ILUMINATUL NATURAL SI INSORIREA CLADIRILOR

ILUMINATUL NATURAL SI INSORIREA CLADIRILOR

CAP.10

GENERALITATIProblemele iluminării naturale a construcţiilor civile şi industriale sunt foarte variate şi se referă la:

amplasarea şi orientarea clădirilor; însorirea construcţiilor; sistemele de iluminat natural (ferestre,

luminatoare); sistemele de protecţie împotriva excesului de

radiaţie solară; proiectarea finisajelor interioare; cercetarea proprietăţilor optice ale materialelor de

construcţie.

Marimi referitoare la iluminatul natural

Clădirile şi construcţiile primesc energie radiantă de la soare şi de la bolta cerească sub formă de radiaţie directă şi difuză.

Spectrul energiei radiante a soarelui cuprinde radiaţii cu lungimi de undă foarte mici (raze X, Y, cosmice, ultraviolete), radiaţii vizibile cu lungimea de undă cuprinsă între 0,380 şi 0,770 μ şi radiaţii cu lungimi mari de undă (infraroşii, unde radio, hertziene).

Repartiţia spectrală a energiei radiate de soare şi

recepţionată la suprafaţa pământului


Fluxul radiant P reprezintă energia radiată în unitatea de timp, unitatea de măsură fiind erg/s, Watt sau kcal/h. Fluxul radiant primit de unitatea de suprafaţă este o mărime necesară în studiul iluminatului natural şi artificial.


Fluxul luminos Φ este o mărime care caracterizează puterea radiaţiilor luminoase în funcţie de intensitatea senzaţiei luminoase pe care o produc şi se măsoară în lumeni (Im). Lumenul defineşte mărimea fluxului luminos pe care-l emană un corp absolut negru la temperatura de solidificare a platinei, pe o suprafaţă de 5 x 305 x 10-10 m2. Pentru aprecierea mărimii fluxului luminos exprimat în lumeni se poate lua în consideraţie că vara, pe 1 cm2 de pe suprafaţa pământului, ajunge un flux luminos de 1 Im, când cerul este acoperit şi de 10 Im, când cerul este senin, cu soare.


Iluminarea E este densitatea superficială a fluxului luminos Φ, care cade pe o suprafaţă A, având valoarea medie:

E = Φ/Aşi se exprimă în lux (lx) sau lumen pe metru pătrat.


Luxul, unitatea de măsură a iluminării, reprezintă iluminarea unei suprafeţe care primeşte un flux luminos de 1 lumen, uniform repartizat pe 1 m2.


Pentru aprecierea iluminării, exprimată în lx, se dau următoarele valori:

iluminarea dată de o lumânare pe un ecran normal pe direcţia razelor aflat la distanţa de 1m 1

idem, datorită soarelui, care cade pe un plan orizontal 100 000

idem, pe lună plină 0,2

In condiţiile Romaniei se consideră că valoarea iluminării dată de bolta cerească este de minimum 4000 lx, la 22 decembrie, între orele 9,30 şi 14,30.


Pentru reglementarea iluminării naturale, care este variabilă periodic, s-a adoptat o unitate de măsură abstractă, exprimată în procente - coeficientul iluminării naturale (c.i.n.).

Coeficientul iluminării naturale (eM ) într-un punct oarecare al încăperii M, reprezintă raportul iluminării în acest punct (EM ) către iluminarea exterioară concomitentă a unei suprafeţe orizontale în aer deschis, iluminată de lumina difuză a întregii bolţi cereşti (Ee ).

eM = EM /Ee

C.i.n. indica ce procent din iluminarea exterioară orizontală concomitentă în loc deschis, în cazul iluminării difuze a boltii cereşti reprezintă iluminarea în punctul respectiv al încăperii.


Uniformitatea iluminatului natural este raportul dintre valorile minimă şi maximă ale coeficientului de iluminare naturală în limitele zonei de lucru, exprimată astfel:

emed = Emin 100/Emax


In construcţii se mai folosesc următoarele noţiuni: iluminatul natural şi artificial, adică efectul de lumină

produs de lumina de zi, respectiv cel datorat surselor artificiale de lumină;

coeficientul zilei (denumit şi coeficientul iluminatului natural), e, este raportul între iluminarea interioară Ei pe planul de lucru într-un punct dat la înălţimea de 1 m şi iluminarea simultană exterioară Ee pe un plan orizontal, în spaţiul deschis, dată de bolta cerească,

indicile de cer vizibil este raportul dintre proiecţia pe un plan orizontal a suprafeţei de cer, văzută din punctul interior considerat şi suprafaţa totală a bolţii cereşti proiectată pe acelaşi plan orizontal.

unghiul de cer este unghiul determinat de planul faţadei cu planul tangent la vârful obstacolului şi care trece prin partea inferioară a ferestrelor nivelului peste parter.

Caracteristicile luminotehnice ale

materialelor de construcţie

Materialele utilizate la realizarea construcţiilor se caracterizează prin :

capacitate diferită de reflexie, absorbţie şi refracţie a fluxului luminos;

capacitate de a modifica componenta spectrală a luminii atât la trecerea cât şi la reflectarea fluxului luminos;

capacitate de a repartiza în încăperi fluxurile luminoase transmise sau reflectate.

Caracteristicile luminotehnice ale materialelor de construcţie

Materialele luminotehnice se împart după proprietăţile lor luminofizice în 5 grupe principale :

Transparente (geamuri trase, pentru oglinzi, termopan, plexiglas, geamuri ondulate, blocuri de sticlă cu goluri).

Dispersante (geamuri ornament, mate, cu vată de sticlă, ondulate armate).

Refractante (geamuri prismatice, blocuri de sticlă cu goluri).

Reflectante (geamuri, oglinzi). Luminiscente (tencuieli, vopsele luminiscente).

Caracteristicile luminotehnice ale materialelor de construcţie

Materialele luminotehnice folosite în construcţii pentru ferestre, luminatoare, pereţi despărţitori, uşi sunt următoarele :

foile de geam trase pentru ferestre având o transmisie de lumină de 84-97%; foile de geam şlefuite şi neslefuite (pentru vitrine) cu proprietăţi fizice identice cu cele

ale geamului pentru ferestre ; foile de geam ornament, incolor sau colorat, cu transmisia luminii de 60-70%; foile de geam givrate, mate, armate, cu o capacitate de transmisia luminii de circa 60 % la

grosimea de 3 mm; geamurile ondulate, cu coeficientul de transmisia luminii de 57 -76%; blocurile de sticlă cu goluri, avand coeficientul global de transmisia luminii între 25-35% la

blocuri cu un gol şi între 15-20% la blocuri cu două goluri; proprietăţile blocurilor de sticlă de dispersare a luminii înlătură în mare măsură însorirea încăperilor, micşorand fluxul radiaţiilor solare în încăpere cu 30-40% şi respectiv cu 50% în comparaţie cu geamurile duble sau simple;

geamurile termopan, care prezintă un coeficient de transfer de căldură global mic şi un coeficient de transmisie a radiaţiilor infraroşii de 0,05-0,17;

geamurile termoabsorbante, cu coeficient de transmisia luminii de 70-75% şi cu coeficient de transmisia radiaţiilor infraroşii de 0,3;

materiale plastice transparente (plexiglas) sau translucide (poliesteri), având un coeficient de transmisie a luminii de ~ 92% şi de transmisie a radiaţiilor ultraviolete de ~ 71% în cazul plexiglasului şi un coeficient de transmisie a luminii de ~ 76% în cazul sticlei ondulate şi de 40-60% în cazul poliesterului armat cu împâslitură de sticlă; materialele plastice pot fi incolore sau colorate.

ILUMINATUL NATURAL SI INSORIREA CLADIRILOR

Documents

Transcript of ILUMINATUL NATURAL SI INSORIREA CLADIRILOR