Содержание
Иллюстрации - 5
Таблицы и схемы - 5
Исследование естественного освещения с помощью модели Дю-Шарплесса «Светотехника», 2024, №5

Журнал «Светотехника» №5 2024

Дата публикации 11/10/2024
Страница 67-74

Купить PDF - ₽500

Исследование естественного освещения с помощью модели Дю-Шарплесса «Светотехника», 2024, №5
Авторы статьи:
Бхаттачарья Сурин (Bhattacharya Sourin), Рой Субарна (Roy Subarna), Маджумдер Судипта (Majumder Sudipta), Маджумдер Санджиб (Majumder Sanjib)

Бхаттачарья Сурин (Bhattacharya Sourin), магистр техн. наук. Инспектор автотранспортных средств Департамента транспорта правительства Западной Бенгалии, Индия. С 2023 года – член Ассоциации научных конгрессов Индии. Область научных интересов: освещение дорог, естественное освещение и эргономика освещения

Рой Субарна (Roy Subarna), магистр техн. наук. Доцент кафедры электротехники Колледжа инженерии и менеджмента JLD, Калькутта, Индия. Область научных интересов: разработка освещения, обработка биомедицинских сигналов, искусственный интеллект и машинное обучение

Маджумдер Судипта (Majumder Sudipta), бакалавр техн. наук. Помощник вице-президента Citicorp Services India Pvt. Ltd., Пуна, Индия. Область научных интересов: ITIL и управление жизненным циклом приложений

Маджумдер Санджиб (Majumder Sanjib), магистр техн. наук. Научный сотрудник и аспирант физического факультета Индийского технологического института в Мадрасе, Ченнаи, Индия. Область научных интересов: моделирование и анализ дорожного освещения

Аннотация
Известно, что применение естественного освещения в закрытых помещениях значительно снижает общее энергопотребление зданий и выбросы углекислого газа в атмосферу, повышает производительность труда, улучшает настроение и когнитивное восприятие человека. В статье рассчитываются периодические колебания среднего уровня естественного освещения за каждый месяц (выраженные в терминах суммарной и рассеянной горизонтальной освещённости) для города с тропическим влажным и сухим климатом (г. Калькутта, Индия) с помощью двух эмпирических моделей оценки освещённости, созданной прямым солнечным светом, а также оцениваются показатели естественного освещения с помощью модели Дю-Шарплесса. Авторами разработана программа, позволяющая вычислять и генерировать данные о естественном освещении на основе ежемесячных данных о солнечном излучении, для прогнозирования показателей естественного освещения с поправкой на загрязнение для трёх значений светопропускания остекления и пяти уровней осаждения элементарного углерода на материале остекления использовалась модель Дю-Шарплесса. Наибольшая среднемесячная суммарная горизонтальная освещённость зафиксирована в апреле (64,05 клк для модели Лителфея и 66,82 клк для модели Мунии-Кингхорна), а наибольшая среднемесячная рассеянная горизонтальная освещённость – в июле (33,23 клк для модели Лителфея и 30,63 клк для модели Мунии-Кингхорна). Кроме того, рассчитанные среднегодовые уровни суммарной и рассеянной горизонтальной освещённости хорошо согласуются с результатами предыдущего исследования, в котором использовалась модель Пэрис. Среднегодовой уровень горизонтальной освещённости рабочей плоскости оставался >1,5 клк при соотношении площади окна к стене >30 %. Практическая значимость настоящего исследования заключается том, что принятый подход и графики временных изменений расчётных данных уровня естественного освещения позволят инженерам по эксплуатации зданий, архитекторам и инженерам-светотехникам принимать обоснованные решения на различных этапах проектирования зданий.
Список использованной литературы
1. Ferenčikova, M., Darula, S. Availability of daylighting in school operating time // Light & Engineering, 2017, # 25, pp. 71–78.
2. Knoop, M., Stefani, O., Bueno, B., Matusiak, B., Hobday, R., Wirz-Justice, A., Martiny, K., Kantermann, T., Aarts, M., Zemmouri, N., Appelt, S., Norton, B. Daylight: What makes the difference? // Lighting Research & Technology, 2020, # 52, pp. 423–442.
3. Kandilli, C., Ulgen, K. Solar Illumination and Estimating Daylight Availability of Global Solar Irradiance // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2008, # 30, pp. 1127–1140.
4. Beute, F., de Kort, Y.A.W. Salutogenic Effects of the Environment: Review of Health Protective Effects of Nature and Daylight // Appl Psychol Health Well Being, 2017, # 6, pp. 67–95.
5. Macdonald, H.M. Contributions of Sunlight and Diet to Vitamin D Status // Calcif Tissue Int., 2013, # 92, pp. 163–176.
6. Begemann, S.H.A., van den Beld, G.J., Tenner, A.D. Daylight, artificial light and people in an office environment, overview of visual and biological responses // Int J Ind Ergon, 1997, # 20, pp. 231–239.
7. Mayhoub, M.S., Carter, D.J. The costs and benefits of using daylight guidance to light office buildings // Build Environ, 2011, # 46, pp. 698–710.
8. Ayaz, M., Yucel, U., Erhan, K., Ozdemir, E. A Novel Cost-efficient Daylight-based Lighting System for Public Buildings: Design and Implementation // Light & Engineering, 2020, pp. 60–70.
9. Kose, B., Kazanasmaz, T. Applicability of a Prismatic Panel to Optimize Window Size and Depth of a South-facing Room for a Better Daylight Performance // Light & Engineering, 2020, pp. 63–67.
10. Yavuz, C., Yanikoğlu, E., Güler, Ö. Determination of real energy saving potential of daylight responsive systems: a case study from Turkey // Light & Engineering, 2010, # 18, pp. 99–105.
11. Tsangrassoulis, A., Kontadakis, A., Doulos, L. Assessing Lighting Energy Saving Potential from Daylight Harvesting in Office Buildings Based on Code Compliance & Simulation Techniques: A Comparison // Procedia Environ Sci, 2017, # 38, pp. 420–427.
12. Sonawane, M.B., Mhaske, S.Y. Predicting daylight illuminance in urban city using statistical regression techniques // Journal of Engineering Science and Technology, 2018, # 13, pp. 2181–2194.
13. Sadick, A.-M., Issa, M.H. Occupants’ indoor environmental quality satisfaction factors as measures of school teachers’ well-being // Build Environ, 2017, # 119, pp. 99–109.
14. Sadick, A.-M., Kpamma, Z.E., Agyefi-Mensah, S. Impact of indoor environmental quality on job satisfaction and self-reported productivity of university employees in a tropical African climate // Build Environ, 2020, # 181, 107102 p.
15. Leonidov, A.V. Analytic Representation of Relation between Solar Altitude Angle and Local Time for Calculating Daylight Irradiance and Illuminance of the Earth Surface // Light & Engineering, 2020, pp. 34–38.
16. Bhattacharya, S., Majumder, S., Roy, S., Sardar, I.H. Estimation of daylight availability in Kolkata and approximation of indoor daylight levels for different daylighting methods // International Journal of Sustainable Energy, 2022, # 41, pp. 29–57.
17. Littlefair, P.J. Measurements of the luminous efficacy of daylight // Lighting Research & Technology, 1988, # 20, pp. 177–188.
18. Muneer, T., Kinghorn, D. Luminous efficacy of solar irradiance: Improved models // Lighting Research and Technology, 1997, # 29, pp. 185–191.
19. Du, J., Sharples, S.A Dynamic Analysis of the Impact of Air Pollution on the daylight Availability in An Open-plan Office in London // Light & Engineering, 2021, pp. 94–103.
20. Littlefair, P.J. The luminous efficacy of daylight: a review // Lighting Research & Technology, 1985, # 17, pp. 162–182.
21. Ångström, A. The parameters of atmospheric turbidity // Tellus, 1964, # 16, pp. 64–75.
22. National Renewable Energy Laboratory, International data, Https://Nsrdb.Nrel.Gov/about/International-Data.Html (2014).
23. Aghimien, E.I., Li, D.H.W., Chen, W., Tsang, E.K.W. Daylight luminous efficacy: An overview // Solar Energy, 2021, # 228, pp. 706–724.
24. Biga, A.J., Rosa, R. Estimating solar irradiation sums from sunshine and cloudiness observations // Solar Energy, 1980, # 25, pp. 265–272.
25. Favez, O., Cachier, H., Chabas, A., Ausset, P., Lefevre, R. Crossed optical and chemical evaluations of modern glass soiling in various European urban environments // Atmos Environ, 2006, # 40, pp. 7192–7204.
26. Joshi, M., Sawhney, R.L., Buddhi, D. Estimation of Luminous efficacy of daylight and exterior illuminance for composite climate of Indore city in Mid-Western India // Renew Energy, 2007, # 32, pp. 1363–1378.
27. Patil, K.N., Garg, S.N., Kaushik, S.C. Luminous efficacy model validation and computation of solar illuminance for different climates of India // Journal of Renewable and Sustainable Energy, 2013, # 5.
28. Perez, R., Ineichen, P., Seals, R., Michalsky, J., Stewart, R. Modelling daylight availability and irradiance components from direct and global irradiance // Solar Energy, 1990, # 44, pp. 271–289.
29. Budak, V.P., Smirnov, P.A. A physical model of the firmament to calculate daylight // Light & Engineering, 2013, # 21, pp. 17–23.
30. Kittler, R., Darula, S., Perez, R. Advantages of new sky standards: more realistic modelling of daylight conditions in energy and environmental studies // International Journal of Energy, Environment and Economics, 1999, # 8, pp. 65–71.
31. Mukherjee, S., Roy, B. Correlating Indian measured sky luminance distribution and Indian Design clear sky model with five CIE Standard clear sky models // Journal of Optics, 2011, # 40, pp. 150–161.
Ключевые слова
Выберите вариант доступа к этой статье

Купить

Рекомендуемые статьи