Естественное освещение. Естественное освещение является наиболее приемлемым человеку, поэтому помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь в основном естественное освещение

Естественное освещение является наиболее приемлемым человеку, поэтому помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь в основном естественное освещение. Естественное освещение осуществляется через оконные, дверные проемы, через фонари, прозрачные кровли. Поэтому оно подразделяется на (рис.2.4.2):

а) верхнее освещение – через световые фонари, прозрачные кровли;

б) боковое освещение – через окна;

в) комбинированное освещение – через окна и фонари, и т.д.

Рис. 2.4.2 Распределение освещенности в помещениях при естественном освещении:

а – одностороннем боковом; б – двухстороннем боковом; в – верхнем; г – комбинированном

Критерием естественной освещенности является коэффициент естественной освещенности (КЕО или Е_Н), который представляет отношение естественной освещенности светом неба в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения Е_вн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода Е_нар, и выражается в процентах:

(2.4.6)

Нормирование КЕО проводится согласно с требованиями СНиП ΙΙ-4-79 "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования".

Согласно СНиП ΙΙ-4-79 при одностороннем боковом освещении критерием оценки является минимальное значение КЕО в точке, расположенной в 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности или пола. Под характерным разрезом помещения понимается поперечный разрез помещения, плоскость которого перпендикулярна к плоскости остекления световых проемов. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест. За условную рабочую поверхность принимается горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола. При двустороннем боковом освещении критерием оценки является минимальное значение KЕO в середине помещения, в точке на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (пола).

При верхнем, боковом и комбинированном освещении нормируется среднее значение КЕО (табл. 2.4.1.).

Все параметры освещения определяются разрядом зрительной работы. Разряд зрительной работы при расстоянии от объекта различия до глаз работающего более 0,5 м определяется отношением минимального размера объекта различия (d) к расстоянию от этого объекта до глаз работающего (l). Под объектом различия понимается рассматриваемый предмет, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работ. Всего установлено восемь разрядов зрительной работы (табл. 2.4.1).

Нормированное значение KЕO (Е_н) принимается в зависимости от разряда зрительной работы, особенностей светового климата и солнечного климата.

Для зданий располагаемых в Ι, II, ΙV и V поясах светового климата стран СНГ, в зависимости от вида освещения, боковое или верхнее нормированное значение КЕО (Е_н^б, Е_н^в) определяется по формуле:

или(2.4.7)

где m-коэффициент светового климата; с-коэффициент солнечности климата.

Значение Е_н^III находится по таблице 2.4.1; коэффициент светового климата (m) – по таблице 2.4.2; коэффициент солнечности климата (С) – по таблице 2.5.3. Неравномерность естественного освещения производственных и общественных зданий с верхним или с верхним и боковым освещением основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:l.

Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещение с боковым освещением при выполнении работ VΙΙ, VIII разрядов при верхнем и комбинированном освещении, для вспомогательных и общественных зданий ΙΙΙ и IV групп (п.1.2 СНиП ΙΙ-4-79). При проектировании зданий в ΙΙΙ и V климатических районах, где выполняются работы I – IV разрядов, необходимо предусматривать солнцезащитные устройства. При естественной освещенности помещений большое значение имеет уход за окнами и фонарями. Грязные стекла задерживают до 50% всего света. Поэтому должна производиться регулярная чистка стекол и побелка помещений. С незначительным выделением пыли чистки стекол производится через шесть месяцев, побелка – один раз в три года; в пыльных – четыре раза в год чистка и один раз в год побелка.

Таблица 2.4.1.

Нормирование коэффициента естественного освещения

Таблица 2.4.2.

Значение коэффициента светового климата, m

При проектировании зданий одной из важных задач является правильный расчет площади световых проемов при естественном освещении.

Если площадь световых проемов будет меньше требуемой, то это приведет к снижению освещенности и, как следствие, к снижению производительности труда, повышенной утомляемости работающих, заболеваниям и появлению травматизма.

Для исправления допущенной ошибки необходимо дополнительно вводить искусственное освещение, что вызовет постоянные дополнительные расходы. Если площадь световых проемов будет больше, то потребуется постоянные дополнительные расходы на отопление зданий. Поэтому СНиП II-4-79 запрещает для отапливаемых зданий предусматривать площадь световых проемов больше, чем требуется по настоящим нормам (рис. 2.4.5). Установленные размеры световых проемов допускается изменять на +5, –10%.

Площадь световых проемов в свету рассчитывают

- при боковом освещении, м²:

(2.4.8)

- при верхнем освещении, м²:

(2.4.9)

где – нормированное значение КЕО; S₀ и S_ф – площадь окон и фонарей; S_п – площадь пола; η₀ и η_ф – световые характеристики окна и фонаря (ориентировочно приняты для окон 8,0 – 15,0, для фонарей 3,0 – 5,0).

Таблица 2.4.3.

Значение коэффициента солнечности климата, с

Световая характеристика окон (η_о) оценивается по табл. 2.4.2 с учетом характеристики помещения, а световая характеристика фонаря или светового проема (η_ф) – по табл.31 и 32 приложения 5 СНиП ΙΙ-4-79 с учетом характеристик помещения и фонарей.

Коэффициенты, учитывающие затенение окон противостоящими зданиями (К_зд), тип фонаря (К_ф) определяются по таблице 3 СНиП II-4-79; К_з – коэффициент запаса принимается по табл 5.

При боковом освещении до проведения работ необходимо оценить отношение ширины (глубины) помещений (В) к расстоянию от уровня условной рабочей поверхности до верхнего края окна (h₁).

Общий коэффициент (рис.2.4.3.) светопропускания (τ₀), зависит от коэффициентов светопропускания материала (τ₁), коэффициентов, учитывающих потери света в переплетах светопроема (τ₂), потери света в несущих конструкциях (τ₃), потери света в солнцезащитных устройствах (τ₄), потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями (τ₅=0,9). Значения коэффициентов приведены в СНиП II-4-79 приложения 5 табл. 28, 29.

Рис. 2.5.3 Схема расчета световых проемов при естественном освещении

Рис. 2.4.4 Карта светового климата СНГ

Коэффициенты, которые учитывают повышение КЕО от отражения света (r₁ и r₂) находят по таблицам 30 и 33 приложения 5 СНиП ΙΙ-4-79 с учётом коэффициента отражения (ρ_ср) и характеристик помещения.

Чтобы правильно рассчитать площадь световых проемов (в свету) при боковом (S₀) или верхнем (S_ф) освещении, необходимо знать не только параметры проектируемого помещения, но и виды работ, для которых проектируется здание, в каком световом климате Украины или СНГ строится объект, взаимное расположение объектов.

Рис. 2.4.5 Карта светового климата Украины