Естественное освещение в строительстве это

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Natural lighting of residential and public buildings

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) и Федеральным государственным унитарным предприятием — Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ФГУП ЦНС)

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения Постановлением Госстроя России от 18 июня 2003 г. N 63

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил по проектированию естественного освещения жилых и общественных зданий разработан в развитие СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение».

Свод правил дает основные принципы проектирования и методы расчета, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП 23-05-95* в части, касающейся вопросов естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий.

Освещение в доме. Ч.2.3. Естественное освещение в доме. Сколько света дает окно.

В Своде правил приведены методы расчета нормируемых параметров естественного освещения помещений с боковой и верхней системами освещения для открытых пространств и с учетом городской застройки с различными схемами размещения зданий относительно друг друга, приведены также методы расчета светотехнических параметров, входящих в основные формулы расчета коэффициента естественной освещенности.

Свод правил содержит рекомендации по проектированию совмещенного освещения, выбору уровней искусственного освещения в совмещенной системе в зависимости от времени использования естественного света в помещении.

Применение Свода правил будет способствовать принятию более экономичных проектных решений и экономии тепловой энергии.

При разработке Свода правил использованы положения действующих в Российской Федерации нормативных документов.

По мере накопления опыта проектирования, строительства и эксплуатации жилых и общественных зданий с различными системами естественного освещения будет проанализирована эффективность установленных в Своде правил положений и будут внесены необходимые изменения в нормативные документы.

Настоящий Свод правил разработали: В.А.Земцов (отв. исполнитель), В.Г.Гагарин (НИИСФ РААСН).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил устанавливает требования по проектированию естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий в соответствии со СНиП 23-05, предусматривающие оптимальное решение систем освещения, обеспечивающее комфортные условия зрительных работ.

Настоящий Свод правил распространяется на проектируемые, реконструируемые и эксплуатируемые жилые и общественные здания.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения

На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 31-06-2009. — Примечание изготовителя базы данных.

Классификация освещения

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение

СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

ГОСТ 26602.4-99 Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины с соответствующими определениями приведены в приложении А.

Основные обозначения, принятые в настоящем Своде правил, приведены в приложении Г.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 При проектировании естественного освещения зданий следует руководствоваться требованиями, установленными СНиП 23-05, указаниями настоящего Свода правил и других документов, утвержденных и согласованных в установленном порядке.

При проектировании освещения следует предпочитать варианты, которые позволяют обеспечивать нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами.

4.2 Система естественного освещения должна обеспечивать:

нормированные значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) на рабочих местах или в расчетной точке помещения;

регламентируемые требования к равномерности распределения КЕО в рабочих зонах помещения;

нормированное значение коэффициента запаса;

максимальное время использования естественного света.

5 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО

5.1 В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

Номер группы административных районов

Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)

Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия — Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области

Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ

Архангельская, Мурманская области

Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

5.2 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии с приложением И СНиП 23-05.

5.3 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле

Источник: docs.cntd.ru

Естественное освещение

Естественное освещение – это освещение, создаваемое направленным или рассеянным солнечным светом или светом неба, проникающим через световые проёмы помещения.

Естественное освещение делится на следующие виды:

• верхнее естественное освещение;
• боковое естественное освещение;
• комбинированное естественное освещение.

Согласно санитарным нормам все помещения, в которых постоянно находятся люди, должны иметь естественное освещение.

Расчёт естественного освещения должен обеспечить оптимальное выполнение требований, предъявляемых для естественного освещения конкретных помещений.

Величина естественного освещения изменяется в зависимости от широты местности, времени года и дня, состояние погоды. Поэтому естественное освещение нельзя количественно задавать величиной освещенности.

Естественное освещение в помещении определяется коэффициентом естественного освещения (КЕО).

Значение коэффициента естественного освещения в помещениях устанавливается нормами СНиП ІІ479.

Снижение расчетного коэффициента естественного освещения по отношению к нормированному допускается только на 10%.

Расчитывать норму естественного освещения нужно исключая помехи, создаваемые мебелью и деревьями.

Верхнее и комбинированное естественное освещение имеют то преимущество, что обеспечивают более равномерное освещение помещения.

Боковое естественное освещение создаёт значительную неравномерность в освещении участков, расположенных вблизи окон или вдали от них.

При верхнем или комбинированном естественном освещении среднее значение коэффициента естественного освещения устанавливается в точках, которые располагаются на пересечении рабочей поверхности и вертикальной плоскости характерного разреза помещения.

В качестве расчётной точки принимается геометрический центр помещения или место, расположенное на расстоянии 1 метр от поверхности стены, находящейся напротив бокового светопроёма.

Если в помещении организовано комбинированное естественное освещение, комната может быть поделена на зоны с верхним и боковым естественным освещением.

В каждой из зон производится отдельный расчёт естественного освещения.

При недостаточности естественного освещения используется комбинированное (совмещенное) освещение. Комбинированное освещение представляет собой освещение, при котором в светлое время суток используется одновременно искусственный и естественный свет.

Источник: studopedia.ru

Естественное освещение помещений.

Естественное освещение – это освещение, которое образуется в результате направленного или рассеянного света, образованного естественным путем при помощи солнца или неба, проникающего в помещение.

Для расчёта освещенности помещения вы можете воспользоваться калькулятором расчета освещенности помещения.

В результате классифицирования, выделяют три основных вида естественного освещения:

• верхнее освещение;
• боковое освещение;
• комбинированное освещение.

Для поддержания хорошего здоровья человека, в каждом помещении, где находятся люди должно присутствовать естественное освещение, также это регламентирование и санитарными нормами.

Естественное освещение помещений.

Существуют определенные расчеты, по которым определяется уровень естественного освещения, для того, чтобы деятельность человека не имела негативные последствия.

На величину объема, естественного освещения, оказывают достаточно большое количество показателей, среди которых время года, широта местности, состояние погоды и так далее. Поэтому, нельзя определить один показатель, который был бы эффективен в каждой отдельно взятой ситуации.

Значение показателей должны быть равны нормам, которые определены в СНиП II479. Допускается отклонение от стандарта не более чем на 10%, в ином случае необходимо изменение доступа света в помещение или иное пространство.

При определении нормы в расчет не берутся помехи, которые были получены при помощи мебели, деревьев и иных объектов природного или искусственного происхождения.

Главными преимуществами, которыми обладают верхнее и комбинирование освещение является то, что свет распространяется более равномерно по всей поверхности. (картинка №1)

Боковое освещение, в большинстве случаев, находится возле окон и иных местах, где пропускается свет. В результате чего, существует большая разница между освещением вблизи окон и вдали от них.

При верхнем и комбинированном свете коэффициент устанавливает в точках, которые находятся на стыке рабочей поверхности и верикального разреза помещения.

Расчет естественного освещения.

В качестве объективной стороны расчета берется геометрический центр помещения или иного места где будет происходить расчет, на расстоянии одного метра от стены, имеющий источник бокового освещения.

В случае комбинированного освещения, комната должна быть разделена на зоны, в которой в большей степени преобладает каждый из двух видов естественного освещения.

И в каждом из зон должен производиться отдельный расчет естественного освещения.

В случае, если наличие одного естественного света недостаточно и при помощи него нельзя эффективно выполнять какую-либо деятельность, то используется комбинированное освещение, которое представляет собой совмещение искусственного и естественного света.

Источник: www.calc.ru

Естественное освещение зданий

Учет естественного освещения при проектировании зданий и застройки имеет большое значение. Это особенно важно при проектировании промышленных зданий, где светопроемы имеют большую площадь остекления, через которое зимой уходит тепло, а летом поступает большое количество тепла от солнца.

На восполнение теплопотерь и ликвидацию теплопоступлений требуются значительные дополнительные затраты энергии. В то же время недостаточная площадь остекления приводит к большим затратам энергии на искусственное освещение. Поэтому площадь остекления должна быть не больше и не меньше, чем это необходимо. Существуют нормы СНиП 23-05-2003* «Естественное и искусственное освещение», которые содержат нормативные указания по устройству естественного освещения зданий, а также Свод правил СП 23-102-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», где содержатся данные и методики по расчетам естественного освещения.

В жилищном и гражданском строительстве основной и очень важной задачей является проверка соблюдения норм естественного освещения при затенении жилых зданий, школьных и детских дошкольных учреждений противостоящей застройкой.

Освещение бывает естественное, искусственное и совмещенное. Источниками естественного света являются солнце и прямой свет небосвода. Источниками искусственного света в настоящее время являются электрические лампы. При совмещенном освещении помещение освещается одновременно естественным и искусственным светом в определенных соотношениях.

Основным требованием к естественному освещению в жилых, общественных и промышленных зданиях является обеспечение наилучшего освещения рабочего места или объекта, который воспринимается человеком при наблюдении. При этом имеют значение не только условия видимости объекта, но и «поле адаптации» – окружающая световая среда, которая очень важна, особенно в жилых, школьных зданиях, а также в детских садах и яслях. Естественное освещение имеет очень большое влияние на самочувствие человека, его психофизическое состояние и на производительность труда. Кроме того, естественное освещение экономит большое количество энергии, затрачиваемой на электрическое освещение.

Любое светящее тело излучает световой поток, являющийся частью лучистого потока в диапазоне длин волн электромагнитных колебаний от 100 нанометров (нм) – ультрафиолетовая часть спектра до 780 нм – инфракрасная часть спектра. Единица светового потока Ф – люмен (лм). Отношение светового потока к площади F (м2), на которую он падает, называется освещенностью:

Единицей освещенности является люкс. Однако если измерять естественную освещенность помещения в люксах, это значит, что надо задаваться фиксированной величиной наружной естественной освещенности. Но так как она постоянно меняется в зависимости от облачности, времени дня и времени года, на практике это неудобно. Поэтому в строительной светотехнике применяется относительная величина, называемая коэффициентом естественной освещенности (КЕО).

КЕО (е) есть отношение естественной освещенности в какой-либо точке внутри помещения (Ев) к одновременной освещенности снаружи на открытой горизонтальной площадке (Ен), выраженное в процентах:

Расчет КЕО основан на допущении о пасмурном небосводе, покрытом равномерной (10-балльной) облачностью. Это стандарт Международной комиссии по освещению (МКО), установленный на основе исследований яркости пасмурного неба американскими учеными П. Муном и Д. Спенсер. Они установили, что яркость пасмурного неба изменяется только по угловой высоте точки на небосводе. На одной и той же угловой высоте θ яркость неба во всех точках Lθ постоянна:

Здесь Lz – яркость неба в зените.

На рис. 15.12 оказана схема прохождения света в помещение с боковыми светопроемами (окнами).

Рис. 15.12. Схема прохождения света в помещение с боковым светопроемом

Основная часть света проходит в расчетную точку М от прямого света небосвода. Эта часть светового потока определяется составляющей КЕО (ен). При наличии противостоящих зданий другая часть светового потока, приходящего в точку М, является отраженной от противостоящего здания. Она определяется оставляющей КЕО от противостоящих зданий (езд).

Часть света отражается от прилежащей поверхности земли, галереи, балкона. Эта часть попадает на потолок и в верхнюю зону стен помещения, и оттуда она отражается в расчетную точку М. Она определяется составляющей КЕО от прилегающей поверхности (еп).

Весь световой поток, падающий на поверхность окна, ослабляется остеклением, переплетами, загрязнением, затенением балконами и солицезащитой. Прошедший световой поток попадает на пол и нижнюю часть стен, отражается от них на потолок и верхнюю часть стен и оттуда – на рабочую поверхность в точку М. Эта часть светового потока образует внутреннюю отраженную составляющую КЕО (ео), которая при светлой отделке может значительно увеличить величину КЕО, особенно в глубине помещения. Таким образом, КЕО определяется как сумма перечисленных составляющих:

(15.11)

(15.12)

На рис. 15.13 представлена схема прохождения света в помещение через фонарь системы верхнего естественного света. Здесь имеют место те же составляющие КЕО за исключением езл, а в качестве прилегающей поверхности служит поверхность кровли.

Рис. 15.13. Схема прохождения света в помещение с верхним светопроемом

Формула для расчета КЕО в помещениях с боковыми светопроемами предложена действующими нормами СНиПа «Естественное и искусственное освещение»:

(15.13)

Здесь, где – геометрический КЕО, учитывающий

телесный угол, под которым из светопроема виден участок неба; q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость пасмурного неба (стандарта МКО):

где и – соответственно яркость неба под углом к горизонту и в зените соответственно освещенности под открытым равноярким небом и небом стандарта МКО. Используя закон Муна и Спенсер (15.35), имеем

Далее, , где – геометрический КЕО, учитывающий телесный угол, под которым видно противостоящее здание из расчетной точки;– коэффициент, учитывающий яркость фасада противостоящего здания;– коэффициент, учитывающий то, что от противостоящего здания отраженный свет может попадать не только в верхнюю зону помещения (потолок и верхнюю часть стен), но и в его нижнюю часть (на нижнюю часть стен и даже на пол);– коэффициент светопропускания окна;– коэффициент запаса, учитывающий загрязнение остекления;– коэффициент, учитывающий влияние отраженного света внутри помещения.

Все коэффициенты в формуле (15.13) являются эмпирическими, хотя и имеют физический смысл. Они определяются по таблицам в СП 23-102-2003. Исключение составляют геометрические коэффициенты естественного освещения, которые определяются по графикам А. М. Данилюка (см. ниже) или по аналитическим формулам. Расчет геометрических КЕО основан на двух законах строительной светотехники.

Закон проекции телесного угла. Освещенность Ем в какой-либо точке помещения (М), создаваемая равнояркой, сферической поверхностью небосвода, прямо пропорциональна яркости участка этой поверхности и площади проекции телесного угла, под которым виден этот участок через светопроем (рис. 15.14):

Рис. 15.14. Схема к закону проекции телесного угла

Следствие 1. Понятие о геометрическом КЕО.

Освещенность под открытым небом по закону проекции телесного угла равна

Здесь – проекция полусферы на горизонтальную плоскость. При . Согласно определению КЕО (15.11)

Это отношение поясняет геометрическую сущность КЕО и называется геометрическим коэффициентом естественной освещенности.

Следствие 2. Понятие о светоактивности проема.

На рис. 15.15 показано помещение с двумя одинаковыми по площади светопроемами, расположенными на одном расстоянии от расчетной точки М, но на различной высоте над ней и в различно расположенных ограждающих конструкциях по отношению к расчетной поверхности. Из рис.

15.15 очевидно, что σ2 > σ1, следовательно, освещенность, создаваемая светопроемом в потолке на горизонтальной плоскости, гораздо больше, чем освещенность от светопроема в стене. Следовательно, для горизонтальной рабочей поверхности верно, что чем выше расположен светопроем над расчетной точкой и чем ближе его ориентация к зениту, тем выше его светоактивность. При расположении расчетной точки в вертикальной плоскости наоборот: светоактивность окна в стене может быть выше, чем светоактивность светопроема в потолке.

Закон светотехнического подобия. Освещенность в какой-либо точке помещения зависит не от абсолютных, а от относительных размеров помещения.

Рис. 15.15. Схемы к понятию об относительной световой активности светопроемов с помощью закона проекции телесного угла при расположении точки на горизонтальной (а) и в вертикальной (б) плоскости

Сущность этого закона показана на рис. 15.16. Проекция телесного угла в обоих подобных друг другу, но разных по размеру помещениях одинакова. Следовательно, согласно закону проекции телесного угла освещенность в обоих помещениях одинакова.

Рис. 15.16. Схема к закону светотехнического подобия

Следствие 1. Результаты измерений освещенности в моделях помещений в основном соответствуют результатам измерений освещенности в реальных помещениях. Использование этого закона позволяет моделировать небосвод и измерять под искусственным небосводом освещенность в моделях помещений.

Расчет геометрического КЕО может производиться по графикам А. М. Данилюка (рис. 15.17). Это метод хорошо подходит для практических расчетов, так как позволяет использовать в расчетах основные строительные чертежи – разрезы и планы помещений.

На график 1 накладывается разрез помещения так, чтобы расчетная точка совпала с полюсом графика. Подсчитывается количество лучей, проходящих через окно в расчетную точку ().

Следует иметь в виду, что нижний луч разбит пунктирными линиями на десятые доли. Отмечается номер полуокружности, проходящей через центр светопроема.

На график II накладывается план помещения (при расчетах светопроемов в кровле – продольный разрез помещения) таким образом, чтобы центральная линия светопроема на плане совпала с горизонталью, помер которой совпадает с номером полуокружности на разрезе. Подсчитывается количество лучей, проходящих через светопроем.

Величина геометрического КЕО определяется по формуле

Масштаб чертежей не имеет значения. Однако ясно, что на графики № 1 и № 2 следует накладывать разрезы и планы помещений, выполненные в одном масштабе.

Величины n1 и n2 могут быть рассчитаны по формулам, заменяющим графики А. М. Данилюка:

Расчетная схема с обозначениями углов представлена на рис. 15.18. При этом следует учитывать, что и где взяты с плана помещения, а – это угол превышения центра окна над расчетной точкой.

Нормируемые значения КЕО приведены в СНиП «Естественное и искусственное освещение». Однако в разных районах России разный световой климат. Поэтому в нормах административные районы России объединили в группы с примерно одинаковым световым климатом. Для каждой группы и для разных ориентаций светопроемов в СНиПе приведены коэффициенты светового климата (т), на которые надо умножить коэффициенты енорм. Это и будут нормированные значения КЕО.

Рис.. 15.17. Графики А. М. Данилюка и примеры их использования в расчетах геометрического КЕО

Рис. 15.18. Схема углов к расчету геометрических КЕО

При проектировании или проверке естественного освещения зданий необходимо, чтобы нормированные значения КЕО были меньше или равны расчетным значениям КЕО в точках, указанных в СНиПе:

Для расчета КЕО при верхнем естественном освещении можно пользоваться формулой, предложенной в СНиПе:

(15.14)

Здесь первое слагаемое – составляющая от прямого света неба. Второе слагаемое – это внутренняя отраженная составляющая, учитывающая также отраженный свет от прилегающих участков кровли на плоскости фонарей. Это учитывает коэффициент Кф. Коэффициент r2 учитывает внутренний отраженный свет. Остальные коэффициенты – такие же, как и в формуле (15.13).

Рассчитываются значения КЕО при верхнем естественном освещении обычно не менее чем в пяти точках на пролет здания, после чего рассчитывается среднее значение КЕО и сравнивается с нормируемым значением при верхнем освещении, приведенным в СНиП. Оно обычно примерно в три раза больше, чем при боковом освещении.

Проектирование систем естественного освещения заключается в том, что сначала выбирают площади и типы светопроемов. Для этого используют формулы и графики, приведенные в СП 23-102-2003. Методика подробно изложена в учебнике «Физика среды» [3]. Затем размещают светопроемы в ограждающих конструкциях. После этого проводят проверочный расчет КЕО по формулам (15.13) и (15.14) и сравнивают расчетные значения КЕО с нормируемыми.

Источник: studme.org

Что такое естественное освещение и каким бывает

Зрительное восприятие играет ключевую роль для деятельности человека. Поэтому обеспечение требуемого уровня освещённости – одна из первостепенных архитектурных задач. Для её решения свет от источников (одного или нескольких) подводится к освещаемым пространствам и объектам. Если источник света – лучи солнца (прямые или рассеянные через облачный покров), такое освещение называется естественным.

В статье проводится краткий обзор естественного освещения и вопросов, связанных с ним: что такое естественное освещение, какие типы естественного освещения бывают, как оно нормируется, какие документы его регламентируют, от чего зависит, каковы особенности его использования и другие.

Естественное освещение – что это такое

К естественному освещению относят освещение помещений солнечными лучами (прямыми или рассеянными облачным покровом), проходящими в помещение через световые проёмы в конструкциях здания.

Главная особенность естественного освещения – зависимость от множества факторов, среди которых немало изменчивых. Освещённость одного и того же помещения естественным светом может существенно различаться даже в одно и то же время суток. Поэтому расчёт естественного освещения – сложная задача. Чаще всего она решается так, чтобы обеспечить необходимую освещённость в среднем, учитывая, что при недостатке освещённости включится дополнительное искусственное освещение.

Типы естественного освещения

Естественное освещение осуществляется наружным светом, проникающим внутрь здания. Его разделяют по тому, как это происходит. Поскольку свет может попадать в здание сверху или сбоку, естественное освещение делится на следующие виды.

Верхнее освещение

Внешний свет проникает в здание через фонари на крыше:

Другой вариант верхнего освещения – свет проникает в здание в местах перепада высот:

Боковое освещение

При нём внешний свет проходит через световые проёмы в наружных стенах здания:

Комбинированное освещение

Комбинированное освещение – это одновременное использование верхнего и бокового освещения в любых сочетаниях:

В большинстве современных зданий используется один из типов естественного освещения. Исключения – сооружения, где отсутствие естественного света определяется технологическим процессом.

В большинстве зданий наряду с системой естественного освещения имеется и система искусственного. Если использование искусственного освещения предусматривается наряду с естественным, такую систему называют комбинированной.

Иногда классификация естественного освещения проводится в зависимости от характера светового потока. Выделяют три вида:

• Направленное освещение, когда используется направленный световой поток из проёмов. Он лучше всего выделяет границы объектов и обеспечивает высокий светомоделирующий эффект.
• Направленное бестеневое освещение, в котором интерьер освещается светом, отражённым от поверхностей сразу после попадания в помещение.
• Отражённое бестеневое освещение, когда объекты в помещении освещаются только отражённым от поверхностей светом, а световые проёмы скрыты от наблюдателя.

Регламентирующие документы

Поскольку естественное освещение используется в большинстве современных зданий, перечислим нормативные акты, регламентирующие эту сферу.

В первую очередь это свод правил СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение» (вместо СНиП 23-05-95). В документе формулируются необходимые понятия, устанавливаются требования к разным видам освещения, в том числе к естественному.

Кроме того, существуют своды правил по проектированию и строительству, регламентирующие естественное освещение. Это свод СП 367.1325800.2017 «Здания жилые и общественные. Правила проектирования естественного и совмещённого освещения» и свод СП 419.1325800.2018 «Здания производственные. Правила проектирования естественного и совмещённого освещения».

В этих сводах устанавливаются нормируемые параметры освещения и приводятся методы их расчёта для помещений с боковой и верхней системами освещения.

Гигиенические требования к освещению регламентируются СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Существует несколько ГОСТов, относящихся к естественному освещению. Например, ГОСТ 24940-2016 «Здания и сооружения. Методы измерения освещённости» устанавливает методы определения минимальной, средней и цилиндрической освещённостей, коэффициента естественной освещённости (КЕО) и некоторых других величин.

Использование естественного света

Коэффициент естественной освещённости (КЕО)

Важнейшая особенность естественного освещения – непостоянная интенсивность. В зависимости от ситуации его уровень меняется в течение короткого времени. Поэтому для расчётов и нормирования естественного освещения используются не показатели светового потока, яркости и освещённости, а специальный коэффициент естественной освещённости (КЕО).

Коэффициент КЕО – отношение естественной освещённости в данной точке внутри помещения Ев к
одновременному значению наружной горизонтальной освещённости Ен,
создаваемой светом полностью открытого небосвода:

Коэффициент естественной освещённости показывает, сколько процентов наружного рассеянного света попадает в помещение.

Регламентирующие документы устанавливают минимальные значения КЕО в зависимости от вида работ и типа естественного освещения. Для ответственной деятельности, требующей хорошего освещения, нормативный КЕО – 6% (в случае верхней или комбинированной системы при условии минимального размера объекта зрительного различения 0,15 мм). Для жилых и общественных зданий с боковой системой естественного света при условии редкой необходимости различения мелких объектов нормативный КЕО – 0,1-0,5%.

Интересно! Из значения КЕО видно, что освещённость в помещении до 100 раз меньше освещённости снаружи. При этом человек хотя и видит разницу, воспринимает ее небольшой. Это результат действия приспособительных механизмов глаза. При недостатке освещения зрачок расширяется и сетчатка освещается сильнее, компенсируя ослабление светового потока.

Поэтому человек чувствует себя комфортно, несмотря на значительно более низкую освещенность в помещении.

Среднегодовая интенсивность светового потока зависит от географической широты местности. Поэтому территория Российской Федерации разбита на пять зон светового климата, в каждой из которых есть подвиды:

Регламентируемый КЕО зависит от зоны светового климата. Чем севернее, тем регламентируемый КЕО больше. Это связано с тем, что в северных районах солнце находится ниже над горизонтом и степень наружной освещённости меньше. Значит, для обеспечения требуемой освещённости внутри здания количество света, проходящего сквозь световые проёмы, должно быть больше. Это и обуславливает более высокий КЕО для северных регионов.

Кроме того, сводом правил устанавливается точка расчёта КЕО. Для жилых помещений с двусторонним боковым освещением она находится в центре комнаты. Но, как правило, в большинстве жилых помещений окна только с одной стороны. В этом случае точка расчёта КЕО – в метре от стены, противоположной окну.

Для жилых помещений с небольшим числом комнат (1-3) расчёт КЕО выполняется для одной комнаты. Если их больше, расчёт проводится для двух комнат, чтобы найти средний КЕО.

Фонари верхнего освещения

Проектирование освещения здания начинается с выбора системы освещения. На него влияет назначение и архитектура объекта, материалы, требования к теплопотерям, географическое местонахождение, расположение по отношению к соседним сооружениям и другие факторы.

Для промышленных зданий чаще всего используется верхнее освещение светоаэрационными и зенитными фонарями.

Светоаэрационные фонари – это специальные надстройки в здании, которые предназначены для обеспечения воздухообмена и освещения помещения.

Чаще всего такие фонари прямоугольной конструкции. Она практичнее в монтаже. Однако для обеспечения более высокого КЕО предпочтительнее использовать треугольные светоаэрационные фонари. Компромисс – фонари трапецеидальной формы.

У светоаэрационных фонарей большие тепловые потери. Применение таких систем естественного освещения оправдано только в помещениях с высоким внутренним тепловыделением или находящихся в южных регионах.

Зенитные фонари имеют меньшие теплопотери. Они предпочтительнее. Зенитные фонари всё чаще применяются не только для промышленных, но и для жилых помещений. Обзор разных типов и конструкций зенитных фонарей есть на нашем сайте в отдельной статье.

Окна бокового освещения

Для жилых помещений чаще всего используются боковые системы естественного освещения со стандартными оконными проёмами. Это объясняется практичностью и надёжностью такого решения. Кроме того, для систем бокового освещения существуют хорошо зарекомендовавшие себя стандартные требования, подходящие для большинства случаев.

Особенность систем бокового освещения – зависимость от расположения здания по отношению к соседним. При плотной застройке рядом с окнами могут создаваться глубокие тени окружающих зданий. Освещённость помещения боковым светом при этом снижается в несколько раз по отношению к освещённости одиноко стоящего здания. Это учитывается при строительстве.

Ещё одна особенность бокового освещения – зависимость от того, где находятся окна. В Российской Федерации солнце светит с юга. Поэтому для северных широт предпочтительно размещение окон на южной стороне зданий, чтобы более полно использовать солнечный свет. Для южных широт важнее слепящее действие солнечного света.

Иногда приходится монтировать специальные светоотражающие козырьки над южными окнами, чтобы уменьшить слепящее влияние. Размещение окон на север, северо-запад и запад позволяет избежать этих проблем.

Светопропускающие материалы

Важнейший вопрос организации внешнего освещения – выбор светопропускающего материала. Традиционным является оконное стекло, производящееся методом растяжки или проката. Нередко оно подвергается специальной обработке – тонированию или нанесению особых покрытий. Также появились новые светопропускающие материалы с высокими шумо- и теплозащитными свойствами.

За счет этого стало возможным остекление больших площадей фасадов, атриумов, оранжерей и садов. Нередко применяется ламинирование – получение многослойной конструкции из нескольких слоёв стекла и специальной поливиниловой плёнки. В частности, широко распространённый «триплекс» состоит из трёх слоёв – два стекла и плёнки между ними.

Главное достоинство ламинированных стёкол – повышенная безопасность при разрушении. У плёнок, используемых при ламинировании, высокая степень прозрачности. Поэтому коэффициент пропускания ламинированного стекла почти столь же высок, как у неламинированного.

Ещё одна технология при организации обеспечения естественного освещения – стеклопакет. В нем два или несколько стёкол герметично соединены друг с другом так, чтобы между ними образовалось пространство, которое заполняется воздухом или специальными газами. Газы подбираются так, чтобы обеспечить повышенную тепло- или звукоизоляцию.

Нередко применяются органические стекла – плексиглас и поликарбонат. Эти материалы легкие в обработке, поэтому из них могут создаваться сложные конструкции остекления. Спорным вопросом остаются пожарные требования – органические стекла – горючие материалы. Но, по мнению ряда исследователей, именно быстрое разрушение зенитных фонарей из органического стекла способствует снижению температуры в помещении и препятствует распространению пожара.

Фотохромные стекла – перспективный материал, применение которого ограничивается высокой ценой. Главная особенность фотохромных стёкол – переменное светопропускание. Коэффициент их светопропускания характеризуется уровнем освещённости. Вечером и в пасмурную погоду фотохромное стекло пропускает максимальное количество света.

В полдень под прямыми солнечными лучами светопропускание фотохромных стекол значительно снижается. Это позволяет ограничить слепящее действие солнца без применения козырьков и других конструкций.

Полезно! В последние десятилетия разработаны фотохромные стёкла с управляемым коэффициентом светопропускания. Они являются частью концепции «умного дома» и способны менять светопропускание по заранее заданным программам управления. Желаемая программа может задаваться как центральным управляющим компьютером, так и локально, иконками-пиктограммами на самом стекле с помощью сенсорного управления (подобно управлению на смартфонах или планшетах).

Заключение

Естественное освещение зданий и помещений широко используется в современной жизни. Для промышленных объектов чаще всего применяется верхнее естественное освещение. Для жилых помещений предпочтительнее боковое естественное освещение. Естественное освещение нормируется специальным коэффициентом естественной освещённости (КЕО). Оно реализуется с помощью фонарей или окон, имеющих светопропускающие поверхности из силикатного или органического стекла.

Источник: lampaexpert.ru