дисциплине«Строительная физика» для студентов третьего курсаспециальности 270115 – Экспертиза и управлениенедвижимостью / Тарасенко В.Н., Черныш Н.Д. Белгород, 2010. 40 с.

Лабораторная работа № 2

Цель работы:

1. измерить температуру в различных точках помещения и по полученным данным рассчитать характеристики температурно-влажностного режима воздушной среды помещения;

2. рассчитать характеристики температурного поля и построить графики распределения температуры в помещении;

3. сравнить полученные данные с нормативными и сделать вывод о комфортности пребывания в помещении лаборатории[3].

Приборы и оборудование:

1. лазерная рулетка;

2. измеритель температуры и влажности воздуха в помещении DT-322;

3. штативы-держатели с кронштейнами;

4. схема установки штативов, номер ряда и номер горизонта измерений (необходимо согласовать с преподавателем).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Одна из основных характеристик микроклимата помещения – температура воздуха. Ее распределение в помещении зависит от многих факторов: от отопительно-вентиляционных систем, теплозащитных качеств ограждений, воздухопроницаемости окон и стен, расположения помещений по высоте в многоэтажных зданиях, режима работы различных механизмов в помещении и т.п.

Перепад температур Δt в помещении не должен превышать по горизонтали 2 градуса, по вертикали – 3 градуса.

Многообразие и изменчивость факторов затрудняет установление аналитической зависимости температуры воздуха в отдельных точках помещения от внешних причин. В связи с этим важное значение имеют данные натурных исследований, с их помощью можно объективно оценить характер различных факторов, воздействующих на распределение температуры в горизонтальной и вертикальной плоскостях [3].

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

В ПОМЕЩЕНИИ DT-322

Характеристика прибора:

· Экран с данными о комфортном состоянии: COMFORT(комфортно); WET(влажно); DRY (сухо).

· Экран с данными времени/температуры/относительной влажности.

· Единица измерения температуры °С/°F выбирается с помощью переключателя.

· Режим запоминания максимального/минимального значения температуры и относительной влажности.

· Диапазон измерения температуры: 0-50°С (32-120°F).

· Точность измерения температуры: +/- 1°С (1,8°F).

· Единица измерения температуры: 0,1°С (0,1°F).

· Диапазон измерения относительной влажности 10-90%.

· Точность измерения относительной влажности: +/- 5% (40-80%), для другого диапазона +/- 8%.

2. Данные о комфортности:

· Если температура 20-26°С (68-78,8°F), относительная влажность 50-70%, отображается индикатор «• COMFORT ».

· При любой температуре и относительной влажности ниже 50% включается индикатор «•DRY ».

· При любой температуре и относительной влажности выше 70% включается индикатор «•WET ».

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с теоретическими данными и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. С помощью лазерной рулетки заготовить схему плана и разрезов лаборатории в М1:100, нанести основные габаритные размеры по периметру помещения, размеры оконных и дверных проемов. Номер разреза уточняет преподаватель. Пример выполнения плана и разрезов лаборатории приведен на рисунке 2.1.

3.Определить температуру воздуха в помещении с помощью измерителя температуры и влажности воздуха DT-322, закрепив его на штатив.

4. Произвести измерения во всех указанных точках (первый горизонт – 1 м над уровнем чистого пола, второй горизонт – 1,5 м и третий горизонт – 2,0 м).

При измерении температуры передвижной кронштейн развернуть в противоположную от исследователя сторону [3].

5. Результаты измерений записать в таблицы 2.1, 2.2, 2.3.

Таблица 2.1

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Факторы, влияющие на неравномерное распределение температуры и влажности воздуха в зданиях.

2. Где больше температурный перепад, в верхнем или нижнем горизонте?

3. Какую температуру и влажность следует считать комфортной для жилых и общественных зданий? Нормируются ли эти показатели.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: Госстрой России, 1999.

3. Физико-технические основы проектирования: методические указания к проведению лабораторных работ по дисциплине «Строительная физика» для студентов третьего курса специальности 270115 – Экспертиза и управление недвижимостью / Тарасенко В.Н., Черныш Н.Д. Белгород, 2010. 40 с.

Лабораторная работа № 3

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Необходимо знать, что свойство строительных материалов и ограждающих конструкций пропускать воздух называется воздухопроницаемостью.

Под действием ветра, теплового напора, возникающего при разности температур внутреннего и наружного воздуха, изменяются теплозащитные свойства ограждения.

Сопротивление, оказываемое фильтрации воздуха ограждающей конструкцией, называют сопротивлением воздухопроницаемости ограждения R . Оно показывает разность давлений, при которой поток воздуха через 1 м² ограждающей конструкции будет равен 1 кг/ч.

Количество воздуха V, м/с, проходящего через открытый проем площадью F, м², при скорости воздушного потока в этом проеме ʋ, м/с, составляет:

V = F•ʋ

Кратность воздухообмена в помещений, п, с^-1, имеющем объем W, при расходе воздуха V, находится по формуле:

ⁿ⁼ V/W, (с^-1)

Из приведенных формул следует, что для определения кратности воздухообмена в натурных условиях необходимо измерить площадь «живого» сечения проема, среднюю скорость воздушного потока в нем и объем помещения.

Измерения нужно производить раздельно в приточных и вытяжных проемах. Равенство расхода воздуха по притоку и вытяжке является свидетельством правильности проведенных измерений.

Работа выполняется в натурных условиях в помещениях, где может быть создан достаточно интенсивный организованный воздухообмен. В качестве приточных отверстий используются нижние створки оконных проемов или двери, ведущие в смежные помещения с более низкой температурой воздуха, чем в исследуемом помещении. Вытяжные отверстия должны размещаться в верхних частях оконных проемов. В небольших отверстиях (форточка) скорости движения воздушных потоков измеряются в центре отверстия. Замеры скорости движения воздушных потоков в больших отверстиях (дверных или оконных) производятся в центрах трех равных участков, на которые условно разбивается по высоте весь проем, после чего данные замеров усредняются. Если направление движения воздуха в верхней части большого проема окажется противоположным движению в нижней части, то соответствующие участки этих проемов относятся раздельно к приточным или вытяжным отверстиям. Во время измерений экспериментатор не должен загораживать проем [3].

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ/ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА TESTO 410-1

Измеряемые параметры:

· Размерность температуры: °С, ° F.

· Размерность скорости воздуха: м/с, км/ч° F.

· Авто выключение: OFF (выкл), ON (вкл) (прибор автоматически выключится через 10 мин после последнего нажатия на кнопки управления).

Работа с прибором:

· Для получения корректных измерений поток воздуха должен быть направлен с тыльной стороны прибора.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с теоретическими предпосылками и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. С помощью лазерной рулетки заготовить плана лаборатории в М 1:100, нанести основные габаритные размеры по периметру помещения, размеры оконных, дверных проемов и вычислить его объем, рисунок 3.1.

Рисунок 3.1 – План помещения М 1:100

3. Определить «живое сечение» оконного и дверного проемов, а также форточки, в которых будут производиться измерения, рисунок 3.2.

4. Подготовить таблицы для записи результатов измерений, как показано в таблице 4.1.

5. Измерить скорость движения воздуха в оконном проеме, форточке, дверном проеме.

Рисунок 3.2 – Схема оконного и дверного проемов М 1:50

6. При измерении в качестве приточных отверстий следует использовать нижние створки оконных проемов или дверей, ведущих в смежные помещения с более низкой температурой воздуха, чем в исследуемом помещении. Вытяжные отверстия должны размещаться в верхних частях оконных проемов.

В форточках скорость движения воздушных потоков необходимо измерять в центре проема; в дверях, окнах – в центрах трех равных участков, на которые условно разбивают по высоте весь проем, после чего данные измерений усредняют.

7. Рассчитать расход воздуха через проем V, м³/ч, по формуле:

V = ʋ·F·3600

8. Обмерить помещение и вычислить кратность воздухообмена по формуле:

п = —

9. В отчете необходимо привести все расчеты и заполненную таблицу3.1 с результатами измерений и расчетов, а также дать план помещения с указанием мест размещения приточных и вытяжных проемов и номеров точек, в которых производились измерения[3].

Таблица 3.1

Результаты измерений скорости воздушных потоков в помещении

Место измерения	№ замера	Скорость движения воздуха, ʋ, м/с	Площадь проема, F, м²	Расход воздуха, м³/с	Кратность воздухооб- мена, с^-1
Оконный проем	Т. 1
	Т. 2
	Т. 3
	среднее
Дверной проем	Т. 4
	Т. 5
	Т. 6
	среднее
Форточки	Т. 7
	Т. 8
	среднее

10. Сопоставить полученные данные по скорости перемещения воздушных потоков в помещении с нормативными и сделать вывод о комфортности пребывания в лаборатории [1,2].

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что такое кратность воздухообмена?

2. Какая скорость движения воздуха в помещении считается комфортной и зачем ее следует ограничивать?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. СП 44.13330.2011. Свод правил. Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция СНиП 2.09.04-87, 2010.

Лабораторная работа № 4

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выражается в процентах.

Световой климат – совокупность условий естественного освещения в той или иной местности (освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более 10 лет [2].

Степень светопрозрачности остекления оказывает большое влияние на освещенность помещений естественным светом. Снижение прозрачности остекления в ходе эксплуатации помещений приводит к снижению освещенности рабочих мест, повышает затраты электроэнергии в связи с необходимостью раньше включать и позднее выключать искусственный свет [3].

Через светопроемы помещения проникает только некоторая часть светового потока, падающего на наружное ограждение. Общий коэффициент светопропускания проемов в стенах при практических расчетах освещенности определяют по формуле:

τо=τ₁·τ₂·τ₃_·τ₄·τ₅_,

где τ₁ – коэффициент светопропускания, учитывающий светопотери при прохождении потока света через стекло, зависящий от толщины, состава, отработки и состояния поверхности стекла τ₁=0,8;

τ₂– коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема τ₂=0,85.

τ₃– коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкцияхτ₃=1.

τ₄– коэффициент светопропускания через жалюзи τ₄=1.

Численные значения этих коэффициентов уточняют по нормативным таблицам [1,2].

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

ЛЮКСМЕТР

Характеристика прибора:

Цифровой люксметр с режимом регистрации является точным инструментом, предназначенным для измерения освещенности. Спектральная чувствительность прибора соответствует относительной спектральной световой эффективности CIE.

Светочувствительным компонентом в приборе является силиконовый фотодиод со стабильными характеристиками и длительным сроком службы, оснащенный спектральным фильтром.

Принцип работы прибора заключается в преобразовании фотоприемным устройством излучения в электрический сигнал с последующей цифровой идентификацией числовых значений освещенности в люксы.

Конструктивно прибор состоит из фотометрической головки и блока обработки сигналов, связанных между собой многожильным гибким кабелем.

Возможность выбора режима измерения в люксах или фут-канделах.

Диапазон измерения уровня освещенности:

0,01Люкс-0,1кЛюкс/0,1Фут×кд-0,01кФут×кд.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с теоретическими данными и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. С помощью лазерной рулетки заготовить схему плана лаборатории в М 1:100, нанести основные габаритные размеры по периметру помещения, размеры оконных, дверных проемов. Выполнить поперечный разрез помещения лаборатории в М 1:100.

Нанести оконные проемы и условную рабочую поверхность (поверхность, на которой выполняется максимальное число трудовых операций; для лаборатории это значение совпадает с высотой поверхности стола). Полученные план и разрез должны быть выполнены с размерами, как показано на рисунке 4.1.

3. Нанести расчетные точки (минимум пять). Выставить их номера на плане и разрезе. Обозначить и подписать плоскость оконных проемов на плане.

4. Рассчитать нормируемое значение КЕО для Саратова по следующей формуле[1], используя значения из СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95».

℮ N =℮H ·mN,

где ℮H – значение КЕО для соответствующего вида освещения и разряда зрительных работ;

mN – коэффициент светового климата;

N – номер группы административного района по ресурсам светового климата.

Рисунок 4.1 – Пример выполнения схем плана (А) и поперечного разреза (Б) помещения

5. Полученные в результате измерений данные необходимо занести в таблицу 4.1 и представить в виде графика, рисунок 4.2.

На график измеренного значения освещенности нанести нормативное значение в пределах от 500 до 1500 лк (для учебных кабинетов), сопоставить их с значениями, измеренными люксметром в лаборатории и сделать вывод [2].

Таблица 4.1

Результаты измерений освещенности в помещении

№ расчетной точки	Высота условной рабочей поверхности, м	Значение освещенность в расчетных точках, лк
1
2
3
4
5

Рисунок 4.2 – График освещенности аудитории естественным светом

6. Измерить величину светопропускания остекления с учетом фактического загрязнения поверхности. Замеры производятся в заданном светопроеме с двойным остеклением, как показано на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Пример проведения замеров люксметром в створе остекленного проема. Примечание: положения фотоэлемента при измерении светопропускания через окно с двойным остеклением: 1 – измерение падающего на стекло света; 2 – измерение света, прошедшего через стеклопакет; 3 – измерение света, прошедшего через жалюзи

С этой целью фотоэлемент прибора последовательно прикладывается рабочей поверхностью наружу:

а) к внешней поверхности наружного стекла – для определения величины освещенности, создаваемой падающим снаружи световым потоком;

б) к внутренней поверхности второго стекла – для определения величины освещенности светом, прошедшим через двойное остекление;

в) закрывают жалюзи и размещают прибор на некотором расстоянии от жалюзи – для определения величины освещенности после преодоления светом светозащитного устройства.

Размещать фотоэлемент надо таким образом, чтобы все точки находились на одной плоскости. Необходимо обратить внимание на то, чтобы тень производящего измерения не падала на окно фотоприемника.

7. Так как освещенность небосвода меняется, измерения должны достаточно быстро следовать друг за другом. Измерения коэффициента светопропускания необходимо проводить при отсутствии прямых солнечных лучей и предпочтительно при облачном небе. Измерения проводятся трижды. При наличии сильной освещенности применяются защитные фильтры.

8. Результаты измерений заносят в таблицу 4.2.

В таблице в графе «примечания» отмечается характеристика погоды (облачность), ориентация светопроема, материал и тип переплета, цвет и состояние поверхности стеклопакета [3].

Результаты измерений необходимо сопоставить с нормативными и сделать вывод.

Таблица 4.2

Результаты измерений светопропускания остекления в помещении

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Каким прибором измеряют освещенность в помещении? Единицы измерения. Точность измерений и от чего она зависит?

2. Как учитывается геометрия проемов, их площадь, расположение относительно сторон света при расчете естественного освещения?

3. Методика измерения коэффициента светопропускания в натурных условиях.

4. Основные факторы, влияющие на светопропускание.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*, 2011.

3. Физико-технические основы проектирования: методические указания к проведению лабораторных работ по дисциплине«Строительная физика» для студентов третьего курсаспециальности 270115 – Экспертиза и управление недвижимостью / Тарасенко В.Н., Черныш Н.Д. Белгород, 2010. 40 с.

Лабораторная работа №5

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Светоотражение поверхности оказывает большое влияние на освещенность помещения. Правильное использование светоотражения поверхности дает возможность в целом повысить освещенность в помещении без увеличения площади светопроемов.

При проектировании жилых, общественных и промышленных зданий учитывают светоотражение стен и потолков в соответствии с назначением помещений и особенностями технологических процессов. Для этого подбираются соответствующие по цвету и фактуре отделочные материалы, а также виды окраски или отделки [2].

Характеристикой светоотражающих свойств поверхностей является коэффициент отражения, который можно найти по формуле:

ρ = E отраж / E падающ

где Fотражен. – величина отраженного светового потока;

Fпадающ. – величина падающего светового потока, лк.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с теоретическими данными и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. Выбрать для исследовательской работы в помещении различные по фактуре, обработке и цвету поверхности стен, размером не менее 2x2 метра (например, доска и стена) [3].

3. На каждом участке поочередно измерить величины падающего и отраженного потоков света. Для этого фотоэлемент прикладывают сначала тыльной стороной к середине исследуемого участка, а затем поворачивают фотоэлемент к стене так, чтобы он оказался от нее на расстоянии примерно 25 см. Располагать фотоэлемент надо таким образом, чтобы все места измерения находились в одном створе, рисунок 5.1.

Расположение фотометрической головки прибора должно быть параллельно плоскости измеряемого объекта. Необходимо обратить внимание на то, чтобы тень производящего измерения не падала на окно фотоприемника.

4. Результаты замеров величин прямого и отраженного светового потока повторяют трижды и фиксируют в таблице 5.1.

В таблице, в графе «примечания», отмечают цвет и фактуру исследуемой поверхности, состояние окраски, а также освещенность поверхности.

Рисунок 5.1 – Пример проведения замеров отраженного света люксметром.

Примечание: положения фотоэлемента при измерении светоотражения различных по фактуре поверхностей стен: 1 – измерение падающего на поверхность стены света; 2 –измерение света, отраженного от поверхности стены

Таблица 5.1

Результаты измерения коэффициента светоотражения

Вид поверх- ности	№ замера	Показания люксметра, лк, при положении фотоэлемента		Коэффициент светоотражения поверхности	Приме чание
Вид поверх- ности	№ замера	на поверхности Епадающ.	против поверхности на расстоянии 25 см Еотраж. отражен	Коэффициент светоотражения поверхности	Приме чание
	1
	2
	3
	среднее
	1
	2
	3
	среднее

Таблица 5.2

Значение коэффициентов отражения внутренних поверхностей интерьера

Поверхность	Коэффициент отражения
Побелка	0,75-0,65
Желтая, голубая окраска	0,45-0,4
Светлая клеевая окраска (лимонная, светло-серая и т.п.)	0,6-0,5
Светло-коричневая окраска	0,35
Натуральный дуб и бук	0,3
Паркет светлый	0,25-0,3
Релин светлый	0,3-0,4
Релин темный	0,2-0,15

5. В отчете на плане помещения обозначить участки стен, для которых производились замеры светоотражения поверхности, рисунок 5.2.

6. Результаты измерений светоотражения необходимо сопоставить с данными, приведенными в таблице 5.2 [1], приведенное сравнение нормативных и расчетных коэффициентов светоотражения поверхностей указать в выводе.

Рисунок 5.1 – План помещения М 1:100

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие приборы применяют для измерения освещенности?

2. От чего зависит величина нормируемого КЕО в помещении?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архитектурная физика: Учеб. для вузов: Спец. «Архитектура» / В.К. Лицкевич, Л.И. Макриненко, И.В. Мигалина и др.; Под ред. Н.В. Оболенского. М.: «Архитектура-С», 2007. 448 с.

2. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*, 2011.

3. Физико-технические основы проектирования: методические указания к проведению лабораторных работ по дисциплине«Строительная физика» для студентов третьего курса специальности 270115 – Экспертиза и управление недвижимостью / Тарасенко В.Н., Черныш Н.Д. Белгород, 2010. 40 с.

Лабораторная работа № 6

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Шум – беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры или совокупность непериодических звуков различной интенсивности и частоты.

С физической точки шум характеризуется силой, частотой, интенсивностью звука, амплитудой колебания, звуковым давлением и звуковой скоростью.

С физиологической точки зрения шум – это всякий неблагоприятно воспринимаемый человеком звук.

Каждый человека воспринимает шум по-своему. Это зависит от многих факторов: возраста, стояния здоровья, характера трудовой деятельности. Установлено, что большее влияние шум оказывает на людей занятых умственным трудом, чем физическим. Особенно беспокоит человека шум непонятного происхождения, возникающий в ночное время суток. Шум, создаваемый самим человеком, беспокоит его значительно меньше, чем окружающих. Минимальные и максимальные пределы звукового колебания, воспринимаемые ухом человека, называются звуковым порогом.

Человеческое ухо воспринимает звуковые колебания от 16 до 20000 Гц.

Классификация шумов:

· по спектру: стационарные и нестационарные;

· по характеру спектра : широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы; тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона;

· по частоте (Гц) : низкочастотный (<300 Гц); среднечастотный (300-800 Гц); высокочастотный (>800 Гц);

· по временным характеристикам : постоянный; непостоянный, который, в свою очередь, делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный;

· по природе возникновения : механический; аэродинамический; гидравлический; электромагнитный.

Для измерения уровня звука на рабочих местах используются шумомеры, состоящие из измерительного микрофона, усилителя, электрической цепи с корректирующими фильтрами, измерительного прибора (детектора) с определенными временными характеристиками (медленно, быстро, импульс).

В настоящее время защита человека от шума стала одной из актуальных проблем. Это является следствием возрастания интенсивности шума в результате внедрения новых технологических процессов. При определенных условиях неблагоприятно воздействуя на организм человека, шум вызывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и психические реакции, это приводит к снижению производительности труда. В структуре профессиональных заболеваний РФ примерно 17% приходится на заболевания органа слуха.

Предельно допустимый уровень шума (ПДУ) – это уровень фактора, который при ежедневной работе (кроме выходных), но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа, не должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего или последующего поколений.

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ DT-8820

Цифровой измеритель параметров среды 4 в 1 сочетает в себе функции измерения уровня шума, освещенности, относительной влажности и температуры.

Функции измерения шума используются на предприятиях, в школах, офисах, аэропортах, домашних условиях, проверки состояния акустики в студиях и аудиториях.

Диапазон измерения шума:

ALO (низкий) – взвешенный: 35-100дБ

AHI (высокий) – взвешенный: 65-130дБ

CLO (низкий) – взвешенный: 35-100дБ

CHI (высокий) – взвешенный: 65-130дБ

При измерении уровня шума установить микрофон в направлении источника звука в горизонтальном положении. Быстродействие прибора позволяет измерить шум от громкого выкрика и максимальные значения постоянного шума.

На экране отображается уровень звукового давления. Замечание: сильный ветер (скорость выше 10 м/сек.) может привести к ошибкам в измерениях, в подобном случае следует установить защитный экран перед микрофоном.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Ознакомиться с теоретическими данными и последовательностью выполнения лабораторной работы.

2. С помощью лазерной рулетки заготовить схему плана лаборатории в М 1:100, нанести основные габаритные размеры, размеры оконных, дверных проемов. Выбрать для исследовательской работы в помещении шесть точек, указать их на плане лаборатории. Измерения проводятся в точках, соответствующих установленным постоянным местам и в точках наиболее частого пребывания учащегося, рисунок 6.1.

3. В приборе шум воспринимается с помощью микрофона, который преобразует звуковые колебания в электрические.

При проведении измерений шума микрофон необходимо располагать на высоте 1,5 м над уровнем пола (если работа выполняется стоя) или на высоте уха человека, подвергающегося воздействию шума (если работа выполняется сидя).

Микрофон должен быть удален не менее чем на 0,5 м от человека, проводящего измерения. Измерение шума на рабочих местах должны производиться при работе не менее 2/3 установленных в помещении единиц технологического оборудования (компьютеров, других установок). При этом должны быть активизированы наиболее сильные источники шума, к примеру – открыты все окна и двери.

4. Полученные показания прибора занести в таблицу 6.1.

5. Используя формулу, рассчитать суммарный уровень шума от одинаковых источников шума. При наличии одинаковых источников шума суммарный уровень его громкости в равноудаленной от источников точке, т.е. каждый в отдельности создает на рабочем месте одинаковый уровень звукового давления, определяется по формуле:

L= L₁+ 10 lg n, (дБ)

Где L_i – уровень шума одного источника;

n – число источников шума.

Значение величины 10 lg n берутся из таблицы 6.2.

Рисунок 6.1 – План помещения М 1:100

5. Сравнить полученные уровни шума с нормативными величинами. Если уровни шума не отвечают нормативным требованиям, предложить мероприятия по их снижению. Сделать выводы о комфортности работы в лаборатории [2,3].

Согласно СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки» предельный уровень шума для учебной лаборатории – 60 Дба.

Таблица 6.1

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какими параметрами характеризуется шум?

2. Как воздействуют повышенные уровни шума на организм человека?

3. Принцип действия прибора для определения шума.

4. Как рассчитывается уровень шума от одинаковых источников?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Блази, В. Справочник проектировщика. Строительная физика /В. Блази. М.: Техносфера, 2005. 536 с.

2. ГОСТ 12.1.050 – 86 (2001) «ССБТ. Методы измерения шума на рабочих местах».

3. СП 51.13330.2011 Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003, 2011.

Лабораторная работа № 7

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Тепловой режим здания – это совокупность всех факторов и процессов, определяющих обстановку в его помещениях.

Помещения здания изолированы от внешней среды ограждающими конструкциями, что позволяет создать в них определённый микроклимат. Наружные оrраждения защищают помещения от непосредственных атмосферных воздействий, а специальные системы кондиционирования поддерживают определённые заданные параметры внутренней среды.

Оптимальное управление тепловым режимом жилых и офисных зданий с целью получения максимальной экономии энергии возможно проводить расчетным путем при моделировании теплового режима целого здания, а результаты необходимо сравнивать с экспериментом, для подтверждения полученных результатов.

Теплопотери здания – это количество тепла, измеряемое в Ваттах на квадратный метр, которое здание теряет в единицу времени.

Тепловизор (тепло + лат. vīsio «зрение; видение») – устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Распределение температуры отображается на дисплее как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета.

Тепловизионная съемка достаточно широко применяется для выявления теплофизических особенностей ограждающих конструкций здания (визуальное представление распределения температурных полей, визуальная оценка теплотехнической однородности конструкций, выявление мостиков холода, критические зоны выпадения конденсата и др.)

Тепловое изображение – изображение объекта контроля, создаваемое за счет собственного теплового излучения и (или) различий в излучательной способности поверхности объекта контроля.

Термограмма – тепловое изображение объекта контроля или его отдельного участка.

Термогафия – процедура создания снимков с помощью измерительной технологии, основанной на визуализации инфракрасного излучения или распределения температуры на поверхности объекта с помощью тепловизора.

Выходной сигнал тепловизора – измеряемый тепловизором электрический сигнал, значение которого пропорционально плотности потока теплового излучения контролируемого участка поверхности объекта.

Минимально допустимый перепад температур – разница температур внутреннего и наружного воздуха, при которой возможно проведение тепловизионного обследования здания и применение тепловизора для участков ограждающей конструкции с нарушенной теплоизоляцией.

Относительное сопротивление теплопередаче – показатель качества теплоизоляции, равный отношению сопротивления теплопередаче контролируемого и базового участков тепловизионного обследования здания.

Тепловизор измеряет инфракрасное излучение в длинноволновом спектре в пределах поля обзора. Исходя из этого, осуществляется расчет температуры измеряемого объекта.

ОПИСАНИЕ ПРИБОРА

ПОРТАТИВНЫЙ ТЕПЛОВИЗОР TESTO 890-3

Рисунок 7.1 – Излучение, регистрируемое тепловизором

Коэффициент излучения (ε) – степень способности материала излучать (выделять) инфракрасное излучение.

Коэффициент излучения (ε) изменяется в зависимости от свойств поверхности, материала, и в случае с некоторыми материалами - от температуры измеряемого объекта.

Коэффициент отражения (ρ) – степень способности материала отражать инфракрасное излучение, зависит от свойств поверхности, температуры и типа материала.

Как правило, гладкие, полированные поверхности имеют большую отражательную способность, чем шероховатые, матовые поверхности, изготовленные из одного и того же материала.

Коэффициент пропускания (τ) – степень способности материала пропускать (проводить через себя) инфракрасное излучение. Зависит от типа и толщины материала.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. С помощью лазерной рулетки заготовить схему фасада здания в М 1:100, нанести основные габаритные размеры, размеры оконных, дверных проемов.

2. Выбрать для исследовательской работы часть фасада здания, указать ее на чертеже.

3. Измеряется температура внутреннего и наружного воздуха с помощью термогигрометра testo 620.

4. Включается тепловизор testo 890-3.

5. Задаются значениями коэффициентов излучения и КОТ.

6. Наводится тепловизор на поверхность, с помощью вращения объектива регулируется четкость изображения.

7. Сохраняется изображение в памяти тепловизора для дальнейшего анализа

8. Полученные показания прибора занести в таблицу 7.1.

Рисунок 7.2 – Фасад здания М 1:100

5. Сравнить полученные уровни теплопотерь с нормативными величинами.

Если уровни теплопотерь не отвечают нормативным требованиям, предложить мероприятия по их снижению. Сделать выводы о комфортности пребывания в помещении и энергоэффективности ограждающих конструкций исследуемого здания.

Таблица 7.1

Сводная таблица экспериментальных данных

Наименование ограждающей поверхности	Значение коэффициента излучения поверхности	Значение КОТ	Температура, ^оС
Наименование ограждающей поверхности	Значение коэффициента излучения поверхности	Значение КОТ	Внутреннего воздуха	Наружного воздуха	Поверхности ограждения

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Укажите важнейшие технические параметры тепловизоров, определяющие эффективность их работы.

2. Как снизить теплопотери в здании?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 26629-85 Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.

2. Бажанов С.А. Инфракрасная диагностика электрооборудования РУ. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2000. 76 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………………...…….3

Лабораторная работа № 1…………………………………………………………………..4

Определение температуры и влажности воздуха в помещении.

Лабораторная работа № 2…………………………………………………………………..9

Распределение температуры воздуха в помещении и

построение температурного поля.

Лабораторная работа № 3……………………………………………………………...….13

Измерение скорости воздушных потоков

и определение кратности воздухообмена в помещении.

Лабораторная работа №4…………………………………………………………....…….16

Определение освещенности и коэффициента

светопропускания в натурных условиях.

Лабораторная работа № 5……………………………………………………………...….21

Определение коэффициента светоотражения

различных поверхностей стен в натурных условиях.

Лабораторная работа № 6……………………………………………………………...….24

Исследование шума в помещении.

Лабораторная работа № 7……………………………………………………………...….27

Использование тепловизора для анализа теплопотерь ограждающих

конструкций здания.

Методические указания

Для лабораторных занятий

По «Архитектурной физике»

для студентов 4 курса

направлений 07.03.01 «Архитектура»,

Дизайн архитектурной среды»

Саратов 2019

Рецензенты:

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного технического университета

Учебное издание

Методические указания по проведению лабораторных занятий

для студентов по дисциплинам:

- Б.2.1.4 «Архитектурная физика» направления 07.03.01 «Архитектура»;

- Б.1.1.7 «Архитектурная физика» направления 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды»

Сухинина Е.А.

ВВЕДЕНИЕ

Лабораторная работа № 1

Дата: 2019-03-05, просмотров: 317.

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒