Ювелирное обозрение

Большую часть информации человек получает с помощью органов зрения. Качество получаемой информации сильно зависит от освещения: при недостаточном количестве и качестве света утомляется не только зрение, но и весь организм в целом.

Выделяют три вида освещения — искусственное, естественное и совмещенное (естественное и искусственное вместе). Естественное освещение обеспечивается солнечным излучением, которое в оптической области спектра подразделяется на ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное.

Ультрафиолетовое излучение, с одной стороны, оказывает положительное воздействие на организм человека, помогая усвоению некоторых витаминов, повышая общий иммунитет, тонизируя организм человека в целом и оказывая благоприятное психологическое воздействие. С другой стороны, в больших дозах, оно может вызывать ожоги кожи, сетчатки глаза и может стать причиной теплового удара или потери зрения.

Для оценки интенсивности освещения используют понятие освещенности (Е), измеряемой в люксах (лк). Для измерения освещенности применяют прибор под названием люксметр. Принцип его действия основан на фотоэлектрическом эффекте, а именно, при попадании световой волны на селеновый фотоэлемент в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок, благодаря которому происходит отклонение стрелки микроамперметра, шкала которого градуирована в люксах.

Согласно СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение», естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, а также через световоды. Оно может быть боковым, если осуществляется через окна в стенах, и верхним — через фонари, окна в кровле, а также через проемы в стенах в местах перепада высот здания. Комбинированное естественное освещение — одновременное наличие бокового и верхнего естественного осве­щения.

Нормирование естественного освещения производится при по­мощи коэффициента естественной освещенности (КЕО). Согласно СП 23-102-203 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», КЕО — отношение естественной освещенности, создавае­мой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непо­средственным или после отражений), к одновременному значению наружной гори­зонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в %:

где освещенность внутри помещения; наружная освещенность.

По СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»:

– При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

– При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости харак­терного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

– При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нормируется сред­нее значение КЕО в точках, расположенных па пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

Существенное значение имеет то, в каком поясе светового климата размещается помещение, так как естественное освещение зависит от числа солнечных дней в году, а также от устойчивости снежного покрова.

Одним из требований санитарных норм (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», п. 2.1.1) является обязательное наличие естественного света в помещениях, где предполагается длительное нахождение людей (в жилых зданиях, школах, больницах, детских садах, офисах и т.д.).

В процессе проектирования оценка значения КЕО является обязательной, так как от нее зависит выбор систем естественного освещения здания (размер оконных проемов, вид остекления), его ориентация в пространстве, а также необходимость установки дополнительных систем искусственного освещения. Как правило, расчет КЕО с учетом множества параметров (административного района, ориентации световых проемов по сторонам света, разряда зрительной работы помещения и др.) проводят с использованием специального программного обеспечения.

После завершения строительства здания, перед вводом его в эксплуатацию, измерение КЕО проводят уже напрямую для оценки соответствия его расчетным значениям (по проекту) и санитарным нормам.

Чаще всего, коэффициент естественной освещённости измеряется при помощи двух люксметров. В процессе измерений один оператор с люксметром измеряет естественную освещённость вне помещения (как правило, на крыше здания), а второй оператор, со вторым люксметром, одновременно измеряет освещённость внутри помещения, в строго определенных точках. При этом, измерение КЕО на соответствие действующим нормам проводят в помещениях, свободных от мебели и оборудования, не затеняемых озеленением и деревьями, при вымытых и исправных окнах. Также, следует выбирать дни со сплошной равномерной облачностью, покрывающей весь небосвод.

Минимальная допустимая величина КЕО (как правило, от 0,1 до 6%) определяется в соответствие с СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и зависит от типа освещения (боковое, верхнее, комбинированное) и назначения помещения.

В Москве по заказу Комитета государственного строительного надзора Лаборатория санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» в 2019 году планирует проводить обследования зданий и сооружений перед вводом их в эксплуатацию на предмет соответствия требованиям к естественной освещенности жилых и производственных помещений.

Статью написал / оформил инженер-эксперт Лаборатории «СЭиРК» Чендева А.А.

Статью правил / утвердил Начальник Лаборатории «СЭиРК» Ипполитов Д.Е.

Если вы нашли ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – это выраженноев процентах отношение естественной освещенности Eвв какой-либо точке на рабочей поверхности внутри помещения к одновременному значению наружнойгоризонтальной освещенности Eн , создаваемой рассеянным светом полностью открытого небосвода.

Геометрический КЕО e, %, отличается от расчетного (действительного) КЕО e, %, тем, что учитывает только диффузный свет неба и не учитывает реальные условия освещения: неравномерную яркость небосвода, влияние остекления оконных проемов, усиление освещенности отраженным светом. Геометрический КЕО рекомендуется определять с помощью графиков Данилюка. Рассмотрим принцип определения геометрического КЕО по графикам Данилюка. При построении графиков Данилюка небосвод представляют в виде равномерно яркой полусферы с центром в расчетной точке. Светящаяся сферическая поверхность небосвода разбита на 104 участков, площади проекций которых на горизонтальную поверхность основания полусферы одинаковы. От каждого участка небосвода в расчетную точку приходит один луч. Освещенность в точке на горизонтальной поверхности полностью открытым небосводом Eн соответствует 104 таких лучей. Освещенность в расчетной точке внутри помещения Eв соответствует числу лучей N , попадающих в рассматриваемую точку через световые проемы. Следовательно, геометрический КEО

Графики Данилюка построены таким образом, что общее число лучей N, проникающих от неба через световые проемы в расчетную точку при боковом освещении, определяется произведением

где n1 – число лучей по графику I, проходящих через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения; n2 – число лучей по графику II, проходящих через световые проемы на плане помещения.

Расчетный (действительный) КЕО отличается от геометрического рядом поправок (коэффициентов), учитывающих реальные условия освещения:

где q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба (в зенитной части неба яркость больше, чем у горизонта); tо – общий коэффициент светопропускания оконного проема; rо – коэффициент усиления освещенности отраженным светом; kз – коэффициент запаса, учитывающий старение и загрязнение оконных стекол.

Основные понятия и закономерности естественной освещённости.

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

Естественное освещение делится на следующие виды:

верхнее естественное освещение;

боковое естественное освещение;

комбинированное естественное освещение.

Согласно санитарным нормам все помещения, в которых постоянно находятся люди, должны иметь естественное освещение.
Расчёт естественного освещения должен обеспечить оптимальное выполнение требований, предъявляемых для естественного освещения конкретных помещений.
Величина естественного освещения изменяется в зависимости от широты местности, времени года и дня, состояние погоды. Поэтому естественное освещение нельзя количественно задавать величиной освещенности.
Естественное освещение в помещении определяется коэффициентом естественного освещения (КЕО).
Значение коэффициента естественного освещения в помещениях устанавливается нормами СНиП ІІ479.
Снижение расчетного коэффициента естественного освещения по отношению к нормированному допускается только на 10%.
Расчитывать норму естественного освещения нужно исключая помехи, создаваемые мебелью и деревьями.
Верхнее и комбинированное естественное освещение имеют то преимущество, что обеспечивают более равномерное освещение помещения.
Боковое естественное освещение создаёт значительную неравномерность в освещении участков, расположенных вблизи окон или вдали от них.
При верхнем или комбинированном естественном освещении среднее значение коэффициента естественного освещения устанавливается в точках, которые располагаются на пересечении рабочей поверхности и вертикальной плоскости характерного разреза помещения.
38. Определение КЕО при верхнем освещении.

100(Sф/Sп)=e_n х Кз х n_ф / To х r2 х Кф

Sф – площадь светового проема при верхнем освещении (фонаря)

Sп – площадь пола помещения

n_ф – световая характеристика фонаря (((n – правый хвостик вниз удлиняется и загибается вправо)

Кф – коэффициент, учитывающий форму фонаря (1….1,4)

r2 – коэффициент отражения (1….1,7)

Kз – коэффициент запаса (1,2…2,0)

е_n – нормированное значение, %

To – коэффициент светопропускания To= T1,Т2… (0,9…0,6) (((Т – тао – нарисуйте закорючку)))

Проверочный расчет значения КЕО при верхнем освещении.

e в _p=[Eв+Eср(r2 х Kф – 1)] To/Kз

Расчетное значение для точки при верхнем освещении:

Eср=1/N (Eв1+Ев2+Ев3+Е…Е_вN) где Е_вN – геометрические коэффициенты точек. Еср – средний геом. коэф. N – число расчетных точек

е_ср=1/N-1 (е1/2+e2+e3+…e_N-1+e_N/2) – получаем среднее расчетное значение, которое сравниваем с нормативным.N – число точек. В котором определяется КЕО, e_N – значения КЕО в точках, определяемое по формуле для (е в _р=…)

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении следует выполнять в соответствии нижеследующей методикой.

Расчет коэффициента есте­ственной освещенности (КЕО) следует производить по формуле:

, (2)

– расчетное значение КЕО при боковом освещении;

L – количество участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;

_бi – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-того участка неба, определяемый по графикам А.М. Данилюка I и II ;

q_i – коэффициент, учитывающий неравно­мерную яркость i -того участка облачного неба МКО, определяемый по табл. 4;

M – количество участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;

_ЗДj – геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j -того участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по графикам А.М. Данилюка I и II;

b_фj – средняя относительная яркость j -того участка противостоящего (экранирующего) здания, расположенного параллельно исследуемому зданию (помещению), определяемые по табл. 5;

r – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по табл. 6 и 7;

k_ЗДj коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле:

(3)

k_ЗД0­ – коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода зданиями, видимыми из расчетной точки, определяемый по табл. 8.

 – общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

₁ – коэффициент светопропускания матери­ала, определяемый по табл. 10;

₂ – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по табл. 10. Размеры светопроема принимаются равными размерам коробки переплета по наружному обмеру;

₃ – коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении ₃ = 1;

₄ – коэффициент, учитывающий потери све­та в солнцезащитных устройствах, определяемый в соответствии с табл. 11;

k_з – коэффициент запаса, определяемый по табл. 3 СНиП 23-05-95 и равный для вертикальных окон 1,2.

Расчет КЕО по формуле (2) производят в такой последовательности:

а) график I А.М. Данилюка накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) О совместился с расчетной точкой А, а нижняя линия графика ‑ со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают количество лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n₁ и от противостоящего здания n₁ в расчетную точку А;

в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой, С₁, участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С₂ участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (рис.4);

Графики I II для расчета естественного освещения помещений по методу А.М.Данилюка

г) график II А.М. Данилюка накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт в)) проходили через точку С₁;

д) подсчитывают количество лучей n₂ по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

е) определяют значение геометрического КЕО, _б, учитывающего прямой свет от неба при равноярком небосводе в расчетной точке помещения, по формуле:

, (5)

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 С₂;

з) подсчитывают количество лучей n₂ по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А (рис.5);

и) определяют значение геометрического коэффициента естественной освещенности, _ЗД, учитывающего свет в расчетной точке помещения, отраженный от противостоящего здания, по формуле:

(6)

Примечания к пп. а) – и):

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

2) План и разрез помещения выполняются (вычерчиваются) в одинаковом масштабе.

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

л) по значению угла q и заданным параметрам помещения и окружающей застройки определяют значения коэффициентов q_i по табл. 4.;

Угловая высота среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения, град.

1) При значениях угловых высот среднего луча, отличных от приведенных в таблице, значения коэффициента q_i определяются интерполяцией.

2) В практических расчетах угловую высоту среднего луча участка небосвода, видимого из расчетной точки через световой проем в разрезе помещения заменяют угловой высотой середины участка небосвода видимого из расчетной точки через световой проем.

м) по значениям _ф, l/a, a/H_р, определяют по табл. 5 значения средних относительных яркостей, b_фj, участков противостоящих (экранирующего) зданий, расположенных параллельно исследуемому зданию (помещению).

При расчете средней относительной яркости фасадов b_фj, по табл. 5 коэффициент отражения строительных и облицовочных материалов, , для фасадов противостоящих зданий без оконных проемов, а также средневзвешенный коэффициент отражения фасадов _ф с учетом оконных проемов следует принимать по табл. 9. Для строящихся зданий допускается принимать _ф по данным, приведенным в сертификате на отделочный материал фасада или по данным измерений. Средневзвешенный коэффициент отражения оконных проемов с учетом переплетов, _ок, в расчетах принимается равным 0,20.

Средневзвешенный коэффициент отражения фасадов, _ф, с отделочными материалами, отличающимися от приведенных в табл. 9 с учетом оконных проемов следует определять по формуле:

(7)

где  и _ок – соответственно коэффициент отражения отделочного материала фасада и коэффициент отражения заполнений оконных проемов с учетом переплетов, соответственно;

А_ф и А_ок – площадь фасада без светопроемов и площадь светопроемов, соответственно.

н) вычисляют индекс противостоящего (экранирующего) здания в плане, z₁, (см. схему) по формуле:

(8)

о) вычисляют индекс противостоящего (экранирующего) здания в разрезе, z₂, (см. схему) по формуле:

(9)

с) подставляют полученные значения в формулу (2) и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

При наличии в помещении нескольких световых проемов расчет КЕО в расчетной точке производится для каждого светового проема отдельно, а полученные значения КЕО суммируются.

Расчетные значения КЕО, e_р, полученные по формуле (2), следует округлять до сотых долей. Допускается снижение расчетного значения КЕО, е_р, от нормированного КЕО, е_н, на 10%.

Значения средней относительной яркости фасадов экранирующих (противостоящих) зданий с параллельным их расположением, b_ф.

Средне-взвешенный коэффициент отражения

Отношение расстояния между зданиями l к длине противостоящего

Значения средней относительной яркости фасада противостоящего здания при отношении длины противостоящего здания a к его расчетной высоте H_р