ГОУ ВПО "Сургутський Державний Університет"

Ханти-Мансійського Автономного Округу – Югри

Кафедра Безпеки Життєдіяльності

Курсова робота

Тема: "Розрахунок природного освітлення"

Виконав: студент 04-42 групи 5 курсу

Хіміко-технологічного факультету

СеменоваЮліяОлегівна

Викладач:

К.х.н., доцент

АндрєєваТетянаСергіївна

Курсова робота містить: 15 малюнків, 9 таблиць, 2 використані джерела (у тому числі СП 23-102-2003 та СНіП 23-05-95), розрахункові формули, розрахунки, план та розріз приміщення (лист 1, лист 2, формат А 3).

Мета роботи: визначення площі світлових прорізів, тобто кількості та геометричних розмірів вікон, що забезпечують нормоване значення КЕО.

Об'єкт дослідження: робочий кабінет.

Обсяг роботи: 41 сторінка.

Результат роботи: вибрані розміри світлового прорізу забезпечують вимоги до сумісного освітлення робочого кабінету.

Вступ 4

Глава 1. Види природного висвітлення 5

Глава 2. Принцип нормування природного освітлення

Розділ 3. Проектування природного освітлення 9

Розділ 4. Розрахунок природного освітлення

4.1. Вибір значень коефіцієнта природного освітлення 12

4.2. Попередній розрахунок площі світлових прорізів та КЕО при бічному освітленні 13

4.3. Перевірочний розрахунок КЕО при бічному освітленні 16

4.4. Попередній розрахунок площі світлових прорізів та КЕО при верхньому освітленні 19

4.5. Перевірочний розрахунок КЕО при верхньому освітленні 23

Розділ 5. Розрахунок природного освітлення робочого кабінету 29

Таблиці 32

Висновок 39

Список використаної літератури 40

Вступ

Приміщення із постійним перебуванням людей повинні мати природне освітлення.

Природне освітлення - освітлення приміщень прямим або відбитим світлом, що проникає через світлові прорізи у зовнішніх конструкціях, що захищають. Природне освітлення має передбачатися, як правило, у приміщеннях із постійним перебуванням людей. Без природного освітлення допускається проектувати окремі види виробничих приміщень відповідно до санітарних норм проектування промислових підприємств.

Види природного освітлення

Розрізняють такі види природного освітлення приміщень:

·бокове одностороннє - коли світлові прорізи розташовані в одній із зовнішніх стін приміщення,

Рисунок 1 - Бокове одностороннє природне освітлення

·бокове - світлові прорізи у двох протилежних зовнішніх стінах приміщення,

Малюнок 2 - Бокове природне освітлення

верхнє - коли ліхтарі та світлові отвори в покритті, а також світлові отвори в стінах перепаду висот будівлі,

В· комбіноване - світлові отвори, передбачені для бокового (верхнє та бічне) і верхнього освітлення.

Принцип нормування природного освітлення

Природне освітлення використовується для загального освітлення виробничих та підсобних приміщень. Воно створюється променистою енергією сонця і організм людини діє найбільш сприятливо. Використовуючи цей вид освітлення, слід враховувати метеорологічні умови та їх зміни протягом доби та періодів року в цій місцевості. Це необхідно для того, щоб знати, яка кількість природного світла потраплятиме в приміщення через світлові прорізи будівлі, що влаштовуються: вікна - при бічному освітленні, світлові ліхтарі верхніх перекриттів будівлі - при верхньому освітленні. При комбінованому природному висвітленні до верхнього висвітлення додається бічне.

Приміщення із постійним перебуванням людей повинні мати природне освітлення. Встановлені розрахунком розміри світлових прорізів допускається змінювати на +5, -10%.

Нерівномірність природного освітлення приміщень виробничих та громадських будівель з верхнім або верхнім та природним бічним освітленням та основних приміщень для дітей та підлітків при бічному освітленні не повинна перевищувати 3:1.

Сонцезахисні пристрої в громадських та житлових будівлях слід передбачати відповідно до глав СНіП з проектування цих будівель, а також з глав з будівельної теплотехніки.

Якість освітлення природним світлом характеризується коефіцієнтом природної освітленості до ео, який є відношенням освітленості на горизонтальній поверхні всередині приміщення до одночасної горизонтальної освітленості зовні,

,

де Є - горизонтальна освітленість всередині приміщення в лк;

Е н – горизонтальна освітленість зовні у лк.

При бічному освітленні нормується мінімальне значення коефіцієнта природної освітленості - до ео мін, а при верхньому та комбінованому освітленні - середнє його значення - до ео порівн. Спосіб розрахунку коефіцієнта природного освітлення наведено у Санітарних нормах проектування промислових підприємств.

З метою створення найсприятливіших умов праці встановлено норми природного освітлення. У тих випадках коли природне освітлення недостатнє, робочі поверхні повинні додатково висвітлюватися штучним світлом. Змішане освітлення допускається за умови додаткового освітлення лише робочих поверхонь за загального природного освітлення.

Будівельними нормами та правилами (СНиП 23-05-95) коефіцієнти природного освітлення виробничих приміщень встановлені залежно від характеру роботи за рівнем точності.

Для підтримки необхідної освітленості приміщень нормами передбачається обов'язкове очищення вікон та світлових ліхтарів від 3 разів на рік до 4 разів на місяць. Крім того, слід систематично очищати стіни, обладнання та забарвлювати їх у світлі кольори.

Норми природного освітлення промислових будівель, зведені до нормування К.Е.О., представлені в СНіП 23-05-95. Для полегшення нормування освітленості робочих місць всі зорові роботи за рівнем точності поділяються на вісім розрядів.

СНиП 23-05-95 встановлюють необхідну величину К.Е.О. залежно від точності робіт, виду освітлення та географічного розташування виробництва. Територія Росії ділиться п'ять світлових поясів, котрим значення К.Е.О. визначаються за такою формулою:

де N – номер групи адміністративно-територіального району із забезпеченості природним світлом;

Значення коефіцієнта природного освітлення, вибирається по СНиП 23-05-95 залежно від характеристики зорових робіт у даному приміщенні та системи природного освітлення.

Коефіцієнт світлового клімату, що знаходиться за таблицями СНиП залежно від виду світлових прорізів, їхньої орієнтації з боків горизонту та номера групи адміністративного району.

Для визначення відповідності природної освітленості у виробничому приміщенні необхідним нормам освітленість вимірюють при верхньому та комбінованому освітленні-в різних точках приміщення з подальшим усередненням; при бічному- на найменш освітлених робочих місцях. Одночасно вимірюють зовнішню освітленість та визначений розрахунковим шляхом К.Є.О. порівнюють із нормативним.

Проектування природного освітлення

1.Проектування природного освітлення будівель має базуватися на вивченні трудових процесів, що виконуються у приміщеннях, а також на світлокліматичних особливостях місця будівництва будівель. При цьому мають бути визначені такі параметри:

характеристика та розряд зорових робіт;

група адміністративного району, де передбачається будівництво будівлі;

нормоване значення КЕО з урахуванням характеру зорових робіт та світлокліматичних особливостей місця розташування будівель;

потрібна рівномірність природного освітлення;

тривалість використання природного освітлення протягом доби на різні місяці року з урахуванням призначення приміщення, режиму роботи та світлового клімату місцевості;

необхідність захисту приміщення від сліпучої дії сонячного світла.

2. Проектування природного освітлення будівлі слід виконувати у наступній послідовності:

визначення вимог до природного висвітлення приміщень;

вибір систем висвітлення;

вибір типів світлових прорізів та світлопропускних матеріалів;

вибір засобів для обмеження сліпучої дії прямого сонячного світла;

облік орієнтації будівлі та світлових прорізів з боків горизонту;

виконання попереднього розрахунку природного висвітлення приміщень (визначення необхідної площі світлових прорізів);

уточнення параметрів світлових прорізів та приміщень;

виконання перевірочного розрахунку природного висвітлення приміщень;

визначення приміщень, зон та ділянок, що мають недостатнє за нормами природне освітлення;

визначення вимог до додаткового штучного освітлення приміщень, зон та ділянок з недостатнім природним освітленням;

визначення вимог щодо експлуатації світлових прорізів;

внесення необхідних коректив у проект природного освітлення та повторний перевірочний розрахунок (за потреби).

3. Систему природного освітлення будівлі (бічне, верхнє або комбіноване) слід вибирати з урахуванням таких факторів:

призначення та прийнятого архітектурно-планувального, об'ємно-просторового та конструктивного вирішення будівлі;

вимог до природного висвітлення приміщень, що випливають із особливостей технології виробництва та зорової роботи;

кліматичних та світлокліматичних особливостей місця будівництва;

економічність природного освітлення (за енергетичними витратами).

4. Верхнє та комбіноване природне освітлення слід застосовувати переважно в одноповерхових громадських будинках великої площі (криті ринки, стадіони, виставкові павільйони тощо).

5. Бокове природне освітлення слід застосовувати у багатоповерхових громадських та житлових будинках, одноповерхових житлових будинках, а також в одноповерхових громадських будинках, в яких відношення глибини приміщень до висоти верхньої грані світлового отвору над умовною робочою поверхнею не перевищує 8.

6. При виборі світлових прорізів та світлопропускних матеріалів слід враховувати:

вимоги до природного висвітлення приміщень;

призначення, об'ємно-просторове та конструктивне рішення будівлі;

орієнтацію будівлі з боків горизонту;

кліматичні та світлокліматичні особливості місця будівництва;

необхідність захисту приміщень від інсоляції;

ступінь забруднення повітря.

7. При проектуванні бічного природного освітлення слід враховувати затінення, яке створюється протистоящими будинками.

8. Світлопрозорі заповнення світлопройомів у житлових та громадських будівлях вибирають з урахуванням вимог СНіП 23-02.

9. При бічному природному освітленні громадських будівель з підвищеними вимогами до сталості природного освітлення та сонцезахисту (наприклад, картинні галереї) світлові прорізи слід орієнтувати на північну чверть горизонту (С-СЗ-С-СВ).

10. Вибір пристроїв для захисту від сліпучої дії прямого сонячного світла слід проводити з урахуванням:

орієнтації світлових прорізів з боків горизонту;

напрями сонячних променів щодо людини у приміщенні, що має фіксовану лінію зору (учень за партою, кресляр за креслярською дошкою тощо);

робочого часу доби та року в залежності від призначення приміщення;

різниці між сонячним часом, яким побудовані сонячні карти, і декретним часом, прийнятим біля Російської Федерації.

При виборі засобів для захисту від сліпучої дії прямого сонячного світла слід керуватися вимогами будівельних норм та правил щодо проектування житлових та громадських будівель (СНіП 31-01, СНіП 2.08.02).

11. При однозмінному робочому (навчальному) процесі та експлуатації приміщень в основному в першу половину дня (наприклад, лекційні аудиторії), коли приміщення орієнтовані на західну чверть горизонту, застосування сонцезахисних засобів необов'язково.

Розрахунок природного освітлення

Метою розрахунку природного освітлення є визначення площі світлових прорізів, тобто кількості та геометричних розмірів вікон, що забезпечують нормоване значення КЕО.

Вибір значень КЕО

1. Відповідно до СНиП 23-05 територія Російської Федерації зонована на п'ять груп адміністративних районів за ресурсами світлового клімату. Перелік адміністративних районів, що входять до груп забезпеченості природним світлом, наведено у таблиці 1.

2. Значення КЕО у житлових та громадських будинках, розташованих у першій групі адміністративних районів, приймають відповідно до СНиП 23-05.

3. Значення КЕО у житлових та громадських будівлях, розташованих у другій, третій, четвертій та п'ятій групах адміністративних районів, визначають за формулою

e N = e н m N , (1)

де N- Номер групи адміністративних районів за таблицею 1;

е н- нормоване значення КЕО за додатком І СНіП 23-05;

m N- Коефіцієнт світлового клімату, що приймається за таблицею 2.

Отримані за формулою (1) значення слід округлювати до десятих часток.

4. Розміри та розташування світлових прорізів у приміщенні, а також дотримання вимог норм природного освітлення приміщень визначають попереднім та перевірним розрахунками.

Попередній розрахунок площі світлових прорізів та КЕО при бічному освітленні

1. Попередній розрахунок розмірів світлових прорізів при бічному освітленні без урахування протилежних будівель слід проводити із застосуванням графіків, наведених для приміщень житлових будівель на малюнку 3, для приміщень громадських будівель - на малюнку 4, для шкільних класів - на малюнку 5. Розрахунок слід проводити в наступної послідовності:

Малюнок 3 - Графік для визначення відносної площі світлових прорізів А с.о /А ппри бічному освітленні житлових приміщень

Малюнок 4 - Графік для визначення відносної площі світлових прорізів А с.о /А ппри бічному освітленні приміщень громадських будівель

Малюнок 5 - Графік для визначення відносної площі світлових прорізів А с.о /А ппри бічному освітленні шкільних класів

а) залежно від розряду зорової роботи або призначення приміщення та групи адміністративних районів за ресурсами світлового клімату Російської Федерації за СНиП 23-05 визначають нормоване значення КЕО для приміщення, що розглядається;

d п h 01 та відношення d п /h 01 ;

в) на осі абсцис графіка (рисунки 3, 4 або 5) визначають точку, що відповідає певному значенню d п /h 01 через знайдену точку проводять вертикальну лінію до перетину з кривою, що відповідає нормованому значенню КЕО. По ординаті точки перетину визначають значення А с.о /А п ;

г) розділивши знайдене значення А с.о /А пна 100 і помноживши на площу підлоги, знаходять площу світлових прорізів м 2 .

2. У разі коли розміри та розташування світлових прорізів у проекті будівель були обрані з архітектурно-будівельних міркувань, попередній розрахунок значень КЕО у приміщеннях слід проводити за рисунками 3-5 у наступній послідовності:

а) за будівельними кресленнями знаходять сумарну площу світлових прорізів (у світлі) А с.ота освітлювану площу підлоги приміщення А пі визначають відношення А с.о /А п ;

б) визначають глибину приміщення d п, висоту верхньої грані світлових прорізів над рівнем умовної робочої поверхні h 01 та відношення d п /h 01 ;

в) з урахуванням типу приміщень обирають відповідний графік (малюнки 3, 4 або 5);

г) за значеннями А с.о /А пі d п /h 01 на графіку знаходять точку з відповідним значенням КЕО.

Графіки (малюнки 3-5) розроблені стосовно найбільш часто зустрічаються в практиці проектування габаритних схем приміщень і типового розв'язання світлопрозорих конструкцій - дерев'яних спарених переплітах, що відкриваються.

Перевірочний розрахунок КЕО при бічному освітленні

1. Перевірочний розрахунок КЕО Розрахунок КЕО слід проводити в наступній послідовності:

а) графік I (рисунок 6) накладають на поперечний розріз приміщення таким чином, щоб його полюс (центр) 0 сумісний з розрахунковою точкою А(Рисунок 8), а нижня лінія графіка - зі слідом робочої поверхні;

б) за графіком I підраховують число променів, що проходять через поперечний розріз світлового прорізу від неба n 1 і від протистояння будівлі до розрахункової точки А ;

в) відзначають номери півкола на графіку I, що збігаються з серединою З 1 ділянки світлопрорізу, через який з розрахункової точки видно небо, і з серединою З 2 ділянки світлопрорізу, через який з розрахункової точки видно будівлю, що протистоїть (рисунок 8);

г) графік II (рисунок 7) накладають на план приміщення таким чином, щоб його вертикальна вісь та горизонталь, номер якої відповідає номеру концентричного півкола (пункт «в»), проходили через точку З 1 (рисунок 8);

д) підраховують кількість променів п 2 за графіком II, що проходять від неба через світловий отвір на плані приміщення до розрахункової точки А ;

е) визначають значення геометричного КЕО, що враховує пряме світло від неба;

ж) графік II накладають на план приміщення таким чином, щоб його вертикальна вісь та горизонталь, номер якої відповідає номеру концентричного півкола (пункт «в»), проходили через точку З 2 ;

з) підраховують кількість променів за графіком II, що проходять від протистояння будівлі через світловий отвір на плані приміщення до розрахункової точки А ;

і) визначають значення геометричного коефіцієнта природного освітлення, що враховує світло, відбите від протистояння будівлі;

к) визначають значення кута, під яким видно середину ділянки піднебіння з розрахункової точки на поперечному розрізі приміщення (рисунок 9);

л) за значенням кута та заданими параметрами приміщення та навколишньої забудови визначають значення коефіцієнтів q i , b ф , k ЗД , r про, і K з, та обчислюють значення КЕО у розрахунковій точці приміщення.

Малюнок 6- Графік I для розрахунку геометричного КЕО

Малюнок 7 - графік II для розрахунку геометричного КЕО

Примітки

1 Графіки I та II застосовні лише для світлових прорізів прямокутної форми.

2 План та розріз приміщення виконують (викреслюють) у однаковому масштабі.

А- Розрахункова точка; 0 – полюс графіка I; З 1 - середина ділянки світлового отвору, через який із розрахункової точки видно небо; З 2 - середина ділянки світлового отвору, через який з розрахункової точки видно будівлю, що протистоїть

Малюнок 8 - Приклад використання графіка I для підрахунку числа променів від неба та протистояння будівлі

Попередній розрахунок площі світлових прорізів та КЕО при верхньому освітленні

1. Для попереднього розрахунку площі світлових прорізів при верхньому освітленні слід застосовувати наступні графіки: для зенітних ліхтарів з глибиною отвору (світлопровідної шахти) до 0,7 м - на рисунку 9; для шахтних ліхтарів – за рисунками 10, 11; для ліхтарів прямокутних, трапецієподібних, шед із вертикальним заскленням та шед із похилим заскленням - за рисунком 12.

Таблиця 1

Тип заповнення	Значення коефіцієнта K 1 для графіків на малюнках
	1	2, 3
Один шар шибки в сталевих одинарних глухих палітурках	-	1,26
Те ж, у переплетах, що відкриваються	-	1,05
Один шар шибки в дерев'яних одинарних палітурках	1,13	1,05
Три шари шибки в роздільно-спарених металевих палітурках	-	0,82
Те саме, в дерев'яних палітурках	0,63	0,59
Два шари шибки в сталевих подвійних переплітах	-	0,75
Те саме, в глухих палітурках	-	-
Склопакети (два шари скління) в сталевих одинарних переплетах*	-	1,00
Те саме, в глухих палітурках*	-	1,15
Склопакети (три шари скління) у сталевих глухих спарених плетіннях*	-	1,00
Пустотілі скляні блоки	-	0,70
* При застосуванні інших видів плетінь (ПВХ, дерев'яні та ін.) коефіцієнт K 1 приймають по таблиці 3 до проведення випробувань.

Площа світлових прорізів ліхтарів А с.фвизначають за графіками на рисунках 9-12 у наступній послідовності:

а) в залежності від розряду зорової роботи або призначення приміщення та групи адміністративних районів за ресурсами світлового клімату Російської Федерації за СНіП 23-05;

б) на ординаті графіка визначають точку, яка відповідає нормованому значенню КЕО, через знайдену точку проводять горизонталь до перетину з відповідною кривою графіка (рисунки 9-12), по абсцисі точки перетину визначають значення А с.ф /А п ;

в) розділивши значення А с.ф /А пна 100 і помноживши на площу підлоги, знаходять площу світлових прорізів ліхтарів у м 2 .

Попередній розрахунок значень КЕО у приміщеннях слід проводити із застосуванням графіків на малюнках 9-12 у наступній послідовності:

а) за будівельними кресленнями знаходять сумарну площу світлових прорізів ліхтарів А с.ф, що висвітлюється площа підлоги приміщення А пі визначають відношення А с.ф /А п ;

б) з урахуванням типу ліхтаря вибирають відповідний малюнок (8, 10, 11 або 12);

в) на вибраному малюнку через точку з абсцисою А с.ф /А ппроводять вертикальну лінію до перетину з відповідним графіком; ордината точки перетину дорівнюватиме розрахунковому середньому значенню коефіцієнта природного освітлення е ср .

Малюнок 9 - Графік визначення середнього значення КЕО е сру приміщеннях з зенітними ліхтарями з глибиною отвору до 0,7 м та розмірами в плані, м:

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

Малюнок 10 - Графік визначення середнього значення КЕО е сру громадських приміщеннях з шахтними ліхтарями з глибиною світлопровідної шахти 3,50 м та розмірами в плані, м:

1 - 2,9 x5, 9; 2 - 2,7 х2, 7; 2,9 x2, 9; 1,5x5,9; 3 - 1,5x1,7

Малюнок 11 - Графік визначення середнього значення КЕО е сру громадських приміщеннях з шахтними ліхтарями дифузного світла з глибиною світлопровідної шахти 3,50 м та розмірами в плані, м:

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

1 - трапецієподібний ліхтар; 2 - Шед, що має похилий скління;

3 - прямокутний ліхтар; 4 - Шед, що має вертикальне скління

Малюнок 12- Графік визначення середнього значення КЕО е cpу громадських приміщеннях із ліхтарями

Перевірочний розрахунок КЕО при верхньому освітленні

Розрахунок КЕО проводять у наступній послідовності:

а) графік I (рисунок 6) накладають на поперечний розріз приміщення таким чином, щоб полюс (центр) графіка поєднувався з розрахунковою точкою, а нижня лінія графіка - зі слідом робочої поверхні. Підраховують число радіально спрямованих променів графіка I, що проходять через поперечний розріз першого отвору ( n 1) 1 другого прорізу - ( n 1) 2 , третього отвору - ( n 1) 3 тощо; при цьому відзначають номери півкола, які проходять через середину першого, другого, третього отворів і т. д.;

б) визначають кути , і т. д. між нижньою лінією графіка I і лінією, що з'єднує полюс (центр) графіка I з серединою першого, другого, третього прорізів і т. д.;

в) графік II (малюнок 7) накладають на поздовжній розріз приміщення; при цьому графік мають так, щоб його вертикальна вісь і горизонталь, номер якої повинен відповідати номеру півкола на графіку I, проходили через середину отвору (точка C).

Підраховують число променів за графіком II, що проходять через поздовжній розріз першого отвору ( n 2) 1 , другого отвору - ( п 2) 2 , третього отвору - ( n 2) 3 і т. д.;

г) обчислюють значення геометричного КЕО в першій точці характерного розрізу приміщення за формулою

де Р- Число світлових прорізів;

q- коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість ділянки небосхилу, видимого з першої точки відповідно під кутами ,, і т. д.;

д) повторюють обчислення відповідно до пунктів «а», «б», «в», «г» для всіх точок характерного розрізу приміщення до Nвключно (де N- Число точок, в яких проводять розрахунок КЕО);

е) визначають середнє значення геометричного КЕО;

ж) за заданими параметрами приміщення та світлових прорізів визначають значення r 2 , k ф , ;

Перевірочний розрахунок значень КЕО у точках характерного розрізу приміщення при верхньому освітленні від зенітних та шахтних ліхтарів слід виконувати за такою формулою:

де A ф.в- площа вхідного верхнього отвору ліхтаря;

N ф- Число ліхтарів;

q() - Коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість хмарного неба МКО;

Кут між прямою, що з'єднує розрахункову точку з центром нижнього отвору ліхтаря, та нормаллю до цього отвору;

Середнє значення геометричного КЕО;

K з- коефіцієнт світлопередачі ліхтаря, який визначається для ліхтарів з дифузним відображенням стінок, а для ліхтарів з спрямованим відображенням стінок - за значенням індексу світлового отвору шахтного ліхтаря i ф ;

Малюнок 13 - графік для визначення коефіцієнта q() в залежності від кута

Малюнок 14 K зліхтарів із дифузним відображенням стінок шахти

Малюнок 15 - графік для визначення коефіцієнта світлопередачі K cліхтарів із спрямованим відображенням стінок шахти при різних значеннях коефіцієнта дифузного відображення стінок шахти

K з- розрахунковий коефіцієнт, що враховує зниження КЕО та освітленості в процесі експлуатації внаслідок забруднення та старіння світлопрозорих заповнень у світлових отворах, а також зниження відбивних властивостей поверхонь приміщення (коефіцієнт запасу).

Індекс світлового отвору ліхтаря з отворами у формі прямокутника i фвизначають за формулою

де A ф.н- Площа нижнього отвору ліхтаря, м 2;

A ф.в- Площа верхнього отвору ліхтаря, м 2;

h с.ф- Висота світлопровідної шахти ліхтаря, м.

Р ф. , Р ф.н- периметр верхнього та нижнього отворів ліхтаря відповідно, м.

Те саме, з отворами у формі кола – за формулою

i ф = (r ф.в + r ф.н) / 2h с.ф , (5)

де r ф.в , r ф.н- радіус верхнього та нижнього отворів ліхтаря відповідно.

Обчислюють значення геометричного КЕО у першій точці характерного розрізу приміщення за формулою

Повторюють обчислення для всіх точок характерного розрізу приміщення до N jвключно (де N j- Число точок, в яких проводять розрахунок КЕО).

Визначають за формулою

Послідовно для всіх точок обчислюють пряму складову КЕО за формулою

Визначають відбиту складову КЕО, значення якої однаково для всіх точок, за формулою

. (9)

Розрахунок природного освітлення робочого кабінету

Теоретична частина

Висвітлення робочих кабінетів, офісів має проектуватися на основі таких вимог:

а) створення необхідних умов освітлення на робочих столах, розташованих у глибині приміщення під час виконання різноманітних зорових робіт (читання друкарського та машинописного текстів, рукописних матеріалів, розрізнення деталей графічних матеріалів тощо);

б) забезпечення зорового зв'язку із зовнішнім простором;

в) захист приміщень від сліпучої та теплової дії інсоляції;

г) сприятливий розподіл яскравості у полі зору.

Бокове освітлення робочих кабінетів має здійснюватися, як правило, окремими світловими отворами (одне вікно на кожен кабінет). З метою зниження необхідної площі світлових прорізів висоту підвіконня над рівнем підлоги рекомендується приймати не менше ніж 0,9 м.

При розташуванні будівлі в адміністративних районах Російської Федерації груп за ресурсами світлового клімату нормоване значення КЕО слід набувати: при глибині робочих кабінетів (офісів) 5 м і більше - по таблиці 3 стосовно суміщеній системі освітлення; менше 5 м - по таблиці 4 стосовно природної системи освітлення.

Для забезпечення зорового контакту із зовнішнім простором заповнення світлових прорізів має, як правило, виконуватися світлопрозорим віконним склом.

Для обмеження сліпучої дії сонячної радіації у робочих кабінетах та офісах необхідно передбачати штори та легкі регульовані жалюзі. При проектуванні будівель управління та будівель під офіси для III та IV кліматичних районів Російської Федерації слід передбачати обладнання світлових прорізів, орієнтованих на сектор горизонту в межах 200 ° -290 ° сонцезахисними пристроями.

У приміщеннях значення коефіцієнта відображення поверхонь повинні бути не меншими:

стелі та верхньої частини стін.. 0,70

нижній частині стін .................... 0,50

статі.......................................... 0,30.

Практична частина

Потрібно визначити необхідну площу вікна в робочих кабінетах будівлі управління, розташованого в місті Сургут (лист 1).

Вихідні дані.Глибина приміщення d п= 5,5 м, висота h= 3,0 м, ширина b п= 3,0 м, площа підлоги А п= 16,5 м 2 , висота верхньої грані світлового отвору над умовною робочою поверхнею h 01 = 1,9 Заповнення світлових прорізів прозорим склінням по металевих одинарних переплетах; товщина зовнішніх стін 0,35 м. Затінення протистоящими будівлями відсутнє.

Рішення

1. Враховуючи, що глибина приміщення d ппонад 5 м, по таблиці 3 знаходимо, що нормоване значення КЕО дорівнює 0,5%.

2. Виробляємо попередній розрахунок природного освітлення за вихідною глибиною приміщення d п= 5,5 м та висоті верхньої грані світлового отвору над умовною робочою поверхнею h 01 = 1,9 м; визначають, що d п /h 01 = 5,5/1,9=2,9.

3. На малюнку 4 на відповідній кривій е= 0,5 % знаходимо крапку з абсцисою d п /h 01 = 2,9. По ординаті цієї точки визначаємо, що необхідна відносна площа світлового отвору A про / A п = 16,6%.

4. Визначаємо площу світлового отвору А проза формулою:

0,166 А п= 0,166 · 16,5 = 2,7 м2.

Отже, ширина світлового отвору b o= 2,7 / 1,8 = 1,5 м.

Приймаємо віконний блок розміром 1,5х1,8м.

5. Проводимо перевірочний розрахунок КЕО у точці А(аркуш 1) за формулою:

.

6. Накладаємо графік I до розрахунку КЕО методом А.М. Данилюка на поперечний розріз приміщення (аркуш 2), поєднуючи полюс графіка I - 0 з точкою Аа нижню лінію - з умовною робочою поверхнею; підраховуємо число променів за графіком I, що проходять через поперечний розріз світлового отвору: n 1 = 2.

7. Зазначаємо, що через точку Зна розрізі приміщення (аркуш 2) проходить концентрична півкола 26 графіка I.

8. Накладаємо графік II для розрахунку КЕО на план приміщення (лист 1) таким чином, щоб його вертикальна вісь та горизонталь 26 проходили через точку З; підраховуємо за графіком II число променів, що проходять від неба через світловий отвір: п 2 = 16.

9. Визначаємо значення геометричного КЕО за формулою:

10. На поперечному розрізі приміщення в масштабі 1:50 (лист 2) визначаємо, що середина ділянки неба, видимого з розрахункової точки через світловий проріз, знаходиться під кутом ; за значенням цього кута за таблицею 5 знаходимо коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість хмарного неба МКО: q i =0,64.

11. За розмірами приміщення та світлового отвору знаходять, що d п /h 01 = 2,9;

l Т /d п = 0,82; b п /d п = 0,55.

12. Середньозважений коефіцієнт відображення .

13. За знайденими значеннями d п /h 01 ; l T /d п ; b п /d пза таблицею 6 знаходимо, що r o = 4,25.

14. Для прозорого скління з металевою одинарною палітуркою знаходимо загальний коефіцієнт пропускання світла.

15 По СНиП 23-05 знаходимо, що коефіцієнт запасу для вікон громадських будівель K з = 1,2.

16 Визначаємо геометричний КЕО у точці А, підставляючи значення всіх знайдених коефіцієнтів у формулу:

.

Отже, вибрані розміри світлового отвору забезпечують вимоги норм сумісного освітлення робочого кабінету.

Таблиця 1

Групи адміністративних районів

	Адміністративний район
1	Московська, Смоленська, Володимирська, Калузька, Тульська, Рязанська, Нижегородська, Свердловська, Пермська, Челябінська, Курганська, Новосибірська, Кемеровська області, Республіка Мордовія, Чуваська Республіка, Удмуртська Республіка, Республіка Башкортостан, Республика Татар ш.). Республіка Саха (Якутія) (на північ від 63 ° пн.ш.), Чукотський автон. округ, Хабаровський край (північніше 55 ° пн.ш.)
2	Брянська, Курська, Орловська, Білгородська, Воронезька, Липецька, Тамбовська, Пензенська, Самарська, Ульянівська, Оренбурзька, Саратовська, Волгоградська області, Республіка Комі, Кабардино-Балкарська Республіка, Республіка Північна Осетія-Аланія, Чеченська Республіка, автономний округ, Республіка Алтай, Красноярський край (південніше 63 ° пн.ш.), Республіка Саха (Якутія) (південніше 63 ° пн.ш.), Республіка Тива, Республіка Бурятія, Читинська область, Хабаровський край (південніше 55 ° с. ш.), Магаданська, Сахалінська області
3	Калінінградська, Псковська, Новгородська, Тверська, Ярославська, Іванівська, Ленінградська, Вологодська, Костромська, Кіровська області, Республіка Карелія, Ямало-Ненецький автономний округ, Ненецький автономний округ
4	Архангельська, Мурманська області
5	Республіка Калмикія, Ростовська, Астраханська області, Ставропольський край, Краснодарський край, Республіка Дагестан, Амурська область, Приморський край

Таблиця 2

Коефіцієнт світлового клімату

Світлові прорізи	Орієнтація світлових прорізів з боків горизонту	Коефіцієнт світлового клімату m N
		Номер групи адміністративних районів
		1	2	3	4	5
У зовнішніх стінах будівлі	З	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
У зенітних ліхтарях	-	1	0,9	1,2	1,2	0,75
Примітка – С – північна; СВ – північно-східна; СЗ – північно-західна; В – східна; З – західна; Ю – південна; ЮВ – південно-східна; ПдЗ - південно-західна орієнтація.

Таблиця 3

Нормовані значення КЕО при бічному суміщеному висвітленні в основних приміщеннях житлових та громадських будівель в адміністративних районах різних груп за ресурсами світлового клімату

Групи адміністративних районів за ресурсами світлового клімату		КЕО, %
			у шкільних класах	у виставкових залах	у читальних залах	у проектних 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

Таблиця 4

Нормовані значення КЕО при бічному природному освітленні в основних приміщеннях житлових та громадських будівель у різних групах адміністративних районів за ресурсами світлового клімату

Групи адмініст- ративних районів за ресурсами світлового клімату	Орієнтація світлових прорізів з боків горизонту, град.	Нормовані значення КЕО, %
		у робочих кабінетах будівель управління, офісах	у шкільних класах	у житлових приміщеннях	очних залах	у читальних залах	у проектних залах, креслярсько- конструк- торських 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

Таблиця 5

Значення коефіцієнта q i

Кутова висота середнього променя ділянки небосхилу, видимого з розрахункової точки через світловий отвір у розрізі приміщення, град.	Значення коефіцієнта 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
Примітки 1 При значеннях кутових висот середнього променя, відмінних від наведених у таблиці, значення коефіцієнта q iвизначають інтерполяцією. 2 У практичних розрахунках кутову висоту середнього променя ділянки небосхилу, видимого з розрахункової точки через світловий отвір у розрізі приміщення, слід замінювати кутовою висотою середини ділянки небосхилу, видимого з розрахункової точки через світловий отвір.

Таблиця 6

Значення r oдля умовної робочої поверхні

Відношення глибини приміщення d пдо висоти від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна h 01	Відношення відстані розрахункової точки від внутрішньої поверхні зовнішньої стіни l Tдо глибини приміщення d п	Середньозважений коефіцієнт відображення підлоги, стін та стелі
		0,60			0,50			0,45			0,35
		Відношення довжини приміщення а пдо його глибини 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

Якщо обробка поверхні приміщення невідома, то для приміщень житлових та громадських будівель середньозважений коефіцієнт відображення слід приймати рівним 0,50.

Таблиця 7

Значення коефіцієнтів 1 та

Вид світлопропускаючого матеріалу	Значення	Вид палітурки	Значення
Скло віконне листове:	Палітурки для вікон та ліхтарів промислових будівель:
одинарне		0,9
подвійне	0,8	дерев'яні:
потрійне	0,75	одинарні	0,75
Скло вітринне завтовшки 6-8 мм	0,8	спарені	0,7
Скло листове армоване	0,6	подвійні роздільні	0,6
Скло листове візерунчасте	0,65	сталеві:
Скло листове зі спеціальними властивостями:	одинарні відкриваються	0,75
	одинарні глухі	0,9
сонцезахисне	0,65	подвійні відкриваються	0,6
контрастне	0,75	подвійні глухі	0,8
Органічне скло:	Палітурки для вікон житлових, громадських та допоміжних будівель:
прозоре		0,9
молочне		0,6
Пустотілі скляні блоки:	дерев'яні:
світлорозсіювальні	0,5	одинарні	0,8
світлопрозорі	0,55	спарені	0,75
Склопакети	0,8	подвійні роздільні	0,65
з потрійним склінням	0,5
металеві:
одинарні	0,9
спарені	0,85
подвійні роздільні	0,8
з потрійним склінням	0,7
Склозалізобетонні панелі з пустотілими скляними блоками при товщині шва:
20 мм і менше	0,9
більше 20 мм	0,85

Таблиця 8

Значення коефіцієнтів та

Несучі конструкції покриттів	Коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях,	Сонцезахисні пристрої, вироби та матеріали	Коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях,
Сталеві ферми	0,9	Регульовані жалюзі та штори, що забираються (міжскляні, внутрішні, зовнішні)	1,0
Залізобетонні та дерев'яні ферми та арки	0,8	Стаціонарні жалюзі та екрани із захисним кутом не більше 45° при розташуванні пластин жалюзі або екранів під кутом 90° до площини вікна:
горизонтальні	0,65
вертикальні	0,75
Балки та рами суцільні при висоті перерізу:	Горизонтальні козирки:
	із захисним кутом не більше 30°	0,8
50 см і більше	0,8	із захисним кутом від 15° до 45°	0,9-0,6
менше 50 см	0,9	(багатоступінчасті)
Балкони завглибшки:
до 1,20 м	0,90
1,50 м	0,85
2,00 м	0,78
3,00 м	0,62
Лоджії глибиною:
до 1,20 м	0,80
1,50 м	0,70
2,00 м	0,55
3,00 м	0,22

Висновок

У ході курсової роботи мною було вивчено такий параметр, як природне висвітлення. Було розглянуто принцип нормування природного освітлення, і навіть проектування природного освітлення. У цьому роботі зробила розрахунок природного освітлення у робочому кабінеті. Нормоване значення коефіцієнта природного освітлення 0,5% обраного округу. Виконавши попередній розрахунок, я з'ясувала розміри віконного блоку для достатньої освітленості: 1,5*1,8. У перевірочному розрахунку, я утвердилася в правильності обраних розмірів світлового отвору, так як вони забезпечують вимоги норм по суміщеному освітленню робочого кабінету. Коефіцієнт природного висвітлення у перевірочному розрахунку 0,53%.

Природне освітлення є найбільш сприятливим для зору, оскільки сонячне світло необхідне для нормальної життєдіяльності людини. Видимі промені сонячного спектра (400-760 мкм) забезпечують функцію зору, визначають природний біоритм організму, позитивно впливають на емоції, інтенсивність обмінних процесів; ультрафіолетовий спектр (290-400 мкм) - стимулює процеси обміну речовин, кровотворення, регенерації тканин і має антирахітичну (синтез вітаміну D) та бактерицидну дію.

Усі приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати, як правило, природне висвітлення.

Природне освітлення приміщень створюється з допомогою прямого, розсіяного і відбитого сонячного світла. Воно може бути бічним, верхнім, комбінованим. Бокове освітлення - через світлові отвори у зовнішніх стінах, верхнє - через світлові отвори у покритті та ліхтарі, а комбіноване - у зовнішніх стінах та у покриттях.

Найбільш гігієнічно бічне освітлення, що проникає через вікна, оскільки верхнє світло при одній і тій же площі скління створює меншу освітленість приміщення; крім того, світлові отвори та ліхтарі, розташовані у стелі, менш зручні для прибирання та вимагають спеціальних пристосувань для цієї мети. Можна використовувати вторинне освітлення, тобто. освітлення через засклені перегородки із сусіднього приміщення, обладнаного вікнами. Однак воно не відповідає гігієнічним вимогам і допускається лише в таких приміщеннях як коридори, гардероби, санвузли, душові, підсобні приміщення, мийні відділення.

Проектування природного освітлення будівель має базуватися на детальному вивченні технологічних або інших процесів, що виконуються в приміщенні, а також на світлокліматичних особливостях території. При цьому враховують:

Характеристику зорової роботи; місцезнаходження будівлі на карті світлового клімату;

Необхідну рівномірність природного висвітлення;

Розташування обладнання;

Бажаний напрямок падіння світлового потоку на робочу поверхню;

Тривалість використання природного висвітлення протягом доби;

Необхідність захисту від сліпучої дії прямого сонячного світла.

Як гігієнічні показники природного освітлення приміщень застосовують:

Коефіцієнт природного освітлення (КЕО) - відношення природного освітлення всередині приміщення в контрольних точках виміру (не менше 5) до освітленості зовні будівлі (%). Існує дві групи методів визначення КЕО - інструментальні та розрахункові.

У приміщеннях з бічним освітленням нормується мінімальне значення коефіцієнта, а приміщеннях з верхнім і комбінованим освітленням - середнє. Наприклад, КЕО в торгових залах при бічному освітленні має дорівнювати 0,4-0,5%, при верхньому - 2%.

Для підприємств громадського харчування під час проектування бічного природного освітлення КЕО має бути: для залів, буфетів – 0,4-0,5 %; гарячих, холодних, кондитерських, доготівкових та заготовочних цехів – 0,8-1 %; мийних кухонного та столового посуду - 0,4-0,5 %.

Світловий коефіцієнт – відношення площі заскленої поверхні вікон до площі підлоги. У виробничих, торгових та адміністративних приміщеннях він має становити не менше -1:8, у побутових – 1:10.

Однак цей коефіцієнт не враховує кліматичних умов, архітектурних особливостей будівлі та інших факторів, що впливають на інтенсивність освітлення. Так, інтенсивність природного освітлення багато в чому залежить від влаштування та розташування вікон, орієнтації їх по сторонах світла, затінювання вікон довколишніми будинками, зеленими насадженнями.

Кут падіння – кут, утворений двома лініями, одна з яких проходить від робочого місця до верхнього краю заскленої частини віконного отвору, інша – горизонтально від робочого місця до вікна. Кут падіння зменшується при віддаленні вікна. Вважається, що з нормальної освітленості природним світлом кут падіння може бути щонайменше 27о. Що вікно, то більше вписувалося кут падіння.

Кут отвору - кут, утворений двома лініями, одна з яких з'єднує робоче місце з верхнім краєм вікна, інша - з найвищою точкою затемнюючого світло об'єкта, розташованого перед вікном (протилежна будівля, дерево тощо). При такому затемненні освітленість у приміщенні може бути незадовільною, хоча кут падіння та світловий коефіцієнт цілком достатні. Кут отвору має бути не менше 5о.

Освітленість приміщень знаходиться у прямій залежності від числа, форми та розміру вікон, а також від якості та чистоти скла.

Забруднене скло при подвійному склінні знижує природну освітленість до 50-70%, гладке скло затримує 6-10% світла, матове - 60, замерзле - до 80%.

На освітленість приміщень впливає колір стін: білий відображає до 80% сонячних променів, сірий та жовтий – 40%, а синій та зелений – 10-17%.

Для кращого використання надходить у приміщення світлового потоку стіни, стелі та обладнання повинні бути пофарбовані у світлі тони. Особливо важливе світле фарбування віконних плетінь, стель, верхніх частин стін, які забезпечують максимум відбитих світлових променів.

Різко знижує природну освітленість приміщень захаращення світлових прорізів. Тому на підприємствах забороняється змушувати вікна обладнанням, продукцією, тарою як усередині, так і поза будівлею, а також замінювати скло фанерою, картоном та ін.

У складських приміщеннях освітлення зазвичай не передбачається, а деяких випадках небажано (наприклад, у коморах на зберігання овочів), і допускається (в холодильних камерах). Однак для зберігання борошна, круп, макаронних виробів, харчоконцентратів, сухофруктів доцільно природне освітлення.

При недостатньому природному освітленні допускається комбіноване освітлення, у якому одночасно використовується природне і штучне світло.

Ще на тему Гігієнічні вимоги до природного освітлення:

1. Гігієнічні вимоги до природного та штучного висвітлення аптек, складів дрібнооптової торгівлі фармацевтичної продукції.
2. Гігієнічні нормативи мікроклімату спортивних приміщень різної спеціалізації. Природне та штучне висвітлення спортивних приміщень з урахуванням гігієнічних норм.
3. Дослідження та гігієнічна оцінка умов природного освітлення.
4. Тема 7. Гігієнічна оцінка умов природного та штучного висвітлення приміщень аптек та підприємств фармацевтичної промисловості.
5. Гігієнічна оцінка інсоляційного режиму, природного та штучного освітлення (на прикладі приміщень лікувально-профілактичних та навчальних закладів)

Системи природного освітлення є ідеальним варіантом практично для будь-яких будівель та споруд. Адже на відміну від штучного світла природний не має мерехтіння, забезпечує повну світлопередачу, комфортний для очей і, звичайно ж, є абсолютно безкоштовним.

Та й взагалі приємний, що зігріває промінь світла, завжди наповнює кімнату особливою атмосферою. Тому не дивно, що з давніх часів люди намагаються у своїх будинках забезпечити максимум природного світла.

За час свого розвитку людство придумало чимало способів забезпечити своє житло сонячним промінням. Але ці способи умовно можна розділити втричі способу.

Отже:

• Найчастіше застосовуваним є бічне освітлення. В даному випадку світло струмує через отвір у стіні і падає на людину збоку. Звідки пішла і назва.

Бокове освітлення досить просто реалізується і забезпечує якісну освітленість усередині будинку. У той же час у широких залах, коли стіни протилежні від вікна розташовані далеко, сонячне світло далеко не завжди дістає всі куточки кімнати. Для цього збільшують висоту вікон, але такий вихід не завжди можливий.

• Цікавішим для таких приміщень є верхнє освітлення. В цьому випадку світло падає з прорізів у даху та струмує на людину зверху.

Такий вид освітлення практично ідеальний. Адже за правильного планування можна забезпечити освітленість будь-якого куточка будинку.

Але як ви розумієте, він можливий тільки при одноповерховому плануванні. Та й тепловтрати такого виду природного освітлення на порядок вище. Адже тепле повітря завжди піднімається нагору, а там холодні вікна.

• Саме тому є освітлення природне комбіноване.Воно дозволяє взяти найкраще з перших двох видів. Адже комбінованим називається освітлення, у якому світло на людину падає як зверху, і знизу.

Але як ви розумієте такий вид освітлення, так само можливий тільки в одноповерховій будівлі або на верхніх поверхах багатоповерхових будівель. Але вартість таких віконних систем є не маловажним обмежуючим фактором їх застосування.

Методи правильного планування природного освітлення

Але знаючи види природного освітлення ми не на крок не наблизилися до розкриття питання, як організувати правильне освітлення у себе вдома? Для відповіді на нього давайте крок за кроком розберемо основні етапи планування.

Норми природного освітлення будівель

Для того, щоб правильно спланувати освітлення, ми перш за все повинні відповісти на запитання, а яке воно має бути? Відповідь це питання нам дає СНиП 23 – 05 – 95 який встановлює норми КЕО для промислових, житлових і громадських будинків.

• КЕО – це коефіцієнт природного висвітлення. Він є співвідношенням між рівнем природного освітлення у певній точці будинку та освітленістю поза приміщенням.
• Оптимальність даного параметра розрахована науково-дослідними інститутами та зведена до таблиці, яка стала нормою під час проектування. Але щоб скористатися цією таблицею нам потрібно знати нашу широту.

• З уроків БЗ та географії ви повинні пам'ятати, що чим південніше, тим інтенсивність сонячного потоку вища. Тому вся територія нашої країни була поділена на п'ять зон світлового клімату, кожна з яких має два підвиди.
• Знаючи нашу зону світлового клімату, ми можемо нарешті визначити необхідний нам КЕО. Для житлових будинків він становить від 0,2 до 0,5. Причому, чим південніше, тим КЕО менше.
• Це пов'язано з географією. Адже чим південніше, тим освітленість поза приміщенням вище. А КЕО це відношення освітленості поза приміщенням і всередині нього. Відповідно для створення однакового рівня освітленості для будинків на півдні та півночі останнім доведеться докласти більше зусиль.

• Щоб рухатися далі, нам потрібно дізнатися, а де ця точка в будинку для якої ми визначатимемо рівень освітленості? Відповідь це питання нам дають п.5.4 – 5.6 СНиП 23 – 05 -95.
• Відповідно до них, при двосторонньому бічному освітленні житлових приміщень точкою, що нормується, є центр кімнати. При односторонньому бічному освітленні точкою, що нормується, є площина в метрі від стіни протилежної вікну. В інших приміщеннях точкою, що нормується, є центр приміщення.

Зверніть увагу! Для одно-, дво- та трикімнатних квартир такий розрахунок робиться для однієї житлової кімнати. У чотирикімнатній квартирі такий розрахунок робиться для двох кімнат.

• Для верхнього і комбінованого освітлення точкою, що нормується, є площина в метрі від найбільш затемнених стін. Ця норма відноситься і до промислових приміщень.
• Але все, що ми привели вище інструкція наказує застосовувати для житлових та громадських будівель. З виробничими дещо складніше. Справа в тому, що виробництва бувають різні. На одних обробляю метрові заготовки, а на інших мають справу з мікросхемами.
• Тому всі види робіт розділили на вісім класів залежно від розряду зорової роботи. Там, де обробляють вироби менше 0,15 мм, віднесли до першої групи, а там, де точність не особливо потрібна віднесли восьмий. І ось для промислових підприємств КЕО вибирають, виходячи з розряду зорової роботи.

Вибір віконних систем

Природне світло в нашу будівлю проникатиме через вікна. Тому знаючи норми, які нам необхідно дотриматись, можна переходити до вибору вікон.

• Найпершим завданням є вибір віконних систем. Тобто ми повинні визначитися, яке у нас буде освітлення – верхнє, бічне чи комбіноване у кожній кімнаті. Для відповіді на це питання необхідно враховувати архітектурну будову будівлі, її географічне розташування, використовувані матеріали, теплоефективність будинку і звичайно важливу роль відіграє вартість.
• Якщо ви робите вибір на користь верхнього освітлення, ви можете використовувати так звані світлоаераційні або зенітні ліхтарі. Це спеціальні конструкції, які найчастіше крім світла забезпечують ще й вентиляцію будівель.
• Світлоаераційні ліхтарі здебільшого мають прямокутну форму. Це пов'язано із зручністю монтажу. У той самий час найбільш вдалими щодо освітлення вважається трикутна форма. Але для трикутних ліхтарів практично немає надійних систем підняття вікон для вентиляції.
• Світлоаераційні ліхтарі зазвичай встановлюють над промисловими будинками з великим внутрішнім тепловиділенням, або на будинках, розташованих у південних широтах як на відео. Це з великими тепловими втратами таких віконних систем.

	Прямокутні світлоаераційні ліхтарі рекомендовані для застосування у II-IV кліматичній зоні. При цьому якщо установка проводиться на територіях на південь від 55° широти, то орієнтація ліхтаря повинна бути виконана на південь та північ. Застосовувати такі ліхтарі слід у будівлях з надлишком явного тепла вище 23Вт/м 2 і з рівнем зорової роботи IV-VII розряду.
	Трапецієподібні світлоаераційні ліхтарі призначені для першої кліматичної зони. Застосовують їх для будівель, у яких виконують зорову роботу II-IV класу та мають надлишок явного тепла вище 23Вт/м 2 .
	Зенітні ліхтарі рекомендується встановлювати в I-IV кліматичній зоні. При цьому при розташуванні будівель південніше 55 0 як світлопропускні матеріали слід застосовувати розсіювальні або теплозахищені скла. Застосовується для будівель з надлишком явного тепла менше 23Вт/м 2 та всіх класів зорової роботи. Ліхтарі повинні рівномірно розміщуватися по всій площі даху.
	Зенітний ліхтар зі світлопровідною шахтою може застосовуватися для всіх кліматичних зон. Зазвичай застосовується для будівель з кондиціонованим повітрям та малим діапазоном перепаду температур (наприклад, його цілком можна змонтувати своїми руками у житлових будинках), а також для зон, де виконуються роботи II-VI класу. Знайшли широке застосування у будинках з підвісними стелями.

• Зенітні ліхтарі останнім часом набувають все більш широкого поширення як на виробництві, так і в житловому будівництві. Це пов'язано із зручністю монтажу таких систем та досить комфортною вартістю. Теплові втрати у таких віконних систем не такі великі, що дозволяє успішно їх застосовувати і в північних широтах.

Зверніть увагу! Для уникнення ймовірності отримання людиною травм усі горизонтальні та похилі поверхні вертикального освітлення повинні мати спеціальні сітки. Вони необхідні для уникнення падіння уламків скла.

• Якщо ви вирішили застосувати освітлення приміщень природне бокового типу, то СНиП II-4-79 рекомендує віддавати перевагу віконним системам стандартного типу. Для таких систем вже зроблено всі необхідні розрахунки і навіть рекомендації. Ці рекомендації можна побачити в таблиці нижче.

• Для природного бічного освітлення важливим аспектом є затінювання віконних систем від прилеглих будівель. Це необхідно враховувати під час розрахунків.

• Для будівель, в яких стіна, що протилежить від вікна, знаходиться на значній відстані, досить часто монтують багатоярусні віконні системи. Але при цьому слід пам'ятати, що висота одного ярусу не повинна перевищувати 7,2 метри.
• Дуже важливим аспектом при виборі віконних систем є їхня правильна орієнтація по сторонах світла. Адже не для кого не секрет, що вікна, що виходять на південь, дають значно більше світла. Це слід максимально використовувати в будівлях, що будуються в північних широтах. У той самий час для будинків, що будуються у південних широтах, рекомендується орієнтувати вікна північ і захід.

• Це дозволить не лише раціональніше використовувати світловий день, а й скоротити витрати. Адже для будівель у південних широтах для обмеження сліпучої дії сонця монтують спеціальні світлозахисні пристрої, а при правильній орієнтації вікон цього можна уникнути.

Поєднання норм КЕО та норм освітленості

Але норми КЕО розраховані далеко ще не кожного виду будівлі. Іноді може статися так, що за нормами КЕО освітленість достатня, але норм освітленості робочого місця не дотримані.

Цей недолік природного освітлення можна компенсувати шляхом створення сумісного освітлення, або ув'язати через зовнішню критичну освітленість.

• Критичною зовнішньою освітленістю називається природна освітленість на відкритому майданчику, що дорівнює нормованому значенню штучного освітлення. Ця величина дозволяє привести КЕО відповідно до вимог штучного освітлення.
• Для цього використовується формула Е н =0,01еЕ кр, де Е н – нормоване значення освітленості, е – обраний норматив КЕО, а Е кр – наша зовнішня критична освітленість.

• Але навіть цей спосіб далеко не завжди дозволяє досягти необхідних нормативів. Адже показники природного освітлення далеко не завжди дозволяють досягти нормованих значень освітленості робочого місця. Насамперед це стосується будівель, розташованих у північних широтах, де і інтенсивність світлового потоку нижча і теплові втрати не дають змоги встановити велику кількість вікон.

• Спеціально для знаходження золотої середини існує так званий розрахунок наведених витрат для природного висвітлення. Він дозволяє визначити, що вигідніше для будівлі створити якісне освітлення природне або обмежиться суміщеним, а може зовсім штучним освітленням.

Висновок

Приміщення без природного освітлення далеко не такі комфортні, як будівлі з прямими променями сонячного світла. Тому, за наявності такої можливості, природне світло обов'язково слід створювати для будь-яких будівель та споруд.

Звичайно питання природного освітлення значно більш об'ємне і багатогранне, але основні аспекти природного освітлення будівель ми цілком розкрили, і ми дуже сподіваємося, що це допоможе вам у правильному виборі освітлення для будинку чи підприємства.

Приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати, як правило, природне висвітлення - висвітлення приміщень світлом неба (прямим або відбитим). Природне освітлення поділяється на бічне, верхнє та комбіноване (верхнє та бічне).

Природне освітлення приміщень залежить від:

• 1. Світлового клімату - сукупність умов природного освітлення у тій чи іншій місцевості, що складаються із загальних кліматичних умов, ступеня прозорості атмосфери, і навіть відбивають здібностей довкілля (альбедо підстилаючої поверхні).
• 2. Інсоляційного режиму - тривалість та інтенсивність освітлення приміщення прямими сонячними променями, що залежить від географічної широти місця, орієнтації будівель на сторонах світла, затінювання вікон деревами або будинками, величини світлопрорізів тощо.

Інсоляція є важливим оздоровлюючим, психофізіологічним фактором і повинна бути використана у всіх житлових та громадських будинках з постійним перебуванням людей, за винятком окремих приміщень громадських будівель, де інсоляція не допускається за технологічними та медичними вимогами. До таких приміщень згідно з СанПіН № РБ відносяться:

• § операційні;
• § реанімаційні зали лікарень;
• § виставкові зали музеїв;
• § хімічні лабораторії ВНЗ та НДІ;
• § книгосховища;
• § архіви.

Інсоляційний режим оцінюється тривалістю інсоляції протягом доби, відсотком площі приміщення, що інсолується, і кількістю радіаційного тепла, що надходить через прорізи в приміщення. Оптимальна ефективність інсоляції досягається щоденним безперервним опроміненням прямим сонячним промінням приміщень протягом 2,5 - 3-х годин. природні освітлення інсоляції

У залежності від орієнтації вікон будівель по сторонах світла розрізняють три типи інсоляційного режиму: максимальний, помірний, мінімальний. (Додаток, табл. 1).

За західної орієнтації створюється змішаний інсоляційний режим. За тривалістю він відповідає помірному, нагріванню повітря - максимальному інсоляційному режиму. Тому, згідно зі СНиП 2.08.02-89, орієнтація на захід вікон палат інтенсивної терапії, дитячих палат (до 3-х років), кімнат для ігор у дитячих відділеннях не допускається.

У середніх широтах (територія РБ) для лікарняних палат, кімнат денного перебування хворих, класів, групових кімнат дитячих установ найкращою орієнтацією, що забезпечує достатню освітленість та інсоляцію приміщень без перегріву, є південна та південно-східна (допустима - ПдЗ, В).

На північ, північний захід, північний схід орієнтуються вікна операційних, реанімаційних, перев'язувальних, процедурних кабінетів, пологових залів, кабінетів терапевтичної та хірургічної стоматології, що забезпечує рівномірне природне освітлення цих приміщень розсіяним світлом, виключає перегрів приміщень та сліпучу дію. також поява блискості від медичного інструменту.

Нормування та оцінка природного освітлення приміщень

Нормування та гігієнічна оцінка природного освітлення існуючих та проектованих будівель та приміщень виконується згідно з СНиП II-4-79 світлотехнічними (інструментальними) та геометричними (розрахунковими) методами.

Основним світлотехнічним показником природного освітлення приміщень є коефіцієнт природної освітленості (КЕО) -відношення природної освітленості, створюваної в деякій точці заданої площини всередині приміщення світлом неба, до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості, створюваної світлом повністю відкритого небосхилу (виключаючи пряме сонячне світло), виражене в відсотках:

КЕО = Е1/Е2 · 100%,

де Е1 - освітленість усередині приміщення, лк;

Е2 - освітленість поза приміщенням, лк.

Цей коефіцієнт є інтегральним показником, що визначає рівень природної освітленості з урахуванням усіх факторів, що впливають на умови розподілу природного світла у приміщенні. Вимірювання освітленості на робочій поверхні і просто неба проводять люксметром (Ю116, Ю117), принцип дії якого заснований на перетворенні енергії світлового потоку в електричний струм. Частина, що сприймає - селеновий фотоелемент, що має світлопоглинаючі фільтри з коефіцієнтами 10, 100 і 1000. Фотоелемент приладу з'єднаний з гальванометром, шкала якого відградуйована в люксах.

УПід час роботи з люксметром необхідно дотримуватися таких вимог (МУ РБ 11.11.12-2002):

• · Приймальна пластина фотоелемента повинна розміщуватися на робочій поверхні в площині її розташування (горизонтальної, вертикальної, похилої);
• · На фотоелемент не повинні падати випадкові тіні або тіні від людини та обладнання; якщо робоче місце затінюється у процесі роботи самим працюючим чи виступаючими частинами устаткування, то освітленість слід вимірювати у цих реальних умовах;
• · Вимірювальний прилад не повинен розташовуватися поблизу джерел сильних магнітних полів; не допускається встановлення вимірювача на металеві поверхні.

Коефіцієнт природного освітлення (відповідно до СНБ 2.04.05-98) нормується для різних приміщень з урахуванням їх призначення, характеру та точності виконуваної зорової роботи. Усього передбачається 8 розрядів точності зорової роботи (залежно від найменшого розміру об'єкта розрізнення, мм) та чотири підрозряди у кожному розряді (залежно від розмаїття об'єкта спостереження з фоном та характеристикою самого фону – світлий, середній, темний). (Додаток, табл. 2).

При бічному односторонньому освітленні нормується мінімальне значення КЕО у точці умовної робочої поверхні (на рівні робочого місця) на відстані 1 м від стіни, найбільш віддаленої від світлового отвору. (Додаток, табл. 3).

Геометричний метод оцінки природного освітлення:

• 1) Світловий коефіцієнт (СК) - відношення заскленої площі вікон до площі підлоги даного приміщення (числитель та знаменник дробу поділяють на величину чисельника). Недоліком цього показника є те, що він не враховує конфігурації та розміщення вікон, глибини приміщення.
• 2) Коефіцієнт глибини закладення (заглиблення) (КЗ) - відношення відстані від світлонесучої до протилежної стіни до відстані від підлоги до верхнього краю вікна. КЗ не повинен перевищувати 2,5, що забезпечується шириною притолоки (20-30 см) та глибиною приміщення (6 м). Однак, не СК, не КЗ не враховують затемнення вікон протистоящими будинками, тому додатково визначають кут падіння світла та кут отвору.
• 3) Кут падіння показує, під яким кутом промені світла падають на горизонтальну робочу поверхню. Кут падіння утворюється двома лініями, що виходять з точки оцінки умов освітлення (робоче місце), одна з яких спрямована до вікна вздовж горизонтальної робочої поверхні, інша - до верхнього краю вікна. Він повинен дорівнювати не менше 270.
• 4) Кут отвору дає уявлення про величину видимої частини небосхилу, що висвітлює робоче місце. Кут отвору утворюється двома лініями, що виходять з точки вимірювання, одна з яких спрямована до верхнього краю вікна, інша - до верхнього краю протистояння будівлі. Він повинен дорівнювати не менше 50.

Оцінка кутів падіння та отвору повинна проводитися по відношенню до найвіддаленіших від вікна робочих місць. (Додаток, рис. 1).