Проектирование естественного освещения

2.4. Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на детальном изучении технологических или иных трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие характеристики:

характеристика зрительной работы, наименьший размер объекта различения, разряд зрительной работы, контраст объекта различения с фоном, характеристика фона;

местонахождение здания на карте светового климата;

нормированное значение КЕО е_Н с учетом характера зрительной работы и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

требуемая равномерность естественного освещения;

габаритные размеры и расположение оборудования, возможное затенение им рабочих поверхностей;

желательное направление падения светового потока на рабочую поверхность;

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

необходимость защиты помещения от слепящего действия прямого солнечного света;

дополнительные требования к освещению, вытекающие из специфики технологического процесса и архитектурных требований к интерьеру (требования к спектральному составу искусственного света, постоянство освещенности во времени, насыщенность помещения светом, распределение яркости в поле зрения, соотношение освещенности на вертикальной и горизонтальной поверхностях).

2.5. Проектирование естественного освещения зданий целесообразно осуществлять в следующей последовательности:

1-й этап - определение требований к естественному освещению помещений; определение нормированного значения КЕО по разряду преобладающих в помещении зрительных работ;

выбор систем освещения;

выбор типов светового проема и светопропускающего материала;

выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

учет ориентации зданий и световых проемов по сторонам горизонта;

2-й этап - выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

уточнение параметров световых проемов и помещений;

3-й этап - выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

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

определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зонам и участкам с недостаточным естественным освещением;

определение требований к эксплуатации световых проемов (необходимость устройства подходов к остеклению);

4-й этап - внесение необходимых коррективов в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

2.6. Систему естественного освещения зданий (боковое, верхнее или комбинированное) рекомендуется выбирать с учетом следующих факторов:

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

требований к естественному освещению помещений, учитывающих особенности технологии и характера зрительной работы;

климатических и светоклиматических особенностей места строительства;

экономичности естественного освещения (по приведенным затратам).

2.7. Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в производственных одноэтажных многопролетных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.), а также в зданиях с крупногабаритными технологическими объемами, в частности, производственных транспортных предприятий, предназначенных для ввода подвижного состава.

2.8. Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных производственных, общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных и производственных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте окон над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

Глубокие производственные помещения, в которых невозможно обеспечить требуемые условия освещения на всей площади, допускается делить по глубине на три зоны: зону с достаточным естественным освещением, зону с совмещенным освещением и зону без естественного освещения. Границы зон определяются на основе расчета значений КЕО в точках характерного разреза помещения и сопоставления их с наименьшим нормированным КЕО соответственно для естественного и совмещенного освещения. Без естественного освещения считается зона, в пределах которой КЕО в точках характерного разреза помещения составляет менее 30% нормированного КЕО для естественного освещения. При этом размеры световых проемов и их заполнение выбираются, исходя из требований технологии условий климата места строительства и технико-экономических требований.

2.9. При выборе окон, фонарей и светопропускающих материалов следует учитывать:

требования к естественному освещению помещений;

назначение, объемно-пространственное и конструктивное решение здания;

ориентацию здания по сторонам горизонта;

климатические и светоклиматические особенности места строительства;

необходимость защиты помещений от инсоляции;

степень загрязнения воздуха;

необходимость обеспечения наименьших приведенных и энергетических затрат.

2.10. Для устройства верхнего естественного освещения помещений производственных зданий следует применять, как правило, светоаэрационные или зенитные фонари, номенклатура которых приведена в табл. 6. При проектировании целесообразно использовать типовые конструкции фонарей.

В случае необходимости применения для верхнего естественного освещения конструкций фонарей, не входящих в номенклатуру, следует использовать рекомендации табл. 7.

При выборе светопропускающих материалов для световых проемов следует руководствоваться табл. 8.

2.11. Прямоугольные светоаэрационные фонари шириной 6 или 12 м с одним или двумя ярусами остекления следует применять, как правило, в производственных зданиях со значительными (свыше 23 Вт/м³) избытками явного тепла. В зданиях с избытками явного тепла до 23 Вт/м³ прямоугольные светоаэрационные фонари допускается применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.

2.12. Для обеспечения требуемого воздухообмена рекомендуется применять следующие светоаэрационные фонари:

а) в помещениях с пролетами шириной 18 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м³ - одноярусные прямоугольные шириной 6 м;

б) в помещениях с пролетами шириной 24, 30 и 36 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м³ - одноярусные прямоугольные шириной 12 м.

Примечания: 1. Применение двухъярусных светоаэрационных фонарей для обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.

2. В производствах, характеризующихся избытками явного тепла свыше 50 Вт/м³, следует применять аэрационные шахты или аэрационные фонари.

Таблица 6

 

Профиль фонаря	Размер светового проема, мм	Вид заполнения светового проема фонаря	Тип покрытия	Номер типовой серии
материал	переплет
а) Фонари прямоугольные светоаэрационные
П-образный одноярусный	6´84 (макс.) 12´84 (макс.)	Листовое стекло, одинарное	Открывающийся	ЖБ и ПН	1.464-11
П-образный двухъярусный	12´84 (макс.)	То же	То же	ЖБ и ПН	1.464-13
б) Фонари зенитные
Криволинейный	1,2´1,4 1,4´6,0	Двухслойный элемент из органического стекла	Глухой	ЖБ и ПН	1.464-1
Криволинейный	1,1´1,1 1,5´1,7 2,6´2,6 1,5´6,0	То же	Глухой открывающийся	ЖБ и ПН	1.464-15
Односкатный Двухскатный Односкатный	1,0´1,5 3,0´3,0 1,5´1,5 1,5´3,0 1,5´6,0	Стеклопакет двухслойный Профильное стекло швеллерное, двухслойное	Открывающийся Глухой То же	ПН	1.464-10
Односкатный	1,5´1,7	Стеклопакет двухслойный	Открывающийся	ЖБ и ПН	1.464.2-14, вып. 1
Двухскатный	2,7´2,7	Стеклопакет двухслойный	Глухой	ЖБ	1.464.2-17, вып. 1
Двухскатный	2,9´5,9	То же	То же	ЖБ и ПН	1.464.2-18, вып. 1
Односкатный	1,5´1,7	Стеклопакет трехслойный	»	ЖБ и ПН	1.464.2-21
Примечание. ЖБ - железобетонное покрытие; ПН - профилированный настил.

 

Таблица 7

 

Фонари	Область преимущественного использования по условиям
зрительной работы	климатического района места строительства	внутреннего режима производства
Прямоугольные светоаэрационные	Для IV-VII разр.	Для II-IV строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. остекление фонарей следует ориентировать на С и Ю)	Характеризуемых избытками явного тепла от 23 до 50 Вт/м3
Трапециевидные светоаэрационные	Для II, III и IV разр.	Для I (южнее 60° с. ш. и строительно-климатического района (остекление фонарей следует ориентировать на С и Ю)	То же
Зенитные «точечные» и панельные	Для I-VII разрядов зрительной работы; для крупнопролетных зданий (при равномерном размещении световых проемов по покрытию)	Для I, II, III и IV строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. заполнение фонарей необходимо выполнять из светорассеивающих или теплозащитных стекол)	С суммарными избытками явного тепла не свыше 23 Вт/м3 и с незначительными выделениями пыли и копоти
Зенитные со светопроводными шахтами	Для II-VI разрядов зрительной работы; для производственных и общественных зданий с техническими этажами и подвесными потолками	Для всех строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. и неглубоких шахтах заполнение фонарей следует выполнять из светорассеивающих или теплозащитных стекол)	С нормальной средой и кондиционированным режимом

 

Таблица 8

 

Свето- пропускающий материал	Область использования по условиям	Область, где использование не допускается или ограничивается
конструкции и расположения светового проема	климата места строительства	внутренней среды помещения
Стекло листовое	Для остекления окон, балконных дверей, фонарей и перегородок	Во всех климатических зонах	В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий	В помещениях с агрессивной средой, вызывающей коррозию стекла, и с повышенной влажностью воздуха
Стеклопакеты	Для остекления окон и зенитных фонарей	То же	То же	То же
Стекло листовое армированное	Для остекления окон и дверей с целью обеспечения механической прочности заполнения	Во всех климатических зонах	В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также общественных зданий	В помещениях с агрессивной средой, вызывающей коррозию стекла, и с повышенной влажностью воздуха
Стекло теплозащитное	Для остекления окон и фонарей	В III и IV строительно-климатических районах	В производственных и общественных зданиях с кондиционированным режимом или повышенными требованиями постоянства температурно-влажностного режима, с постоянным пребыванием людей	То же
Профильное стекло	Для заполнения глухих участков световых проемов в стенах и покрытиях	Во всех климатических районах	В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, предприятий транспорта и связи, складов, общественных зданий	В производственных зданиях с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы, а также во взрывоопасных помещениях и перегородках, ограждающих пути эвакуации
Стекло узорчатое	Для остекления окон, перегородок дверей	Во всех климатических районах	В помещениях с уменьшенным слепящим действием прямого солнечного света	В производственных помещениях с умеренным и значительным выделениями пыли и копоти
Органическое стекло	Для заполнения проемов зенитных фонарей	Во всех климатических районах (в III и IV строительно-климатических районах должны быть предусмотрены солнцезащитные устройства)	В производственных зданиях со средой, вызывающей коррозию силикатного стекла; в производственных зданиях с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы	В производственных помещениях с умеренным и значительным загрязнением стекла пылью и копотью. В производственных помещениях с повышенной пожароопасностью
Пустотелые стеклянные блоки	Для заполнения световых проемов в стенах, а также для устройства внутренних перегородок зданий	В зданиях, расположенных в I и II строительно-климатических районах, а также в южных районах	В производственных помещениях с сухим и нормальным режимом внутреннего воздуха; в производственных помещениях с повышенными требованиями к защите от слепящего действия прямого солнечного света; в производственных помещениях и общественных зданиях с повышенными гигиеническими требованиями (например, спортивных сооружениях); в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности (например, складах горючих материалов и т.п.)	Во взрывоопасных производственных помещениях
Стекло матовое	Для заполнения световых проемов при верхнем освещении	В зданиях, расположенных в III и IV строительно-климатических районах	В производственных помещениях с постоянным пребыванием людей, в которых предъявляются повышенные требования к защите от слепящего действия прямого солнечного света	В тех частях световых проемов, которые должны обеспечивать зрительную связь с наружным пространством
Примечание. В наклонных и горизонтальных световых проемах для верхнего освещения под стеклами необходимо устраивать металлические сетки.

2.13 При размещении прямоугольных светоаэрационных фонарей в покрытиях зданий расстояние между торцами фонарей и между торцом фонаря и наружной стеной должно быть равным или кратным шагу строительных конструкций. Длина фонаря не должна превышать 84 м.

2.14. Зенитные фонари следует применять, как правило, в производственных зданиях с сухим или нормальным влажностным режимом и незначительными до 23 Вт/м³ избытками явного тепла.

2.15. Зенитные фонари со светопропускающим заполнением из полимерных материалов (органического стекла, полиэфирных стеклопластиков и др.) допускается применять в зданиях не ниже 11-й степени огнестойкости с производствами, относимыми по пожарной опасности к категориям Г и Д при условии применения в покрытии несгораемых или трудносгораемых утеплителей и устройстве по всей кровле защитного слоя из мелкого гравия толщиной 10-15 мм.

2.16. При размещении в покрытиях зданий зенитных фонарей со светопропускающим заполнением из полимерных материалов следует соблюдать следующие правила пожарной безопасности:

а) общая площадь проемов фонарей должна быть не менее 15% площади покрытия здания, при этом площадь светопропускающего заполнения одного фонаря не должна превышать 10 м²;

б) расстояние (в свету) между фонарями следует принимать не менее 3 м при площади светового проема фонаря до 5 м² и не менее 4,5 м - при площади более 5 м²; при этом, применяя фонари с площадью светового проема от 5 до 10 м², можно допускать уменьшение расстояния между фонарями в поперечном направлении до 3 м, если расстояние между фонарями в продольном направлении составляет 6 м и более. Такое уменьшение расстояний между фонарями допускается при устройстве в поперечном направлении разрывов шириной (в свету) не менее 6 м через каждые четыре фонаря;

в) фонари разрешается совмещать в группы с общей площадью, не превышающей 10 м², принимая их за один фонарь и размещая согласно п. 2.16 б настоящего Пособия;

г) между фонарями через каждые 54 м следует устраивать противопожарные разрывы шириной не менее 6 м;

д) расстояние фонарей от противопожарных стен должно составлять не менее 5 м;

е) для обеспечения удаления дыма из помещения в случае пожара следует часть фонарей с общей площадью световых проемов не менее 0,2% площади помещения оборудовать устройством ручного и автоматического открывания и размещать равномерно по площади покрытия.

 

Таблица 9

 

Площадь светового проема фонаря, м2	Пояс светового климата
I-III	IV, V
Высота помещений до низа несущих конструкций, м
6 и менее	от 6 до 10,8	свыше 10,8	6 и менее	от 6 до 10,8	свыше 10,8
2,2-3,0	+	-	-	+	-	-
8,0-9,0	+	+	+	-	+	+
16,0-18,0	-	+	+	-	+	+
свыше 18,0	-	-	+	-	-	+
Примечание. Знаки «+» и «-» - соответственно рекомендуемые и не рекомендуемые области применения фонарей.

2.17. При проектировании естественного или совмещенного освещения выбор зенитных фонарей следует производить с учетом площади светового проема, руководствуясь данными табл. 9.

2.18. При устройстве естественного освещения с помощью зенитных фонарей в помещениях производственных зданий с незначительными избытками явного тепла при разности расчетных температур внутреннего воздуха и средней температуры наиболее холодной пятидневки до 25°С следует применять однослойное, от 25 до 49°С - двухслойное, а свыше 49°С - трехслойное остекление.

2.19. При проектировании бокового естественного освещения следует применять, как правило, типовые конструкции окон, разработанные на основе единой для всех видов строительства номенклатуры окон из дерева, стали и алюминиевых сплавов, приведенные в табл. 10.

В производственных зданиях промышленных предприятий следует использовать типовые конструкции окон со стальными переплетами следующих серий:

1.436.2-15 - Окна с переплетами из спаренных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания.

1.436.3-16 - Окна с переплетами из гнутых профилей, изготовленных из тонколистовой стали и механизмы открывания.

1.436-2-17 - Окна с переплетами из одинарных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания.

 

Таблица 10

 

Номер типовой серии или ГОСТ	Координационный размер окна (высота/ /ширина), м
1.436.2-15	0,6/1,8; 2,4; 3 1,8/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6	1,2/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 2,4/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6
1.436.3-16	1,2/1,8; 2; 2,4; 3 2,4/1,8; 2; 2,4; 3	1,8/1,8; 2; 2,4; 3
1.436.2-17	0,6/1,8; 2,4; 3 1,8/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6	1,2/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 2,4/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6
ГОСТ 12506-81	1,2/1,8; 2,4; 3	1,8/1,8; 2,4; 3
Примечание. Над чертой - высота окна, под чертой - его ширина.

 

В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий могут применяться окна с деревянными переплетами в соответствии с ГОСТ 12506-81 и табл. 11.

Конструкции окон с одно- и двухслойным остеклением следует выбирать в зависимости от разности температур внутреннего и наружного воздуха в соответствии со СНиП II-3-79. При многоярусной установке окон в соответствии с сериями: 17436.2-15, 1.436.2-17 и ГОСТ 12506-81 общая высота остекления не должна превышать 7,2 м; серия 1.436.3-16 - 6 м.

2.20. При проектировании бокового естественного освещения в производственных зданиях высоту окон следует принимать в зависимости от глубины помещения и точности выполняемых зрительных работ. При этом в помещениях с высотой 7,2 м и менее целесообразно окна размещать в один ярус, а в помещениях с высотой свыше 7,2 м - в два яруса, соответственно в нижней и в верхней зонах стены, в соответствии с расчетом.

2.21. При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями (при разрывах между зданиями меньше нормативных). Учет затенения производится в соответствии с требованиями СНиП II-4-79 и настоящего Пособия.

2.22. Количество слоев остекления в окнах и фонарях зданий принимается: в соответствии с требованиями СНиП II-3-79;

Таблица 11

Продолжение табл. 11

Продолжение табл. 11

Продолжение табл. 11

Условные обозначения к табл. 11

1 - рамы и коробки оконных переплетов;

2 - створки, фрамуги и форточки открывающихся оконных переплетов:

3 - жалюзийная решетка;

4 - окна, применяемые в жилых зданиях;

5 - окна, применяемые в общественных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятиях различных отраслей народного хозяйства;

6 - окна, применяемые в производственных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий;

7 - окна, применяемые в сельских жилых и общественных зданиях;

8 - окна, применяемые в животноводческих, птицеводческих и других сельскохозяйственных зданиях;

9 - окна с переплетами из дерева;

10 - окна с переплетами из стали;

11 - окна с переплетами из алюминиевых сплавов;

12 - окна с деревоалюминиевыми переплетами.

2.23. С целью уменьшения теплопоступлений в помещения от солнечной радиации плоскость остекления фонарей следует ориентировать:

в зданиях с прямоугольными и трапециевидными фонарями, расположенными в III и IV поясах светового климата, - на С и Ю;

в зданиях с фонарями типа шед, располагаемыми в IV и V поясах светового климата, - на северную четверть горизонта (ССЗ-ССВ).

2.24. При боковом освещении помещений производственных и общественных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и защите от инсоляции (например, сборочные цехи часовых заводов и прецизионной аппаратуры, помещения сортировки материалов по оттенкам цвета, картинные галереи и т.п.) остекление световых проемов следует ориентировать на северную четверть горизонта (ССЗ-ССВ).

2.25. Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света в промышленных зданиях следует производить согласно «Руководству по проектированию и применению солнцезащитных средств в промышленных зданиях» (Москва, 1980).

Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с СНиП по проектированию этих зданий.

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