Мені подобається
50Освітленість поверхні являє відношення падаючого світлового потоку до площі освітленої поверхні.
У будівельній світлотехніці як джерело природного світла для приміщень будівлі розглядається небосхил. Оскільки яскравість окремих точок небосхилу змінюється в значних межах і залежить від положення сонця, ступеня і характеру хмарності, ступеня прозорості атмосфери та інших причин, встановити значення природної освітленості в приміщенні в абсолютних одиницях (лк) неможливо.
Тому для оцінки природного світлового режиму приміщень використовується відносна величина, що дозволяє врахувати нерівномірну яскравість неба, - так званий коефіцієнт природної освітленості (КПО)
Коефіцієнт природної освітленості e m в будь-якій точці приміщення М представляє відношення освітленості в цій точці Е в m до одночасної зовнішньої освітленості горизонтальної площини Е н, Що знаходиться на відкритому місці і освітлюваної дифузним світлом всього небосхилу. КПО вимірюється в відносних одиницях і показує, яку частку у відсотках в даній точці приміщення становить освітленість від одночасної горизонтальної освітленості під відкритим небом, тобто .:
е m \u003d (Е в м / Е н) × 100%Коефіцієнт природної освітленості є величиною, яка нормується санітарно-гігієнічними вимогами до природного освітлення приміщень.
Згідно СНиП 23-05-95 "Природне і штучне освітлення", природне освітлення підрозділяється на
- бічне,
- верхнє,
- комбінованої (верхнє і бічне)
Основним документом, який регламентує вимоги до природного освітлення приміщень житлових і громадських будівель, є СанПіН 2.2.1 / 2.1.1.1278-03 "Гігієнічні вимоги до природного, штучного і суміщеного освітлення житлових і громадських будівель".
Відповідно до СанПіН 2.1.2.1002-00 "Санітарно-епідеміологічні вимоги до житлових будівель та приміщень" в житлових будинках безпосереднє природне освітлення повинні мати житлові кімнати і кухні. Згідно даним вимогам КПО в житлових кімнатах і кухнях повинен бути не менше 0,5% в середині приміщення.
Згідно СНиП 31-01-2003 "Будівлі житлові багатоквартирні" відношення площі світлових прорізів до площі підлоги житлових приміщень і кухні слід приймати не більше 1: 5,5 і не менше 1: 8 для верхніх поверхів зі світловими прорізами в площині похилих огороджувальних конструкцій - НЕ менше 1:10 з урахуванням світлотехнічних характеристик вікон і затінення ворогуючими будинками.
Відповідно до СНиП 23-05-95 нормовані значення КПО - е N, для будинків, розташованих в різних светокліматіческіх районах, слід визначати за формулою:
e N \u003d e Н × m N де N - номер групи забезпеченості природним світлом за таблицею| світлові прорізи | Орієнтація світлових прорізів за сторонами світу | Коефіцієнт світлового клімату, m | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Номер групи адміністративних районів | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| в зовнішніх стінах будинків | північне | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 |
| північно-східне, північно-західне | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 | |
| західне, східне | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 0,8 | |
| південно-східне, південно-західно | 1 | 0,9 | 1 | 1,1 | 0,8 | |
| південне | 1 | 0,9 | 1 | 1,1 | 0,8 | |
Освітленість в приміщенні досягається за рахунок прямого дифузного світла небосхилу і відбитого дифузного світла від внутрішніх поверхонь приміщення, протилежних будинків і поверхні землі, що прилягає до будівлі. Відповідно КПО в точці приміщення М визначається як сума:
e m \u003d e н + e Про + e З + e π де e н - КПО, створюваний прямим дифузним світлом ділянки неба, видимого з даної точки через отвори з урахуванням втрат світла припроходженні світлового потоку через засклений отвір; e o - КПО, створюваний відбитим світлом від внутрішніх поверхонь приміщення (стелі, стін, підлоги); e З - КПО, створюваний відбитим світлом від протилежних будинків; e π - КПО, створюваний відбитим світлом від прилеглої до будівлі поверхні землі (грунту, асфальту, трав'яного покриву та ін.)
Максимальний вплив на величину КПО надає пряме світло неба.
Складову від прямого світла небосхилу визначають за формулою:
e н \u003d е н 0 × τ 0 × q де e н 0 - геометричний КПО (коефіцієнт небосхилу); τ 0 - загальний коефіцієнт світлопропускання отвору; q - коефіцієнт, що враховує нерівномірну яскравість неба;Загальний коефіцієнт світлопропускання отвору τ 0 при бічному освітленні визначається як добуток двох складових:
τ 0 \u003d τ 1 × τ 2 де τ 1 - коефіцієнт пропускання незабруднених скла або іншого світлопрозорого заповнення (в сучасної нормативної документації- коефіцієнт спрямованого пропускання видимого світла віконного скла або склопакета) τ 2 - коефіцієнт пропускання віконного блоку без скління при обліку затінення, створюваного палітурками.
Значення коефіцієнтів τ 1 можуть бути прийняті за
9.1 Техніко-економічна оцінка різних варіантів природного і суміщеного освітлення приміщень повинна проводитися для всього року або окремих його сезонів. Тривалість використання природного освітлення слід визначати проміжним часом між моментами виключення (вранці) і включення (ввечері) штучного освітлення, коли природна освітленість стає рівною нормованому значенню освітленості від установки штучного освітлення.
У приміщеннях житлових і громадських будівель, в яких розрахункове значення КПО складає 80% і менше нормованого значення КПО, норми штучного освітлення підвищують на один ступінь за шкалою освітленості.
9.2 Розрахунок природного освітлення в приміщеннях слід проводити в залежності від груп адміністративних районів за ресурсами світлового клімату Російської Федерації і розглянутого періоду року:
а) при розташуванні будівель в 1-й, 3-й і 4-й групах адміністративних районів для всіх місяців року - по хмарному році;
б) при розташуванні будівель у 2-й і 5-й групах адміністративних районів для зимової половини року (листопад, грудень, січень, лютий, березень, квітень) - по хмарному небі, для літньої половини року (травень, червень, липень, серпень , вересень, жовтень) - по безхмарному небу.
9.3 Середню природну освітленість в приміщенні при верхньому освітленні від хмарного неба в будь-який момент часу доби визначають за формулою
де е ср - середнє значення КПО; визначають за формулою (Б. 8.) додатки Б;
Зовнішня горизонтальна освітленість при суцільній хмарності; приймають за таблицею В.1 додатка В.
Примітка - Значення зовнішньої освітленості в додатку Г наведені для місцевого середнього сонячного часу Т М. Перехід від місцевого декретного часу до місцевого середньому сонячному виробляють за формулою
T M = T Д – N + L - 1, (14)
де T Д - місцеве декретний час;
N - номер часового поясу (рисунок 25);
l - географічна довгота пункту, виражена в годинній мірі (15 ° \u003d 1 год).
9.4 Значення природної освітленості в заданій точці А при бічному освітленні в умовах суцільної хмарності визначають за формулою
де - розрахункове значення КПО в точці А приміщення при бічному освітленні; визначають за формулою (Б.1) додатки Б;
Зовнішня освітленість на горизонтальній поверхні при хмарному небі.
Розрахунок природного освітлення в заданій точці М приміщення від вікон при безхмарному небі слід проводити:
а) при відсутності сонцезахисних засобів в світлопрорізах і протилежних будинків по формулі
; (16)
б) при затіненні вікон ворогуючими будинками по формулі
в) при наявності сонцезахисних засобів в світлопрорізах за формулою
, (18)
де e б i - геометричний КПО, що визначається за формулою (Б.9);
b б - коефіцієнт відносної яскравості ділянки неба, видимого через светопроем; приймають за таблицею 11;
Зовнішня освітленість на вертикальній поверхні, створювана розсіяним світлом безхмарного неба; приймають в залежності від орієнтації поверхні фасаду будівлі і часу доби по таблиці В.3 додатка В;
малюнок 25 - Карта годинних поясів
b ф i - середня відносна яскравість фасадів протилежних будинків; визначають по таблиці Б.2 додатка Б;
Визначають за формулою (Б.5);
r ф - середньозважений коефіцієнт відбиття фасадів протилежних будинків; приймають за таблицею Б.3 додатка Б;
Зовнішня сумарна освітленість на вертикальній поверхні, створювана розсіяним світлом неба, прямим світлом сонця і світлом, відбитим від земної поверхні; приймають за таблицею В.4 додатки В.
Розрахунок середньої природної освітленості в приміщенні від безхмарного неба при верхньому освітленні в залежності від типу світлового прорізу виробляють:
а) при світлових прорізах в площині покриття, що мають заповнення з светорассеивающих матеріалів, по формулі
б) при світлових прорізах в площині покриття, що мають заповнення зі світлопрозорих матеріалів, по формулі
в) при ліхтарях шед за формулою
г) при прямокутних ліхтарях по формулі
де t про - см. Формулу (Б.1);
r 2 і k ф - см. Формулу (Б.2);
e ср - см. Формулу (Б.7);
Сумарна зовнішня освітленість на горизонтальній поверхні, створювана безхмарним небом і прямим світлом сонця; приймають за таблицею В.3 додатка В;
Зовнішня освітленість на горизонтальній поверхні, створювана безхмарним небом; приймають за таблицею В.3 додатка В;
b B - коефіцієнт відносної яскравості ділянок безхмарного неба, видимих \u200b\u200bчерез світлові прорізи; приймають за таблицею 12;
Див. Формулу (16);
І - зовнішня освітленість на двох протилежних сторонах вертикальної поверхні; приймають за таблицею В.4 додатки В.
Примітки
1 Пряме сонячне світло в розрахунках освітленості враховують при наявності в світлових отворах сонцезахисних засобів або светорассеивающих матеріалів; в інших випадках пряме сонячне світло не враховують.
2 Значення розрахункових коефіцієнтів в таблицях 11 і 12 наведені для місцевого середнього сонячного часу.
Таблиця 11
| орієнтація світлових прорізів | Значення коефіцієнта b б | ||||||||||||||
| Час доби, ч | |||||||||||||||
| В | 3,1 | 1,9 | 1,4 | 1,25 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,55 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 1,95 | 1,85 | ||
| ЮВ | 1,05 | 1,1 | 1,45 | 2,5 | 2,6 | 1,9 | 1,5 | 1,3 | 1,25 | 1,3 | 1,35 | 1,45 | 1,6 | 1,85 | 1,9 |
| Ю | 1,5 | 1,35 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,85 | 1,7 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1,35 | 1,5 |
| Пд | 1,9 | 1,85 | 1,6 | 1,45 | 1,35 | 1,3 | 1,25 | 1,3 | 1,5 | 1,9 | 2,6 | 2,5 | 1,45 | 1,1 | 1,05 |
| З | 1,85 | 1,95 | 1,9 | 1,8 | 1,7 | 1,55 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,25 | 1,4 | 1,9 | 3,1 | ||
| СЗ | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,75 | 1,75 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,25 | 1,25 | 1,3 | 1,9 | 2,9 |
| З | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,45 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 1,65 | 1,6 | 1,6 | 1,5 | 1,45 | 1,3 | 1,2 | 1,2 |
| СВ | 2,9 | 1,9 | 1,3 | 1,25 | 1,25 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,75 | 1,75 | 1,7 | 1,5 | 1,3 |
Таблиця 12
| Тип світлового прорізу | Значення коефіцієнта b B | ||||||||||||||
| Час доби, ч | |||||||||||||||
| прямокутний ліхтар | 1,3 | 1,42 | 1,52 | 1,54 | 1,42 | 1,23 | 1,15 | 1,14 | 1,15 | 1,23 | 1,42 | 1,54 | 1,52 | 1,42 | 1,3 |
| У площині покриття | 0,7 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,1 | 1,14 | 1,16 | 1,17 | 1,16 | 1,14 | 1,1 | 1,05 | 0,95 | 0,85 | 0,7 |
| Шед (орієнтований на СЗ, З, СВ) | 1,17 | 1,13 | 1,04 | 0,95 | 0,9 | 0,85 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | 1,04 | 1,13 | 1,17 |
Приклади розрахунку часу використання природного освітлення в приміщеннях
приклад 1
Потрібно визначити, як зміниться тривалість використання природного освітлення в березні за середню добу в робочій кімнаті з верхнім природним освітленням через зенітні ліхтарі і з системою загального люмінесцентного освітлення, якщо зменшити запроектовану площа зенітних ліхтарів в два рази і перейти на суміщене освітлення.
Робоча кімната розташована в Москві, точність зорових робіт, які виконуються в ній, відповідає Б-1 розряду норм за додатком І СНиП 23-05.
Спочатку запроектована площа ліхтарів забезпечувала середнє значення КПО в робочій кімнаті, рівне 5%; при зменшенні площі ліхтарів в два рази середнє значення КПО складає 2,5%. Робота виконується у дві зміни з 7 до 21 год за місцевим часом.
Рішення
1 Відповідно до таблиці 1 переліку адміністративних районів за ресурсами світлового клімату Російської Федерації Москва розташована в першій групі і, отже, розрахунок природного освітлення в приміщенні виконують для умов хмарного неба.
2 З таблиці В.1 додатка В виписують в таблицю 13 значення зовнішньої горизонтальної освітленості при суцільній хмарності для різних годин дня в березні.
Таблиця 13
| Час доби (місцевий сонячний час) | Зовнішня горизонтальна освітленість, лк | Середня природна освітленість в приміщенні E ср, лк | |
| при КПО \u003d 5% | при КПО \u003d 2,5% | ||
| - | - | - | |
| - | - | - | |
| - | - | - |
3 Послідовно підставляючи значення в формулу (13), визначають для відповідних моментів часу значення середньої освітленості всередині приміщення Е cp. Результати розрахунку записують в таблицю 13.
4 За знайденим значенням Е cp будують графік (рисунок 26) зміни природного освітлення в приміщенні протягом робочого дня при КПО \u003d 5% і 2,5%.
5 У додатку І СНиП 23-05 знаходять, що для робочої кімнати, розташованої в Москві, нормоване значення КПО для Б-1 розряду робіт дорівнює 3%.
1 - зміна природної освітленості в приміщенні при КПО, яке дорівнює 5%; 2 - то ж, 2,5%; А - точка, відповідна часу вимикання штучного освітлення вранці;
Б - точка, відповідна часу включення штучного освітлення ввечері
малюнок 26- Графік зміни природної освітленості в приміщенні протягом робочого дня
Нормована освітленість дорівнює 300 лк. При зменшенні площі ліхтарів в два рази середню розрахункове значення КПО складає 0,5 нормованого значення КПО; в цьому випадку в робочій кімнаті нормоване значення освітленості від штучного освітлення необхідно підвищити на один щабель, т. е. замість 300 лк слід прийняти 400 лк.
6 На ординате графіка малюнка 26 знаходять точку, відповідну освітленості 300 лк, через яку проводять горизонталь до перетину з кривою в першій і другій половині дня. точки А і Б перетину з кривою проектують на вісь абсцис. Крапка а на осі абсцис відповідає часу t a \u003d 8 год 20 хв, точка б - t б \u003d 15 год 45 хв.
Час використання природного освітлення в робочій кімнаті при середньому КПО, яке дорівнює 3%, визначають як різницю t б - t а \u003d 7 год 25 хв.
7 З малюнка 26 випливає, що горизонталь, відповідна освітленості 400 лк, не перетинається з кривою зміни природної освітленості при середньому КПО \u003d 2,5%, це означає, що час використання природного освітлення в робочій кімнаті зі зменшеною в два рази площею ліхтарів дорівнює нулю , т. е. протягом усього робочого часу в робочій кімнаті має працювати постійне додаткове штучне освітлення.
приклад 2
Потрібно визначити природну освітленість і тривалість використання природного освітлення протягом дня в вересні при суцільній хмарності в трьох точках А, Б і В (рисунок 27) характерного розрізу шкільного класу на рівні парт (0,8 м від підлоги). Точки розташовані на наступних відстанях від зовнішньої стіни з вікнами: А - 1,5 м, Б - 3 м і В - 4,5 м. Розрахункове значення КПО в точці А е А \u003d 4,5%, в точці Б е Б \u003d 2,3, в точці В е В \u003d 1,6%. Нормована освітленість в класній кімнаті від установки штучного освітлення дорівнює 300 лк. Школа розташована в Бєлгороді (50 ° с. Ш.) І працює в одну зміну з 8 до 14 год (місцевий сонячний час).
Рішення
1 З таблиці В.1 додатка В виписують значення зовнішньої освітленості протягом дня для вересня. Послідовно підставляючи значення в формулу (15), отримують значення природної освітленості в заданих точках Е га, Е гБ, Е ГВ. Результати розрахунку записують в таблицю 14.
А, Б, В - Розрахункові точки
малюнок 27- Схематичний поперечний розріз шкільного класу
Примітка - З огляду на, що в таблиці В.1 додатка В для 50 ° с. ш. зовнішня освітленість не приведена, знаходять потрібну установку зовнішньої освітленості методом лінійної інтерполяції.
Таблиця 14
2 За даними таблиці 14 будують графік малюнка 28, для цього проводять горизонталь через точку осі ординат, якій відповідає освітленість 300 лк, до перетину з кривими освітленості Е га, Е гБ, Е ГВ (криві 1 , 2 , 3 ).
3 Проектують точки перетину горизонталі з кривими на вісь абсцис; час використання природного освітлення в точці А визначають зі співвідношення:
t 2 - t 1 \u003d 14 год 00 хв - 8 год 20 хв \u003d 5 год 40 хв.
З малюнка 28 випливає, що в точках Б і В при суцільній хмарності восени необхідно мати постійне додаткове штучне освітлення, так як протягом всього дня на другому і третьому рядах парт природна освітленість нижче нормованого значення.
1 - в точці А; 2 - в точці Б; 3 - в точці В
малюнок 28- Графік зміни природної освітленості в трьох розрахункових точках шкільного класу протягом робочого дня
Проектування природного освітлення будівель повинно базуватися на вивченні трудових процесів, які виконуються в приміщеннях, а також на светокліматіческіх особливості місця будівництва будівель. При цьому повинні бути визначені наступні параметри:
характеристика і розряд зорових робіт;
група адміністративного району, в якому передбачається будівництво будівлі;
нормоване значення КПО з урахуванням характеру зорових робіт і светокліматіческіх особливостей місця розташування будівель;
необхідна рівномірність природного освітлення;
тривалість використання природного освітлення протягом доби для різних місяців року з урахуванням призначення приміщення, режиму роботи і світлового клімату місцевості;
необхідність захисту приміщення від сліпучої дії сонячного світла.
Проектування природного освітлення будівлі слід виконувати в наступній послідовності:
визначення вимог до природного освітлення приміщень;
вибір систем освітлення;
вибір типів світлових прорізів і светопропускающих матеріалів;
вибір засобів для обмеження сліпучої дії прямих сонячних променів,
облік орієнтації будівлі і світлових прорізів за сторонами горизонту;
виконання попереднього розрахунку природного освітлення приміщень (визначення необхідної площі світлових прорізів);
уточнення параметрів світлових прорізів і приміщень;
виконання перевірочного розрахунку природного освітлення приміщень;
визначення приміщень, зон і ділянок, що мають недостатнє за нормами природне освітлення;
визначення вимог до додаткового штучного освітлення приміщень, зон і ділянок з недостатнім природним освітленням;
визначення вимог до експлуатації світлових прорізів;
внесення необхідних коректив в проект природного освітлення і повторний перевірочний розрахунок (при необхідності).
Систему природного освітлення будівлі (бічне, верхнє або комбіноване) слід вибирати з урахуванням таких факторів: призначення і прийнятого архітектурно-планувального, об'ємно-просторового і конструктивного рішення будівлі;
вимог до природного освітлення приміщень, що випливають з особливостей технології виробництва та зорової роботи; кліматичних і светокліматіческіх особливостей місця будівництва; економічності природного освітлення (з енергетичних витрат).
Верхнє і комбіноване природне освітлення слід застосовувати переважно в одноповерхових громадських будівлях великої площі (криті ринки, стадіони, виставкові павільйони і т.п.).
Бічне природне освітлення слід застосовувати в багатоповерхових громадських і житлових будівлях, одноповерхових житлових будинках, а також в одноповерхових громадських будівлях, в яких відношення глибини приміщень до висоти верхньої межі світлового прорізу над умовною робочою поверхнею не перевищує 8.
При виборі світлових прорізів і светопропускающих матеріалів слід враховувати:
вимоги до природного освітлення приміщень; призначення, об'ємно-просторове і конструктивне рішення будівлі; орієнтацію будівлі по сторонах горизонту; кліматичні і светокліматіческіх особливості місця будівництва;
необхідність захисту приміщень від інсоляції; ступінь забруднення повітря.
При проектуванні бокового природного освітлення слід враховувати затінення, створюване ворогуючими будинками. Облік затінення виробляють відповідно до розділу цього Зводу правил.
Вибір пристроїв для захисту від сліпучого дії прямого сонячного світла слід робити з урахуванням:
орієнтації світлових прорізів за сторонами горизонту;
напрямку сонячних променів щодо людини в приміщенні, що має фіксовану лінію зору (учень за партою, кресляр за креслярської дошкою і т.п.);
робочого часу доби і року в залежності від призначення приміщення;
різниці між сонячним часом, за яким побудовані сонячні карти, і декретною часом, прийнятим на території Російської Федерації.
При виборі засобів для захисту від сліпучого дії прямого сонячного світла слід керуватися вимогами будівельних норм і правил з проектування житлових і громадських будівель (31-01, СНиП 2.08.02).
При односменном робочому (навчальному) процесі та при експлуатації приміщень в основному в першу половину дня (наприклад, лекційні аудиторії), коли приміщення орієнтовані на західну чверть обрію, застосування сонцезахисних засобів необов'язково.
В окремих випадках, наприклад при проведенні експертиз, виникає необхідність в об'єктивній оцінці природного освітлення приміщень на основі вимірів КПО за допомогою люксметра. Сучасні фотометричні прилади в якості датчика мають кремнієві фотоелементи, забезпечені жовтими і зеленими світлофільтрами, корригирующими їх спектральну чутливість відповідно спектральної чутливості людського ока, а також спеціальними насадками косинусной корекції. Корекція спектральної чутливості і по косинусу може проводитися також за допомогою ЕОМ. Селенові фотоелементи застосовуються рідше, так як вони недовговічні, вимагають постійної градуювання на фотометрической лаві.
Їх чутливість залежить від температури повітря. З огляду на, що всі розрахунки і норми КПО мають в якості основного допущення похмуре небо МКО, вимірювання КПО можуть проводитися тільки при суцільний десятибальною хмарності. Однак можуть бути винятки, наприклад в разі вимірювання КПО при наявності світловодів або светонаправляющім пристроїв. При цьому величина КПО стає умовною. А при вимірі зовнішньої освітленості необхідно екранувати пряме світло сонця.
При розрахунках ефективності таких пристроїв як величини зовнішньої освітленості слід приймати сумарну освітленість від прямого сонця і неба (Eq).
Для вимірювання КПО заготовлюється журнал натурних вимірювань, в якому вказуються місце, час і погодні умови під час вимірювань, прилади, коефіцієнт пропорційності між показаннями люксметром (в разі неякісних приладів), геометричні параметри приміщення і світлових, коефіцієнти відображення внутрішніх і прилеглих зовнішніх поверхонь, вид заповнення прорізу і його забруднення. Коефіцієнт запасу визначається шляхом ділення показань люксметра при положенні датчика в вертикальній площині зовні скла і всередині за склом. Коефіцієнти відбиття поверхонь вимірюються за допомогою РЕФЛЕКСОМЕТРІЯ. Крім цих даних журнал повинен містити таблиці для запису результатів вимірювань. Результати вимірювань всередині приміщення зазвичай в п'яти точках на робочій поверхні, заздалегідь розмічених по характерному розрізу, синхронізуються за часом з результатами вимірів зовнішньої освітленості, що виробляються на відкритій незатененние майданчику, бажано на даху будівлі. Для цього зовнішня освітленість вимірюється щохвилини. Біля кожного результату записується час вимірювання. Внутрішня освітленість в намічених точках вимірюється в цей же час. Час кожного вимірювання також записується. При заповненні журналу вимірювань в графі «зовнішня освітленість» вибирається результат, що співпадає за часом з результатом вимірювання внутрішньої освітленості в даній точці. Вимірювання в кожній точці для виключення випадкових помилок слід проводити не менше двох разів. Отримані результати необхідно усереднити.
КПО в процентах визначається діленням свідчення внутрішнього люксметра на показання зовнішнього люксметра і множиться на 100. При наявності «тарувального» коефіцієнта до між показаннями внутрішнього визначати за формулою
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Організація раціонального освітлення робочих місць є одним з основних питань безпеки праці. Від правильного пристрою освітлення багато в чому залежить виробничий травматизм, продуктивність і якість виконуваних робіт.
Існує два види освітлення: природнеі штучне.При їх розрахунку необхідно керуватися будівельними нормами і правилами СНиП 23-05-95 «Природне і штучне освітлення».
В методичних вказівках дані методики розрахунку різних видів природного освітлення.
Відповідно до вимог СНиП 23-05-95 все виробничі, складські, побутові та адміністративно-конторські приміщення повинні мати, як правило, природне освітлення. Воно не влаштовується в приміщеннях, де протипоказано фотохімічні вплив природного світла з технічних та інших міркувань.
Природне освітлення можна не влаштовувати: в санітарно-побутових приміщеннях; чекальнях здоровпунктів; приміщеннях для особистої гігієни жінок; коридорах, проходах і переходах виробничих, допоміжних і громадських будівлі. Природне освітлення може бути бокове, верхнє, комбіноване і поєднане.
Бічне природне освітлення- це природне освітлення приміщення світлом, що надходять через світлові прорізи в зовнішніх стінах будівлі.
При односторонньому боковому освітленні нормуєтьсязначення коефіцієнта природної освітленості (КПО)в точці, розташованій на відстані 1 м від стіни (рис. 1.1а), т. е. найбільш віддаленої від світлового прорізу на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні (або підлоги). При бічному освітленні враховується вплив затінення від протилежних будинків коефіцієнтом затінення До ЗД(Рис. 1.26).
При двосторонньому боковому освітленні нормуєтьсямінімальне значення КПОв точці посередині приміщення на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні (або підлоги) (рис 1.16).
Верхнє природне освітлення- це природне освітлення приміщення світлом, що проникає через світлові прорізи в покритті будівлі і ліхтарі, а також через світлові прорізи в місцях перепадів висот суміжних будівель.
малюнок 1.1 - Криві розподілу природного освітлення: а -при односторонньому боковому освітленні; б - двосторонньому бічному; 1 - рівень умовної робочої поверхні; 2 - крива, що характеризує зміну освітленості в площині розрізу приміщення; РТ -точка мінімальної освітленості при боковому односторонньому і двосторонньому освітленні e min.
При верхньому або верхньому і боковому природному освітленні нормуєтьсясереднє значення КПОв точках, розташованих на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні (або підлоги). Перша і остання точки приймаються на відстані 1 м від поверхні стін або перегородок або від осей рядів колон (рис. 3.1а).
Допускається розподілення приміщення на зони з боковим освітленням (зони, які примикають до зовнішніх стін з вікнами) і зони з верхнім освітленням; нормування і розрахунок природного освітлення в кожній зоні здійснюються незалежно. При цьому враховується характер зорових робіт. Умовна робоча поверхня -умовно прийнята горизонтальна поверхня, розташована на висоті 0,8 м від підлоги.
Суміщене освітлення - це освітлення, при якому в світлий час доби одночасно використовується природний і штучне світло. При цьому недостатня за умовами зорової роботи природне освітлення постійно доповнюється штучним, що задовольняє спеціальним вимогам до приміщень (СНиП 23-05-95 з проектування освітлення) з недостатнім природним освітленням.
Малюнок 1.2 - Схема позначення розмірів будівлі для розрахунку природного бічного освітлення:
а -схема позначення розмірів для розрахунку природного бічного освітлення: - ширина приміщення;
L PT -відстань від зовнішньої стіни до розрахункової точки (РТ);
1 м - відстань від поверхні стіни до розрахункової точки (РТ);
У п- глибина приміщення; h 1 - висота від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна;
h 2- висота від рівня підлоги до умовної робочої поверхні (0,8 м);
L п- довжина приміщення; Нвисота приміщення; d- товщина стін;
6 - схема для визначення коефіцієнта До ЗД: Нкз-висота розташування карниза
протистоїть будинку над підвіконням розглянутого будівлі; Lj # - відстань
між розглянутим і протистояли будівлею; М-межа затінення
Норми мінімальної освітленості приміщень визначаються КПО,що є відношенням природної освітленості , яка створюється в деякій точці заданої площини всередині приміщення світлом неба (безпосередньо або після відбивання), до одночасного значення зовнішньої горизонтальної освітленості , створюваної світлом повністю відкритого небосхилу, що визначається в%.
значення КПОдля приміщень, які потребують різних умов освітленості, приймають відповідно до СНиП 23-05-95, табл. 1,1.
Проектування природного освітлення будівель повинно базуватися на детальному вивченні технологічних чи інших трудових процесів, які виконуються в приміщеннях, а також на светокліматіческіх особливості місця будівництва будівель. При цьому повинні бути визначені наступні характеристики:
Характеристика зорової роботи, яка визначається в залежності від найменшого розміру об'єкта розрізнення, розряду зорової роботи;
Місцезнаходження будівлі на карті світлового клімату;
нормоване значення КПОз урахуванням характеристики зорової роботи і светокліматіческіх особливостей місця розташування будівель;
Необхідна рівномірність природного освітлення;
габаритні розміри і розташування обладнання, можливе затемнення їм робочих поверхонь;
Бажане напрямок падіння світлового потоку на робочу поверхню;
Тривалість використання природного освітлення протягом доби для різних місяців року з урахуванням призначення приміщення, режиму роботи і світлового клімату місцевості;
Необхідність захисту приміщення від сліпучої дії прямих сонячних променів,
Додаткові вимоги до освітлення, що випливають із специфіки технологічного процесу і архітектурних вимог до інтер'єру.
Проектування природного освітлення здійснюється в певній послідовності:
1-й етап - визначення вимог до природного освітлення приміщень; визначення нормативного значення КПОпо розряду переважаючих в приміщенні зорових робіт:
Вибір системи освітлення;
Вибір типів світлового прорізу і світлопропускаючого матеріалу;
Вибір засобів для обмеження сліпучої дії прямих сонячних променів,
Облік орієнтації будівель і світлових прорізів за сторонами горизонту;
2-й етап - виконання попереднього розрахунку природного освітлення приміщень; т. е. розрахунок площі скління Soc:
Уточнення параметрів світлових прорізів і приміщенні;
3-й етап - виконання перевірочного розрахунку природного освітлення приміщень:
Визначення приміщень, зон і ділянок, що мають недостатнє за нормами природне освітлення;
Визначення вимог до додаткового штучного освітлення приміщень, зон і ділянок з недостатнім природним освітленням;
4-й етап - внесення необхідних корективів в проект природного освітлення і повторний перевірочний розрахунок (при необхідності).
РОЗРАХУНОК боковому односторонньому ПРИРОДНОГО ОСВІТЛЕННЯ
У більшості випадків природне освітлення промислових і адміністративно-конторських приміщень здійснюється боковим одностороннім освітленням (рис. 1.1а; рис. 1.2а).
Методика розрахунку природного бічного освітлення може бути зведена до наступного.
1.1.Определяется розряд зорової роботи і нормативне значення коефіцієнта природної освітленості.
Розряд зорової роботи визначається в залежності від величини найменшого розміру об'єкта розрізнення (за завданням) і відповідно до цього по СНиП 23-05-95 (табл. 1.1) встановлюється нормативна величина коефіцієнта природного освітлення , %.
об'єкт розрізнення- це розглянутий предмет, окремі його частини або дефект, який потрібно розрізнити в процесі роботи.
1.2. Розраховується необхідна площа скління Soc:
де - нормоване значення КПОдля будівель, розташованих в різних районах;
Світлова характеристика вікна;
Коефіцієнт, що враховує затемнення вікон ворогуючими будинками;
- площа підлоги, м 2;
Загальний коефіцієнт світлопропускання;
Коефіцієнт, що враховує відбиття світла від поверхонь в приміщенні.
Значення параметрів, що входять в формулу (1.1), визначаються за формулами, таблицями і графіками в певній послідовності.
нормоване значення КПО e Nдля будівель, розташованих в різних районах, слід визначати за формулою
e N \u003d e H -m N (%),(1.2)
де - значення КПО,%, Визначається за табл. 1.1;
m N- коефіцієнт світлового клімату (табл. 1.2), приймається з урахуванням групи адміністративних районів за ресурсами світлового клімату (табл. 1.3).
Отримане за формулою (1.2) значення КПОокруглити до десятих часток.
1,5%; m N = 1,1
де - довжина приміщення (за завданням дод. 1);
Глибина приміщення, м, при бічному однобічному висвітленні рівна + D,(Рис. 1.2а);
Ширина приміщення (за завданням дод. 1);
d-товщина стін (за завданням дод. 1);
- висота від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна, м (дод. 1).
Знаючи величини відносин (1.3), по табл. 1.4 знаходять значення світловий характеристики вікна
Для обчислення коефіцієнта , враховує затемнення вікон сусіднім будинком (рис. 1.26), необхідно визначити ставлення
де - відстань між даним і протистояли будівлею, м;
Висота розташування карниза протистоїть будинку над підвіконням розглянутого вікна, м.
Залежно від значення по табл. 1.5 знаходять коефіцієнт
Загальний коефіцієнт світлопропускання визначають за виразом
де - коефіцієнт світлопропускання матеріалу (табл. 1.6);
Коефіцієнт, що враховує втрати світла в віконних палітурках світлових прорізів (табл. 1.7);
Коефіцієнт, що враховує втрати світла в несучих конструкціях, при бічному природному освітленні \u003d 1;
- коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисних пристроях (табл. 1.8).
При визначенні коефіцієнта враховує відбиття світла від поверхонь в приміщенні, необхідно обчислити:
а) середньозважений коефіцієнт відбиття світла від стін, стелі та підлоги:
де - площі стін, стелі, підлоги, м 2, визначають за формулами:
де - ширина, довжина і висота стін приміщення відповідно (за завданням дод. 1).
Природне освітлення використовується для загального освітлення виробничих і підсобних приміщень. Воно створюється променистою енергією сонця і на організм людини діє найбільш сприятливо. Використовуючи цей вид освітлення, слід враховувати метеорологічні умови і їх зміни протягом доби і періодів року в даній місцевості. Це необхідно для того, щоб знати, яка кількість природного світла буде потрапляти в приміщення через влаштовуються світлові прорізи будівлі: вікна - при бічному освітленні, світлові ліхтарі верхніх перекриттів будівлі - при верхньому освітленні. При комбінованому природному освітленні до верхнього освітлення додається бокове.
Приміщення з постійним перебуванням людей повинні мати природне освітлення. Встановлені розрахунком розміри світлових прорізів допускається змінювати на +5, -10%.
Сонцезахисні пристрої в громадських і житлових будівлях слід передбачати відповідно до главами СНиП з проектування цих будівель, а також з главами по будівельній теплотехніці.
Розрізняють такі види природного освітлення приміщень:
- бокове одностороннє - коли світлові прорізи розташовані в одній з зовнішніх стін приміщення,
Малюнок 1. Бічне одностороннє природне освітлення
- бічне - світлові прорізи в двох протилежних зовнішніх стінах приміщення,
Малюнок 2. Бічний природне освітлення
- верхнє - коли ліхтарі та світлові прорізи в покритті, а також світлові прорізи в стінах перепаду висот будівлі,
- комбіноване - світлові прорізи, передбачені для бокового (верхнє і бічне) і верхнього освітлення.
Принцип нормування природного освітлення
Якість освітлення природним світлом характеризується коефіцієнтом природної освітленості до ео, Який являє собою відношення освітленості на горизонтальній поверхні всередині приміщення до одночасної горизонтальної освітленості зовні,
,
деЕ в- горизонтальна освітленість всередині приміщення в лк;
Е н- горизонтальна освітленість зовні в лк.
При бічному освітленні нормується мінімальне значення коефіцієнта природної освітленості - до ео хв, А при верхньому і комбінованому освітленні - середнє його значення - до ео ср. Спосіб розрахунку коефіцієнта природної освітленості наведено в Санітарних нормах проектування промислових підприємств.
З метою створення найбільш сприятливих умов праці встановлені норми природного освітлення. У тих випадках коли природна освітленість недостатня, робочі поверхні повинні додатково висвітлюватися штучним світлом. Змішане освітлення допускається за умови додаткового освітлення тільки робочих поверхонь при загальному природному освітленні.
Будівельними нормами і правилами (СНиП 23-05-95) коефіцієнти природної освітленості виробничих приміщень встановлені в залежності від характеру роботи за ступенем точності.
Для підтримки необхідної освітленості приміщень нормами передбачається обов'язкове очищення вікон і світлових ліхтарів від 3 разів на рік до 4 разів на місяць. Крім того, слід систематично очищати стіни, обладнання та фарбувати їх в світлі кольори.
Норми природного освітлення промислових будівель, зведені до нормування к.п.о., представлені в СНиП 23-05-95. Для полегшення нормування освітленості робочих місць все зорові роботи за ступенем точності діляться на вісім розрядів.
СНиП 23-05-95 встановлюють необхідну величину к.п.о. в залежності від точності робіт, виду освітлення та географічного розташування виробництва. Територія Росії ділиться на п'ять світлових поясів, для яких значення к.п.о. визначаються за формулою:
деN - номер групи адміністративно-територіального району по забезпеченості природним світлом;
е н- значення коефіцієнта природної освітленості, обиране по СНиП 23-05-95 в залежності від характеристики зорової роботи в даному приміщенні і системи природного освітлення.
m N- коефіцієнт світлового клімату, який знаходиться за таблицями СНиП залежно від виду світлових прорізів, їх орієнтації по сторонах горизонту і номера групи адміністративного району.
Для визначення відповідності природної освітленості в виробничому приміщенні необхідним нормам освітленість вимірюють при верхньому і комбінованому освітленні-в різних точках приміщення з подальшим усередненням; при боковом- на найменш освітлених робочих місцях. Одночасно вимірюють зовнішню освітленість і певний розрахунковим шляхом к.п.о. порівнюють з нормативним.
Проектування природного освітлення
1.Проектірованіе природного освітлення будівель повинно базуватися на вивченні трудових процесів, які виконуються в приміщеннях, а також на светокліматіческіх особливості місця будівництва будівель. При цьому повинні бути визначені наступні параметри:
- характеристика і розряд зорових робіт;
- група адміністративного району, в якому передбачається будівництво будівлі;
- нормоване значення КПО з урахуванням характеру зорових робіт і светокліматіческіх особливостей місця розташування будівель;
- необхідна рівномірність природного освітлення;
- тривалість використання природного освітлення протягом доби для різних місяців року з урахуванням призначення приміщення, режиму роботи і світлового клімату місцевості;
- необхідність захисту приміщення від сліпучої дії сонячного світла.
2. Проектування природного освітлення будівлі слід виконувати в наступній послідовності:
- 1-й етап:
- визначення вимог до природного освітлення приміщень;
- вибір систем освітлення;
- вибір типів світлових прорізів і светопропускающих матеріалів;
- вибір засобів для обмеження сліпучої дії прямих сонячних променів,
- облік орієнтації будівлі і світлових прорізів за сторонами горизонту;
- 2-й етап:
- виконання попереднього розрахунку природного освітлення приміщень (визначення необхідної площі світлових прорізів);
- уточнення параметрів світлових прорізів і приміщень;
- 3-й етап:
- виконання перевірочного розрахунку природного освітлення приміщень;
- визначення приміщень, зон і ділянок, що мають недостатнє за нормами природне освітлення;
- визначення вимог до додаткового штучного освітлення приміщень, зон і ділянок з недостатнім природним освітленням;
- визначення вимог до експлуатації світлових прорізів;
- 4-й етап: внесення необхідних коректив в проект природного освітлення і повторний перевірочний розрахунок (при необхідності).
3. Систему природного освітлення будівлі (бічне, верхнє або комбіноване) слід вибирати з урахуванням таких факторів:
- призначення і прийнятого архітектурно-планувального, об'ємно-просторового і конструктивного рішення будівлі;
- вимог до природного освітлення приміщень, що випливають з особливостей технології виробництва та зорової роботи;
- кліматичних і светокліматіческіх особливостей місця будівництва;
- економічності природного освітлення (з енергетичних витрат).
4. Верхнє і комбіноване природне освітлення слід застосовувати переважно в одноповерхових громадських будівлях великої площі (криті ринки, стадіони, виставкові павільйони і т. П.).
5. Бічний природне освітлення слід застосовувати в багатоповерхових громадських і житлових будівлях, одноповерхових житлових будинках, а також в одноповерхових громадських будівлях, в яких відношення глибини приміщень до висоти верхньої межі світлового прорізу над умовною робочою поверхнею не перевищує 8.
6. При виборі світлових прорізів і светопропускающих матеріалів слід враховувати:
- вимоги до природного освітлення приміщень;
- призначення, об'ємно-просторове і конструктивне рішення будівлі;
- орієнтацію будівлі по сторонах горизонту;
- кліматичні і светокліматіческіх особливості місця будівництва;
- необхідність захисту приміщень від інсоляції;
- ступінь забруднення повітря.
7. При проектуванні бокового природного освітлення слід враховувати затінення, створюване ворогуючими будинками.
8. Світлопрозорі заповнення світлових в житлових і громадських будівлях вибирають з урахуванням вимог СНиП 23-02.
9. При бічному природному освітленні громадських будівель з підвищеними вимогами до стабільності природного освітлення і солнцезащіте (наприклад, картинні галереї) світлові прорізи слід орієнтувати на північну чверть горизонту (С-СЗ-С-СВ).
10. Вибір пристроїв для захисту від сліпучого дії прямого сонячного світла слід робити з урахуванням:
- орієнтації світлових прорізів за сторонами горизонту;
- напрямку сонячних променів щодо людини в приміщенні, що має фіксовану лінію зору (учень за партою, кресляр за креслярської дошкою і т. п.);
- робочого часу доби і року в залежності від призначення приміщення;
- різниці між сонячним часом, за яким побудовані сонячні карти, і декретною часом, прийнятим на території Російської Федерації.
При виборі засобів для захисту від сліпучого дії прямого сонячного світла слід керуватися вимогами будівельних норм і правил з проектування житлових і громадських будівель (31-01, СНиП 2.08.02).
11. При односменном робочому (навчальному) процесі та при експлуатації приміщень в основному в першу половину дня (наприклад, лекційні аудиторії), коли приміщення орієнтовані на західну чверть обрію, застосування сонцезахисних засобів необов'язково.
