ГОУ ВПО «Сургутский Государственный Университет»

Ханты-Мансийского Автономного Округа – Югры

Кафедра Безопасности Жизнедеятельности

Курсовая работа

Тема: «Расчет естественного освещения»

Выполнил: студент 04-42 группы 5 курса

Химико-технологического факультета

СеменоваЮлияОлеговна

Преподаватель:

К.х.н., доцент

АндрееваТатьянаСергеевна

Курсовая работа содержит: 15 рисунков, 9 таблиц, 2 использованных источника(в том числе СП 23-102-2003 и СНиП 23-05-95), расчетные формулы, расчеты, план и разрез помещения(лист 1, лист 2, формат А 3).

Цель работы: определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.

Объект исследования: рабочий кабинет.

Объем работы: 41 страница.

Результат работы: выбранные размеры светового проема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.

Введение 4

Глава 1. Виды естественного освещения 5

Глава 2. Принцип нормирования естественного освещения 6

Глава 3. Проектирование естественного освещения 9

Глава 4. Расчет естественного освещения

4.1. Выбор значений коэффициента естественного освещения 12

4.2. Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при боковом освещении 13

4.3. Проверочный расчет КЕО при боковом освещении 16

4.4. Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении 19

4.5. Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении 23

Глава 5. Расчет естественного освещения рабочего кабинета 29

Таблицы 32

Заключение 39

Список использованной литературы 40

Введение

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение.

Естественное освещение - освещение помещений пря­мым или отраженным светом, проникающим че­рез световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение должно предусматриваться, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. Без естествен­ного освещения допускается проектировать от­дельные виды производственных помещений сог­ласно Санитарным нормам проектирования про­мышленных предприятий.

Виды естественного освещения

Различают следующие виды естественного освещения помещений:

·боковое одностороннее - когда световые проемы расположены в одной из наружных стен помещения,

Рисунок 1 - Боковое одностороннее естественное освещение

·боковое - световые проемы в двух противо­положных наружных стенах помещения,

Рисунок 2 - Боковое естественное освещение

·верхнее - когда фонари и световые проемы в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания,

·комбинированное - световые проемы, предус­мотренные для бокового (верхнее и боковое) и верхнего освещения.

Принцип нормирования естественного освещения

Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее бла­гоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать ме­теорологические условия и их изменения в течение суток и перио­дов года в данной местности. Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в поме­щение через устраиваемые световые проемы здания: окна - при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания - при верхнем освещении. При комбинированном естественном осве­щении к верхнему освещению добавляется боковое.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%.

Неравномерность естественного освещения помещений производственных и общественных зданий с верхним или верхним и естественным боковым освещением и основных помещений для детей и подростков при боковом освещении не должна превышать 3:1.

Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с главами СНиП по проектированию этих зданий, а также с главами по строительной теплотехнике.

Качество освещения естественным светом характеризуется коэф­фициентом естественной освещенности к ео, который представляет собой отношение освещенности на горизонтальной поверхности внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности снаружи,

,

где Е в - горизонтальная освещенность внутри помещения в лк;

Е н - горизонтальная освещенность снаружи в лк.

При боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности - к ео мин, а при верхнем и комбинированном освещении - среднее его значение - к ео ср. Способ расчета коэффициента естественной освещенности приведен в Санитарных нормах проектирования промышленных предприя­тий.

С целью создания наиболее благоприятных условий труда уста­новлены нормы естественной освещенности. В тех случаях когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешан­ное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении.

Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) коэф­фициенты естественной освещенности производственных помещений установлены в зависимости от характера работы по степени точ­ности.

Для поддержания необходимой освещенности помещений норма­ми предусматривается обязательная очистка окон и световых фона­рей от 3 раз в год до 4 раз в месяц. Кроме того, следует система­тически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета.

Нормы естественного освещения промышленных зданий, сведенные к нормированию К.Е.О., представлены в СНиП 23-05-95. Для облегчения нормирования освещенности рабочих мест все зрительные работы по степени точности делятся на восемь раз­рядов.

СНиП 23-05-95 устанавливают требуемую величину К.Е.О. в зависимости от точности работ, вида освещения и географиче­ского расположения производства. Территория России делится на пять световых поясов, для ко­торых значения К.Е.О. определяются по формуле:

где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом;

Значение коэффициента естественной освещенности, выбираемое по СНиП 23-05-95 в зависимости от характеристики зрительных работ в данном помещении и системы естественного освещения.

Коэффициент светового климата, который находится по таблицам СНиП в зависимости от вида световых проемов, их ориентации по сторонам горизонта и номера группы административного района.

Для определения соответствия естественной освещенности в производственном помещении требуемым нормам освещенность измеряют при верхнем и комбинированном освещении-в раз­личных точках помещения с последующим усреднением; при бо­ковом- на наименее освещенных рабочих местах. Одновремен­но измеряют наружную освещенность и определенный расчет­ным путем К.Е.О. сравнивают с нормативным.

Проектирование естественного освещения

1.Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

характеристика и разряд зрительных работ;

группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

требуемая равномерность естественного освещения;

продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

2. Проектирование естественного освещения здания следует выполнять в следующей последовательности:

определение требований к естественному освещению помещений;

выбор систем освещения;

выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;

выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта;

выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

уточнение параметров световых проемов и помещений;

выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;

определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;

определение требований к эксплуатации световых проемов;

внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

3. Систему естественного освещения здания (боковое, верхнее или комбинированное) следует выбирать с учетом следующих факторов:

назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;

требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологии производства и зрительной работы;

климатических и светоклиматических особенностей места строительства;

экономичности естественного освещения (по энергетическим затратам).

4. Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т. п.).

5. Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

6. При выборе световых проемов и светопропускающих материалов следует учитывать:

требования к естественному освещению помещений;

назначение, объемно-пространственное и конструктивное решение здания;

ориентацию здания по сторонам горизонта;

климатические и светоклиматические особенности места строительства;

необходимость защиты помещений от инсоляции;

степень загрязнения воздуха.

7. При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями.

8. Светопрозрачные заполнения светопроемов в жилых и общественных зданиях выбирают с учетом требований СНиП 23-02.

9. При боковом естественном освещении общественных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и солнцезащите (например, картинные галереи) световые проемы следует ориентировать на северную четверть горизонта (С-СЗ-С-СВ).

10. Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует производить с учетом:

ориентации световых проемов по сторонам горизонта;

направления солнечных лучей относительно человека в помещении, имеющего фиксированную линию зрения (ученик за партой, чертежник за чертежной доской и т. п.);

рабочего времени суток и года в зависимости от назначения помещения;

разницы между солнечным временем, по которому построены солнечные карты, и декретным временем, принятым на территории Российской Федерации.

При выборе средств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует руководствоваться требованиями строительных норм и правил по проектированию жилых и общественных зданий (СНиП 31-01, СНиП 2.08.02).

11. При односменном рабочем (учебном) процессе и при эксплуатации помещений в основном в первую половину дня (например, лекционные аудитории), когда помещения ориентированы на западную четверть горизонта, применение солнцезащитных средств необязательно.

Расчет естественного освещения

Целью расчета естественного освещения является определение площади световых проемов, то есть количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.

Выбор значений КЕО

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.

2. Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии со СНиП 23-05.

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

e N = e н m N , (1)

где N - номер группы административных районов по таблице 1;

е н - нормированное значение КЕО по приложению И СНиП 23-05;

m N - коэффициент светового климата, принимаемый по таблице 2.

Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.

4. Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами.

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при боковом освещении

1. Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графиков, приведенных для помещений жилых зданий на рисунке 3, для помещений общественных зданий - на рисунке 4, для школьных классов - на рисунке 5. Расчет следует производить в следующей последовательности:

Рисунок 3 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении жилых помещений

Рисунок 4 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении помещений общественных зданий

Рисунок 5 - График для определения относительной площади световых проемов А с.о /А п при боковом освещении школьных классов

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения;

d п h 01 и отношение d п /h 01 ;

в) на оси абсцисс графика (рисунки 3, 4 или 5) определяют точку, соответствующую определенному значению d п /h 01 через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение А с.о /А п ;

г) разделив найденное значение А с.о /А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м 2 .

2. В случае когда размеры и расположение световых проемов в проекте зданий были выбраны по архитектурно-строительным соображениям, предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить по рисункам 3-5 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов (в свету) А с.о и освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.о /А п ;

б) определяют глубину помещения d п , высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h 01 и отношение d п /h 01 ;

в) с учетом типа помещений выбирают соответствующий график (рисунки 3, 4 или 5);

г) по значениям А с.о /А п и d п /h 01 на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

Графики (рисунки 3-5) разработаны применительно к наиболее часто встречающимся в практике проектирования габаритным схемам помещений и типовому решению светопрозрачных конструкций - деревянным спаренным открывающимся переплетам.

Проверочный расчет КЕО при боковом освещении

1. Проверочный расчет КЕО Расчет КЕО следует производить в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 8), а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n 1 и от противостоящего здания в расчетную точку А ;

в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой С 1 участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С 2 участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (рисунок 8);

г) график II (рисунок 7) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С 1 (рисунок 8);

д) подсчитывают число лучей п 2 по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

е) определяют значение геометрического КЕО, учитывающего прямой свет от неба;

ж) график II накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С 2 ;

з) подсчитывают число лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А ;

и) определяют значение геометрического коэффициента естественной освещенности, учитывающего свет, отраженный от противостоящего здания;

к) определяют значение угла , под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (рисунок 9);

л) по значению угла и заданным параметрам помещения и окружающей застройки определяют значения коэффициентов q i , b ф , k ЗД , r о , и K з , и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

Рисунок 6- График I для расчета геометрического КЕО

Рисунок 7 - График II для расчета геометрического КЕО

Примечания

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

А - расчетная точка; 0 - полюс графика I; С 1 - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно небо; С 2 - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание

Рисунок 8 - Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба и противостоящего здания

Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем освещении

1. Для предварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема (светопроводной шахты) до 0,7 м - по рисунку 9; для шахтных фонарей - по рисункам 10, 11; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальным остеклением и шед с наклонным остеклением - по рисунку 12.

Таблица 1

Тип заполнения	Значения коэффициента K 1 для графиков на рисунках
	1	2, 3
Один слой оконного стекла в стальных одинарных глухих переплетах	-	1,26
То же, в открывающихся переплетах	-	1,05
Один слой оконного стекла в деревянных одинарных открывающихся переплетах	1,13	1,05
Три слоя оконного стекла в раздельно-спаренных металлических открывающихся переплетах	-	0,82
То же, в деревянных переплетах	0,63	0,59
Два слоя оконного стекла в стальных двойных открывающихся переплетах	-	0,75
То же, в глухих переплетах	-	-
Стеклопакеты (два слоя остекления) в стальных одинарных открывающихся переплетах*	-	1,00
То же, в глухих переплетах*	-	1,15
Стеклопакеты (три слоя остекления) в стальных глухих спаренных переплетах*	-	1,00
Пустотелые стеклянные блоки	-	0,70
* При применении других видов переплетов (ПВХ, деревянные и др.) коэффициент K 1 принимают по таблице 3 до проведения соответствующих испытаний.

Площадь световых проемов фонарей А с.ф определяют по графикам на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по СНиП 23-05;

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой графика (рисунки 9-12), по абсциссе точки пересечения определяют значение А с.ф /А п ;

в) разделив значение А с.ф /А п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м 2 .

Предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить с применением графиков на рисунках 9-12 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов фонарей А с.ф , освещаемую площадь пола помещения А п и определяют отношение А с.ф /А п ;

б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (8, 10, 11или 12);

в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой А с.ф /А п проводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ордината точки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициента естественной освещенности е ср .

Рисунок 9 - График для определения среднего значения КЕО е ср в помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 3 - 1,5x1,7

Рисунок 10 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7x2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

Рисунок 11 - График для определения среднего значения КЕО е ср в общественных помещениях с шахтными фонарями диффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9x5,9; 2 - 2,7х 2,7; 2,9x2,9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

1 - трапециевидный фонарь; 2 - шед, имеющий наклонное остекление;

3 - прямоугольный фонарь; 4 - шед, имеющий вертикальное остекление

Рисунок 12- График для определения среднего значения КЕО е cp в общественных помещениях с фонарями

Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 6) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучей графика I, проходящих через поперечный разрез первого проема (n 1) 1 , второго проема - (n 1) 2 , третьего проема - (n 1) 3 и т. д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т. д.;

б) определяют углы , , и т. д. между нижней линией графика I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т. д.;

в) график II (рисунок 7) накладывают на продольный разрез помещения; при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема (точка C ).

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n 2) 1 , второго проема - (п 2) 2 , третьего проема - (n 2) 3 и т. д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО , в первой точке характерного разреза помещения по формуле

где Р - число световых проемов;

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами ,, и т. д.;

д) повторяют вычисления в соответствии с пунктами «а», «б», «в», «г» для всех точек характерного разреза помещения до N включительно (где N - число точек, в которых производят расчет КЕО);

е) определяют среднее значение геометрического КЕО;

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов определяют значения r 2 , k ф , ;

Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении от зенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле:

где A ф.в - площадь входного верхнего отверстия фонаря;

N ф - число фонарей;

q () - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО;

Угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

Среднее значение геометрического КЕО;

K с - коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок, а для фонарей с направленным отражением стенок -по значению индекса светового проема шахтного фонаря i ф ;

Рисунок 13 - График для определения коэффициента q () в зависимости от угла

Рисунок 14 K с фонарей с диффузным отражением стенок шахты

Рисунок 15 - График для определения коэффициента светопередачи K c фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахты

K з - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент запаса).

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i ф определяют по формуле

где A ф.н - площадь нижнего отверстия фонаря, м 2 ;

A ф.в - площадь верхнего отверстия фонаря, м 2 ;

h с.ф - высота светопроводной шахты фонаря, м.

Р ф.в , Р ф.н - периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно, м.

То же, с отверстиями в форме круга - по формуле

i ф = (r ф.в + r ф.н ) / 2h с.ф , (5)

где r ф.в , r ф.н - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

Повторяют вычисления для всех точек характерного разреза помещения до N j включительно (где N j - число точек, в которых производят расчет КЕО).

Определяют по формуле

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО по формуле

Определяют отраженную составляющую КЕО , значение которой одинаково для всех точек, по формуле

. (9)

Расчет естественного освещения рабочего кабинета

Теоретическая часть

Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться на основе следующих требований:

а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах, расположенных в глубине помещения при выполнении разнообразных зрительных работ (чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов, различение деталей графических материалов и т. п.);

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.

Боковое освещение рабочих кабинетов должно осуществляться, как правило, отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). С целью снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника над уровнем пола рекомендуется принимать не менее 0,9 м.

При расположении здания в административных районах Российской Федерации групп по ресурсам светового климата нормированное значение КЕО следует принимать: при глубине рабочих кабинетов (офисов) 5 м и более - по таблице 3 применительно к совмещенной системе освещения; менее 5 м - по таблице 4 применительно к естественной системе освещения.

Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространством заполнение световых проемов должно, как правило, выполняться светопрозрачным оконным стеклом.

Для ограничения слепящего действия солнечной радиации в рабочих кабинетах и офисах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемые жалюзи. При проектировании зданий управления и зданий под офисы для III и IV климатических районов Российской Федерации следует предусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на сектор горизонта в пределах 200°-290° солнцезащитными устройствами.

В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей должны быть не менее:

потолка и верхней части стен.. 0,70

нижней части стен.................... 0,50

пола.......................................... 0,30.

Практическая часть

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания управления, располагаемого в городе Сургуте (лист 1).

Исходные данные. Глубина помещения d п = 5,5 м, высота h = 3,0 м, ширина b п = 3,0 м, площадь пола А п = 16,5 м 2 , высота верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h 01 = 1,9 Заполнение световых проемов прозрачным остекленением по металлическим одинарным переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

Решение

1. Учитывая, что глубина помещения d п свыше 5 м, по таблице 3 находим, что нормированное значение КЕО равно 0,5 %.

2. Производим предварительный расчет естественного освещения по исходной глубине помещения d п = 5,5 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h 01 = 1,9 м; определяют, что d п /h 01 = 5,5/1,9=2,9.

3. На рисунке 4 на соответствующей кривой е = 0,5 % находим точку с абсциссой d п /h 01 = 2,9. По ординате этой точки определяем, что необходимая относительная площадь светового проема A о / A п = 16,6%.

4. Определяем площадь светового проема А о по формуле:

0,166 А п = 0,166 · 16,5 = 2,7 м 2 .

Следовательно, ширина светового проема b o = 2,7/1,8 = 1,5 м.

Принимаем оконный блок размером 1,5 х 1,8 м.

5. Производим проверочный расчет КЕО в точке А (лист 1) по формуле:

.

6. Накладываем график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрез помещения (лист 2), совмещая полюс графика I - 0 с точкой А , а нижнюю линию - с условной рабочей поверхностью; подсчитываем число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n 1 = 2.

7. Отмечаем, что через точку С на разрезе помещения (лист 2) проходит концентрическая полуокружность 26 графика I.

8. Накладываем график II для расчета КЕО на план помещения (лист 1) таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь 26 проходили через точку С ; подсчитываем по графику II число лучей, проходящих от неба через световой проем: п 2 = 16.

9. Определяем значение геометрического КЕО по формуле:

10. На поперечном разрезе помещения в масштабе 1:50 (лист 2) определяем, что середина участка неба, видимого из расчетной точки А через световой проем, находится под углом ; по значению этого угла по таблице 5 находим коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО: q i =0,64.

11. По размерам помещения и светового проема находят, что d п /h 01 = 2,9;

l Т /d п = 0,82; b п /d п = 0,55.

12. Средневзвешенный коэффициент отражения .

13. По найденным значениям d п /h 01 ; l T /d п ; b п /d п по таблице 6 находим, что r o = 4,25.

14. Для прозрачного остекленения с металлическим одинарным переплетом находим общий коэффициент пропускания света .

15 По СНиП 23-05 находим, что коэффициент запаса для окон общественных зданий K з = 1,2.

16 Определяем геометрический КЕО в точке А, подставляя значения всех найденных коэффициентов в формулу:

.

Следовательно, выбранные размеры светового проема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.

Таблица 1

Группы административных районов

	Административный район
1	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.)
2	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
3	Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ
4	Архангельская, Мурманская области
5	Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

Таблица 2

Коэффициент светового климата

Световые проемы	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта	Коэффициент светового климата m N
		Номер группы административных районов
		1	2	3	4	5
В наружных стенах здании	С	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	СВ, СЗ	1	0,9	1,1	1,2	0,8
	З, В	1	0,9	1,1	1,1	0,8
	ЮВ, ЮЗ	1	0,85	1	1,1	0,8
	Ю	1	0,85	1	1,1	0,75
В зенитных фонарях	-	1	0,9	1,2	1,2	0,75
Примечание - С - северная; СВ - северо-восточная; СЗ - северо-западная; В - восточная; З - западная; Ю - южная; ЮВ - юго-восточная; ЮЗ - юго-западная ориентация.

Таблица 3

Нормированные значения КЕО при боковом совмещенном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в административных районах различных групп по ресурсам светового климата

Группы административных районов по ресурсам светового климата		КЕО, %
			в школьных классах	в выставочных залах	в читальных залах	в проектных залах
1		0,60	1,30	0,40	0,70
		0,60	1,30	0,40	0,70
	159-203	0,60	1,30	0,40	0,70
	294-68	0,60	-	0,40	0,70
2		0,50	1,20	0,40	0,60
		0,50	1,10	0,40	0,60
	159-203	0,50	1,10	0,40	0,60
	294-68	0,50	-	0,40	0,60
3		0,70	1,40	0,50	0,80
		0,60	1,30	0,40	0,70
	159-203	0,60	1,30	0,40	0,70
	294-68	0,70	-	0,50	0,90
4		0,70	1,40	0,50	0,80
		0,70	1,40	0,50	0,80
	159-203	0,70	1,40	0,50	0,80
	294-68	0,70	-	0,50	0,80
5		0,50	1,00	0,30	0,60
		0,50	1,00	0,30	0,60
	159-203	0,50	1,00	0,30	0,50
	294-68	0,50	-	0,30	0,60

Таблица 4

Нормированные значения КЕО при боковом естественном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в различных группах административных районов по ресурсам светового климата

Группы админист- ративных районов по ресурсам светового климата	Ориентация световых проемов по сторонам горизонта, град.	Нормированные значения КЕО, %
		в рабочих кабинетах зданий управления, офисах	в школьных классах	в жилых помещениях	вочных залах	в читальных залах	в проектных залах, чертежно- конструк- торских бюро
1		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	159-203	1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	294-68	1,00	-	0,50	0,70	1,20	1,50
2		0,90	1,40	0,50	0,60	1,10	1,40
		0,90	1,30	0,40	0,60	1,10	1,30
	159-203	0,90	1,30	0,40	0,60	1,10	1,30
	294-68	0,90	-	0,50	0,60	1,10	1,40
3		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
		1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	159-203	1,00	1,50	0,50	0,70	1,20	1,50
	294-68	1,10	-	0,60	0,80	1,30	1,70
4		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
		1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
	159-203	1,10	1,70	0,60	0,80	1,30	1,70
	294-68	1,20	-	0,60	0,80	1,40	1,80
5		0,80	1,20	0,40	0,60	1,00	1,20
		0,80	1,20	0,40	0,60	1,00	1,20
	159-203	0,80	1,10	0,40	0,50	0,90	1,10
	294-68	0,80	-	0,40	0,60	0,90	1,20

Таблица 5

Значения коэффициента q i

Угловая высота среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, град.	Значения коэффициента q i
2	0,46
6	0,52
10	0,58
14	0,64
18	0,69
22	0,75
26	0,80
30	0,86
34	0,91
38	0,96
42	1,00
46	1,04
50	1,08
54	1,12
58	1,16
62	1,18
66	1,21
70	1,23
74	1,25
78	1,27
82	1,28
86	1,28
90	1,29
Примечания 1 При значениях угловых высот среднего луча, отличных от приведенных в таблице, значения коэффициента q i определяют интерполяцией. 2 В практических расчетах угловую высоту среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, следует заменять угловой высотой середины участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем.

Таблица 6

Значения r o для условной рабочей поверхности

Отношение глубины помещения d п к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна h 01	Отношение расстояния расчетной точки от внутренней поверхности наружной стены l T к глубине помещения d п	Средневзвешенный коэффициент отражения пола, стен и потолка
		0,60			0,50			0,45			0,35
		Отношение длины помещения а п к его глубине d п
		0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0	0,5	1,0	2,0
1,00	0,10	1,03	1,03	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1,02	1,01	1,01	1,01	1,01
1,00	0,50	1,66	1,59	1,46	1,47	1,42	1,33	1,37	1,34	1,26	1,19	1,17	1,13
1,00	0,90	2,86	2,67	2,30	2,33	2,19	1,93	2,06	1,95	1,74	1,53	1,48	1,37
3,00	0,10	1,10	1,09	1,07	1,07	1,06	1,05	1,06	1,05	1,04	1,03	1,03	1,02
3,00	0,20	1,32	1,29	1,22	1,23	1,20	1,16	1,18	1,16	1,13	1,09	1,08	1,06
3,00	0,30	1,72	1,64	1,50	1,51	1,46	1,36	1,41	1,37	1,29	1,20	1,18	1,14
3,00	0,40	2,28	2,15	1,90	1,91	1,82	1,64	1,73	1,66	1,51	1,37	1,33	1,26
3,00	0,50	2,97	2,77	2,38	2,40	2,26	1,98	2,12	2,01	1,79	1,56	1,51	1,39
3,00	0,60	3,75	3,47	2,92	2,96	2,76	2,37	2,57	2,41	2,10	1,78	1,71	1,55
3,00	0,70	4,61	4,25	3,52	3,58	3,32	2,80	3,06	2,86	2,44	2,03	1,93	1,72
3,00	0,80	5,55	5,09	4,18	4,25	3,92	3,27	3,60	3,34	2,82	2,30	2,17	1,91
3,00	0,90	6,57	6,01	4,90	4,98	4,58	3,78	4,18	3,86	3,23	2,59	2,43	2,11
5,00	0,10	1,16	1,15	1,11	1,12	1,11	1,08	1,09	1,08	1,07	1,05	1,04	1,03
5,00	0,20	1,53	1,48	1,37	1,38	1,34	1,27	1,30	1,27	1,21	1,15	1,14	1,11
5,00	0,30	2,19	2,07	1,84	1,85	1,77	1,60	1,68	1,61	1,48	1,34	1,31	1,24
5,00	0,40	3,13	2,92	2,49	2,52	2,37	2,07	2,22	2,10	1,85	1,61	1,55	1,43
5,00	0,50	4,28	3,95	3,29	3,34	3,11	2,64	2,87	2,68	2,31	1,94	1,84	1,66
5,00	0,60	5,58	5,12	4,20	4,27	3,94	3,29	3,61	3,35	2,83	2,31	2,18	1,92
5,00	0,70	7,01	6,41	5,21	5,29	4,86	4,01	4,44	4,09	3,40	2,72	2,55	2,20
5,00	0,80	8,58	7,82	6,31	6,41	5,87	4,79	5,33	4,90	4,03	3,17	2,95	2,52
5,00	0,90	10,28	9,35	7,49	7,63	6,96	5,64	6,30	5,77	4,71	3,65	3,39	2,86

Если отделка поверхности помещения неизвестна, то для помещений жилых и общественных зданий средневзвешенный коэффициент отражения следует принимать равным 0,50.

Таблица 7

Значения коэффициентов 1 и

Вид светопропускающего материала	Значения	Вид переплета	Значения
Стекло оконное листовое:	Переплеты для окон и фонарей промышленных зданий:
одинарное		0,9
двойное	0,8	деревянные:
тройное	0,75	одинарные	0,75
Стекло витринное толщиной 6-8 мм	0,8	спаренные	0,7
Стекло листовое армированное	0,6	двойные раздельные	0,6
Стекло листовое узорчатое	0,65	стальные:
Стекло листовое со специальными свойствами:	одинарные открывающиеся	0,75
	одинарные глухие	0,9
солнцезащитное	0,65	двойные открывающиеся	0,6
контрастное	0,75	двойные глухие	0,8
Органическое стекло:	Переплеты для окон жилых, общественных и вспомогательных зданий:
прозрачное		0,9
молочное		0,6
Пустотелые стеклянные блоки:	деревянные:
светорассеивающие	0,5	одинарные	0,8
светопрозрачные	0,55	спаренные	0,75
Стеклопакеты	0,8	двойные раздельные	0,65
с тройным остеклением	0,5
металлические:
одинарные	0,9
спаренные	0,85
двойные раздельные	0,8
с тройным остеклением	0,7
Стекложелезобетонные панели с пустотелыми стеклянными блоками при толщине шва:
20 мм и менее	0,9
более 20 мм	0,85

Таблица 8

Значения коэффициентов и

Несущие конструкции покрытий	Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях,	Солнцезащитные устройства, изделия и материалы	Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах,
Стальные фермы	0,9	Убирающиеся регулируемые жалюзи и шторы (межстекольные, внутренние, наружные)	1,0
Железобетонные и деревянные фермы и арки	0,8	Стационарные жалюзи и экраны с защитным углом не более 45° при расположении пластин жалюзи или экранов под углом 90° к плоскости окна:
горизонтальные	0,65
вертикальные	0,75
Балки и рамы сплошные при высоте сечения:	Горизонтальные козырьки:
	с защитным углом не более 30°	0,8
50 см и более	0,8	с защитным углом от 15° до 45°	0,9-0,6
менее 50 см	0,9	(многоступенчатые)
Балконы глубиной:
до 1,20 м	0,90
1,50 м	0,85
2,00 м	0,78
3,00 м	0,62
Лоджии глубиной:
до 1,20 м	0,80
1,50 м	0,70
2,00 м	0,55
3,00 м	0,22

Заключение

В ходе курсовой работы мною был изучен такой параметр, как естественное освещение. Был рассмотрен принцип нормирования естественного освещения, а также проектирование естественного освещения. В данной работе я сделала расчет естественного освещения в рабочем кабинете. Нормированное значение коэффициента естественного освещения 0,5% для выбранного округа. Проделав предварительный расчет, я выяснила размеры оконного блока для достаточной освещенности: 1,5*1,8. В проверочном расчете, я утвердилась в правильности выбраннызх размеров светового проема, так как они обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета. Коэффициент естественного освещения в проверочном расчете 0,53%.

Естественное освещение наиболее благоприятно для зрения, поскольку солнечный свет необходим для нормальной жизнедеятельности человека. Видимые лучи солнечного спектра (400-760 мкм) обеспечивают функцию зрения, определяют естественный биоритм организма, положительно влияют на эмоции, интенсивность обменных процессов; ультрафиолетовый спектр (290-400 мкм) - стимулирует процессы обмена веществ, кроветворения, регенерации тканей и обладает антирахитическим (синтез витамина D) и бактерицидным действием.

Все помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.

Естественное освещение помещений создается за счет прямого, рассеянного и отраженного солнечного света. Оно может быть боковым, верхним, комбинированным. Боковое освещение - через световые проемы в наружных стенах, верхнее - через световые проемы в покрытии и фонари, а комбинированное - в наружных стенах и в покрытиях.

Наиболее гигиенично боковое освещение, проникающее через окна, поскольку верхний свет при одной и той же площади остекления создает меньшую освещенность помещения; кроме того, световые проемы и фонари, расположенные в потолке, менее удобны для уборки и требуют специальных приспособлений для этой цели. Возможно использовать вторичное освещение, т.е. освещение через застекленные перегородки из соседнего помещения, оборудованного окнами. Однако оно не отвечает гигиеническим требованиям и допускается только в таких помещениях как коридоры, гардеробы, санузлы, душевые, подсобные помещения, моечные отделения.

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на детальном изучении технологических или иных процессов, выполняемых в помещении, а также на светоклиматических особенностях территории. При этом учитывают:

Характеристику зрительной работы; местонахождение здания на карте светового климата;

Требуемую равномерность естественного освещения;

Расположение оборудования;

Желательное направление падения светового потока на рабочую поверхность;

Продолжительность использования естественного освещения в течение суток;

Необходимость защиты от слепящего действия прямого солнечного света.

В качестве гигиенических показателей естественной освещенности помещений применяют:

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) - отношение естественной освещенности внутри помещения в контрольных точках замера (не менее 5) к освещенности снаружи здания (%). Существует две группы методов определения КЕО - инструментальные и расчетные.

В помещениях с боковым освещением нормируется минимальное значение коэффициента, а в помещениях с верхним и комбинированным освещением - среднее. Например, КЕО в торговых залах при боковом освещении должен быть равен 0,4-0,5 %, при верхнем - 2 %.

Для предприятий общественного питания при проектировании бокового естественного освещения КЕО должен быть: для залов, буфетов - 0,4-0,5 %; горячих, холодных, кондитерских, доготовочных и заготовочных цехов - 0,8-1 %; моечных кухонной и столовой посуды - 0,4-0,5 %.

Световой коэффициент - отношение площади застекленной поверхности окон к площади пола. В производственных, торговых и административных помещениях он должен составлять не менее -1:8, в бытовых - 1:10.

Однако этот коэффициент не учитывает климатические условия, архитектурные особенности здания и прочие факторы, влияющие на интенсивность освещения. Так, интенсивность естественного освещения во многом зависит от устройства и расположения окон, ориентации их по сторонам света, затененности окон близлежащими зданиями, зелеными насаждениями.

Угол падения - угол, образованный двумя линиями, одна из которых проходит от рабочего места к верхнему краю остекленной части оконного проема, другая - горизонтально от рабочего места к окну. Угол падения уменьшается по мере удаления от окна. Считается, что для нормальной освещенности естественным светом угол падения должен быть не менее 27о. Чем выше окно, тем больше угол падения.

Угол отверстия - угол, образованный двумя линиями, одна из которых соединяет рабочее место с верхним краем окна, другая - с наивысшей точкой затемняющего свет объекта, расположенного перед окном (противостоящее здание, дерево и т.п.). При таком затемнении освещенность в помещении может оказаться неудовлетворительной, хотя угол падения и световой коэффициент вполне достаточны. Угол отверстия должен быть не менее 5о.

Освещенность помещений находится в прямой зависимости от числа, формы и размера окон, а также от качества и чистоты стекол.

Загрязненные стекла при двойном остеклении снижают естественную освещенность до 50-70 %, гладкое стекло задерживает 6-10 % света, матовое - 60, замерзшее - до 80%.

На освещенность помещений влияет цвет стен: белый отражает до 80 % солнечных лучей, серый и желтый - 40 %, а синий и зеленый - 10-17 %.

Для лучшего использования поступающего в помещение светового потока стены, потолки, и оборудование должны быть окрашены в светлые тона. Особенно важна светлая окраска оконных переплетов, потолков, верхних частей стен, которые обеспечивают максимум отраженных световых лучей.

Резко снижает естественную освещенность помещений загромождение световых проемов. Поэтому на предприятиях запрещается заставлять окна оборудованием, продукцией, тарой как внутри, так и вне здания, а также заменять стекла фанерой, картоном и др.

В складских помещениях освещение обычно не предусматривается, а в некоторых случаях нежелательно (например, в кладовых для хранения овощей), и не допускается (в холодильных камерах). Однако для хранения муки, крупы, макаронных изделий, пищеконцентратов, сухофруктов целесообразно естественное освещение.

При недостаточном естественном освещении допускается комбинированное освещение, при котором одновременно используется естественный и искусственный свет.

Еще по теме Гигиенические требования к естественному освещению:

1. Гигиенические требования к естественному и искусственному освещению аптек, складов мелкооптовой торговли фармацевтической продукции.
2. Гигиенические нормативы микроклимата спортивных помещений различной специализации. Естественное и искусственное освещение спортивных помещений с учетом гигиенических норм.
3. Исследование и гигиеническая оценка условий естественного освещения.
4. Тема 7. Гигиеническая оценка условий естественного и искусственного освещения помещений аптек и предприятий фармацевтической промышленности.
5. Гигиеническая оценка инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения (на примере помещений лечебно-профилактических и учебных учреждений)

Системы естественного освещения являются идеальным вариантом практически для любых зданий и сооружений. Ведь в отличии от искусственного света естественный не имеет мерцаний, обеспечивает полную светопередачу, комфортен для глаз и конечно же является совершенно бесплатным.

Да и вообще приятный, согревающий луч света всегда наполняет комнату особой атмосферой. Поэтому не удивительно что с древних времен люди стараются в своих зданиях обеспечить максимум естественного света.

За время своего развития человечество придумало немало способов обеспечить свое жилище солнечными лучами. Но все эти способы условно можно разделить на три способа.

Итак:

• Наиболее часто применяемым является боковое освещение . В данном случае свет струится через проем в стене и падает на человека сбоку. Откуда пошло и название.

Боковое освещение достаточно просто реализуемо и обеспечивает качественную освещенность внутри дома. В то же время в широких залах, когда стены противоположные от окна расположены далеко, солнечный свет далеко не всегда достает во все уголки комнаты. Для этого увеличивают высоту оконных проемов, но такой выход не всегда возможен.

• Более интересным для таких помещений является верхнее освещение . В этом случае свет падает из проемов в крыше и струится на человека сверху.

Такой вид освещения является практически идеальным. Ведь при правильном планировании можно обеспечить освещенность любого уголка дома.

Но как вы понимаете он возможен только при одноэтажном планировании. Да и теплопотери у такого вида естественного освещения на порядок выше. Ведь теплый воздух всегда поднимается вверх, а там холодные окна.

• Именно поэтому существует освещение естественное комбинированное. Оно позволяет взять лучшее из первых двух видов. Ведь комбинированным называется освещение, при котором свет на человека падает как сверху, так и снизу.

Но как вы понимаете такой вид освещения так же возможен только в одноэтажном здании или на верхних этажах многоэтажных зданий. Но вот стоимость таких оконных систем является не маловажным ограничивающим фактором их применения.

Методы правильного планирования естественного освещения

Но зная виды естественного освещения мы не на шаг не приблизились к раскрытию вопроса как организовать правильное освещение у себя дома? Для ответа на него давайте мы шаг за шагом разберем основные этапы планирования.

Нормы естественного освещения зданий

Для того чтоб правильно спланировать освещение мы прежде всего должны ответить на вопрос, а какое оно должно быть? Ответ на этот вопрос нам дает СНиП 23 – 05 – 95 который устанавливает нормы КЕО для промышленных, жилых и общественных зданий.

• КЕО – это коэффициент естественного освещения. Он является соотношением между уровнем естественного освещения в определенной точке дома и освещенностью вне помещения.
• Оптимальность данного параметра рассчитана научно-исследовательскими институтами и сведена в таблицу, которая стала нормой при проектировании. Но дабы пользоваться этой таблицей нам необходимо знать нашу широту.

• Из уроков БЖД и географии вы должны помнить, что чем южнее, тем интенсивность солнечного потока выше. Поэтому вся территория нашей страны была разделена на пять зон светового климата, каждая из которых имеет два подвида.
• Зная нашу зону светового климата, мы наконец можем определить необходимый нам КЕО. Для жилых зданий он составляет от 0,2 до 0,5. Причем чем южнее, тем КЕО меньше.
• Это связано опять-таки с географией. Ведь чем южнее, тем освещенность вне помещения выше. А КЕО это отношение освещенности вне помещения и внутри его. Соответственно для создания одинакового уровня освещенности для домов на юге и севере последним придётся приложить больше усилий.

• Чтоб двигаться дальше, нам необходимо узнать, а где эта точка в доме для которой мы будем определять уровень освещенности? Ответ на этот вопрос нам дают п.5.4 – 5.6 СНиП 23 – 05 -95.
• Согласно им, при двухсторонем боковом освещении жилых помещений нормируемой точкой является центр комнаты. При одностороннем боковом освещении нормируемой точкой является плоскость в метре от стены противоположной окну. В остальных помещениях нормируемой точкой является центр помещения.

Обратите внимание! Для одно-, двух- и трехкомнатных квартир такой расчет делается для одной жилой комнаты. В четырехкомнатной квартире такой расчет делается для двух комнат.

• Для верхнего и комбинированного освещения нормируемой точкой является плоскость в метре от наиболее затемненных стен. Эта норма относится и к промышленным помещениям.
• Но все что мы привели выше инструкция предписывает применять для жилых и общественных зданий. С производственными все немного сложнее. Дело в том, что производства бывают разные. На одних обрабатываю метровые заготовки, а на других имеют дело с микросхемами.
• Исходя из этого все виды работ разделили на восемь классов в зависимости от разряда зрительной работы. Там, где обрабатывают изделия меньше 0,15 мм отнесли к первой группе, а там, где точность не особенно нужна отнесли восьмой. И вот для промышленных предприятий КЕО выбирают исходя из разряда зрительной работы.

Выбор оконных систем для здания

Естественный свет в наше здание будет проникать через окна. Поэтому зная нормы, которые нам необходимо соблюсти, можно переходить к выбору окон.

• Самой перовой задачей является выбор оконных систем. То есть мы должны определиться какое у нас будет освещение – верхнее, боковое или комбинированное в каждой комнате. Для ответа на этот вопрос нужно учитывать архитектурное строение здания, его географическое расположение, используемые материалы, теплоэффективность дома и конечно не маловажную роль отыграет цена.
• Если вы делаете выбор в пользу верхнего освещения, то вы можете использовать так называемые светоаэрационные или зенитные фонари. Это специальные конструкции, которые зачастую кроме света обеспечивают еще и вентиляцию зданий.
• Светоаэрационные фонари в большинстве случае имеют прямоугольную форму. Это связано с удобством монтажа. В то же время наиболее удачными в плане освещения считается треугольная форма. Но для треугольных фонарей практически не существует надёжных систем поднятия окон для вентиляции.
• Светоаэрационные фонари обычно устанавливают над промышленными зданиями с большим внутренним тепловыделением, либо на зданиях, расположенных в южных широтах как на видео. Это связано с большими тепловыми потерями таких оконных систем.

	Прямоугольные светоаэрационные фонари рекомендованы для применения в II-IV климатической зоне. При это если установка производится на территориях южнее 55° широты, то ориентация фонаря должна быть выполнена на юг и север. Применять такие фонари следует в зданиях с избытком явного тепла выше 23Вт/м 2 , и с уровнем зрительной работы IV-VII разряда.
	Трапециевидные светоаэрационные фонари предназначены для первой климатической зоны. Применяют их для зданий в которых выполняют зрительную работу II- IV класса и имеющие избыток явного тепла выше 23Вт/м 2 .
	Зенитные фонари рекомендуется устанавливать в I- IV климатической зоне. При этом при расположении зданий южнее 55 0 в качестве светопропускных материалов следует применять рассеивающие или теплозащищенные стекла. Применяется для зданий с избытком явного тепла меньше 23Вт/м 2 и для всех классов зрительной работы. Важно отметить, что фонари должны равномерно размещаться по всей площади крыши.
	Зенитный фонарь со светопроводной шахтой может применяться для все климатически зон. Обычно применяется для зданий с кондиционированным воздухом и малым диапазоном перепада температур (например, его вполне можно смонтировать своими руками в жилых зданиях), а также для зон где выполняются работы II-VI класса. Нашли широкое применение в зданиях с подвесными потолками.

• Зенитные фонари в последнее время получают все более широкое распространение как на производстве, так и в жилищном строительстве. Это связано с удобством монтажа таких систем и достаточно комфортной стоимостью. Тепловые потери у таких оконных систем не так велики, что позволяет успешно их применять и в северных широтах.

Обратите внимание! Для исключения вероятности получения человеком травм все горизонтальные и наклонные поверхности вертикального освещения должны иметь специальные сетки. Они необходимы для исключения падения обломков стекла.

• Если вы решили применить освещение помещений естественное бокового типа, то СНиП II-4-79 рекомендует отдавать предпочтение оконным системам стандартного типа. Для таковых систем уже произведены все необходимы расчеты и существуют даже рекомендации. Эти рекомендации вы можете увидеть в таблице ниже.

• Для бокового естественного освещения важным аспектом является затененность оконных систем от прилежащих зданий. Это необходимо учитывать при расчетах.

• Для зданий, в которых противолежащая от окна стена находится на значительном расстоянии, достаточно часто монтируют многоярусные оконные системы. Но при этом следует помнить, что высота одного яруса не должна превышать 7,2 метра.
• Очень важным аспектом при выборе оконных систем является их правильна ориентация по сторонам света. Ведь не для кого не секрет, что окна, выходящие на юг, дают значительно больше света. Это следует по максимум использовать в зданиях, строящихся в северных широтах. В то же время для зданий, строящихся в южных широтах, рекомендуется ориентировать окна на север и запад.

• Это позволит не только более рационально использовать световой день, но и сократить затраты. Ведь для зданий в южных широтах для ограничения слепящего действия солнца монтируют специальные светозаграждающие устройства, а при правильной ориентации окон этого можно избежать.

Сочетание норм КЕО и норм освещённости

Но нормы КЕО рассчитаны далеко не для каждого вида здания. Иногда может случиться так, что по нормам КЕО освещенность достаточная, но нормы освещенности рабочего места не соблюдены.

Этот недостаток естественного освещения можно компенсировать путем создания совмещённого освещения, либо увязать через критическую наружную освещенность.

• Критической наружной освещенностью называется естественная освещенность на открытой площадке равная нормируемому значению искусственного освещения. Эта величина позволяет привести КЕО в соответствии с требованиями по искусственному освещению.
• Для этого используется формула Е н =0,01еЕ кр, где Е н – нормируемое значение освещенности, е – выбранный норматив КЕО, а Е кр – наша критическая наружная освещенность.

• Но даже этот способ далеко не всегда позволяет добиться требуемых нормативов. Ведь показатели естественного освещения далеко не всегда позволяют добиться нормируемых значений освещенности рабочего места. В первую очередь это касается зданий, расположенных в северных широтах, где и интенсивность светового потока ниже и тепловые потери не дают возможность установить большое количество окон.

• Специально для нахождения золотой середины существует так называемый расчет приведенных затрат для естественного освещения. Он позволяет определить, что выгоднее для здания создать качественное освещение естественное или ограничится совмещенным, а может и вовсе искусственным освещением.

Вывод

Помещения без естественного освещения далеко не так комфортны, как здания с прямыми лучами солнечного света. Поэтому, при наличии такой возможности, естественный свет обязательно следует создавать для любых зданий и сооружений.

Конечно вопрос естественного освещения значительно более объемен и многогранен, но основные аспекты естественного освещения зданий мы вполне раскрыли, и мы очень надеемся, что это поможет вам в правильном выборе освещения для дома или предприятия.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным). Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

ЎЕстественное освещение помещений зависит от:

• 1. Светового климата - совокупность условий естественного освещения в той или иной местности, которые складываются из общих климатических условий, степени прозрачности атмосферы, а также отражающих способностей окружающей среды (альбедо подстилающей поверхности).
• 2. Инсоляционного режима - продолжительность и интенсивность освещения помещения прямыми солнечными лучами, зависящая от географической широты места, ориентации зданий по сторонам света, затенения окон деревьями или домами, величины светопроемов и т. д.

Инсоляция является важным оздоравливающим, психо-физиологическим фактором и должна быть использована во всех жилых и общественных зданиях с постоянным пребыванием людей, за исключением отдельных помещений общественных зданий, где инсоляция не допускается по технологическим и медицинским требованиям. К таким помещениям согласно СанПиН № РБ относятся:

• § операционные;
• § реанимационные залы больниц;
• § выставочные залы музеев;
• § химические лаборатории ВУЗов и НИИ;
• § книгохранилища;
• § архивы.

Инсоляционный режим оценивается продолжительностью инсоляции в течение суток, процентом инсолируемой площади помещения и количеством радиационного тепла, поступающего через проемы в помещение. Оптимальная эффективность инсоляции достигается ежедневным непрерывным облучением прямыми солнечными лучами помещений в течение 2,5 - 3-х часов. естественный освещение инсоляция

ЎВ зависимости от ориентации окон зданий по сторонам света различают три типа инсоляционного режима: максимальный, умеренный, минимальный. (Приложение, табл. 1).

При западной ориентации создается смешанный инсоляционный режим. По продолжительности он соответствует умеренному, по нагреванию воздуха - максимальному инсоляционному режиму. Поэтому, согласно СНиП 2.08.02-89, ориентация на запад окон палат интенсивной терапии, детских палат (до 3-х лет), комнат для игр в детских отделениях не допускается.

В средних широтах (территория РБ) для больничных палат, комнат дневного пребывания больных, классов, групповых комнат детских учреждений наилучшей ориентацией, обеспечивающей достаточную освещенность и инсоляцию помещений без перегрева, является южная и юго-восточная (допустимая - ЮЗ, В).

На север, северо-запад, северо-восток ориентируются окна операционных, реанимационных, перевязочных, процедурных кабинеты, родовых залов, кабинетов терапевтической и хирургической стоматологии, что обеспечивает равномерное естественное освещение этих помещений рассеянным светом, исключает перегрев помещений и слепящее действие солнечных лучей, а также возникновение блескости от медицинского инструмента.

Нормирование и оценка естественного освещения помещений

Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими (инструментальными) и геометрическими (расчетными) методами.

Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) -отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (исключая прямой солнечный свет), выраженное в процентах:

КЕО = Е1/Е2 · 100%,

где Е1 - освещенность внутри помещения, лк;

Е2 - освещенность вне помещения, лк.

Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть - селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.

ЎПри работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):

• · приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);
• · на фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;
• · измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.

Коэффициент естественной освещенности (согласно СНБ 2.04.05-98) нормируется для различных помещений с учетом их назначения, характера и точности выполняемой зрительной работы. Всего предусматривается 8 разрядов точности зрительной работы (в зависимости от наименьшего размера объекта различения, мм) и четыре подразряда в каждом разряде (в зависимости от контраста объекта наблюдения с фоном и характеристикой самого фона - светлый, средний, темный). (Приложение, табл. 2).

При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке условной рабочей поверхности (на уровне рабочего места) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема. (Приложение, табл. 3).

ЎГеометрический метод оценки естественного освещения:

• 1) Световой коэффициент (СК) - отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.
• 2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) - отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.
• 3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая - к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 270.
• 4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая - к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 50.

Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам. (Приложение, рис. 1).