Природне освітлення. Нормування. Розрахунок

Природне освітлення – це освітлення приміщень світлом неба (прямим і відбитим), яке проходить крізь світлові прорізи в зовнішніх огороджуючих конструкціях

Приміщення з постійним перебуванням людей повинно мати, як правило, природне освітлення (в окремих випадках, визначених ДБН допускається проектування приміщень без природнього освітлення). Природне освітлення (ПО)поділяється на: бокове (одно - або двостороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах; верхнє, що здійснюється через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; комбіноване – це поєднання верхнього та бокового освітлення.

Природне освітлення має важливе фізіолого - гігієнічне значення для працівників. Воно сприятливо впливає на органи зору, стимулює фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин та покращує розвиток організму в цілому. Сонячне випромінювання зігріває та знезаражує повітря, очищуючи його від збудників багатьох хвороб. ПО по відношенню до штучного не вимагає затрат на експлуатацію.

Природне освітлення має такі недоліки:

- змінюється протягом доби та року, в різну погоду;

- нерівномірно розподіляється по площі приміщень;

- за незадовільної його організації може спричинити засліплення органів зору.

На рівень освітленості приміщення впливають такі чинники: світловий клімат, площа та орієнтація світлових отворів; ступінь чистоти скла у світло­вих отворах; колір стін та стелі приміщення; глибина приміщення; наявність предметів, що заступають вікно як із середини так і ззовні приміщення.

Оскільки природне освітлення непостійне впродовж дня, кількісна його оцінка проводиться за відносним показником – коефіцієнтом природної освітленості (КПО):

,

де - освітленість в даній точці заданої площини (робочому місці) всередині приміщення;

- освітлення ззовні приміщення на цій же горизонтальній площині світлом повністю відкритого небосхилу.

Фактичний КПО визначають відношенням заміряної освітленості на робо­чому місці у виробничому приміщенні до одночасної освітленості зовні приміщення у горизонтальній площині при відкритому небосхилі (щоб ніщо не затінювало фотоелемент люксметра) і дифузному світлі (сонце закрите хмарою)

За умовну робочу поверхню приймається горизонтальна поверхня на висоті 0,8 м від підлоги

Нормоване значення КПО для світлових поясів I, II, IV,V визначається за формулою

де – нормоване значення КПО для III-го світлового поясу, яке задається „Державними будівельними нормами” (ДБН В.2.5.28-2006) в залежності від розряду виконуваних робіт. В основу визначення КПО також покладено розмір об’єкта розпізнавання;

– коефіцієнт сонячності клімату;

– коефіцієнт світлового клімату, який враховує особливості світлового клімату. Світловий клімат – сукупність умов природного освітлення і даній місцевості (освітленість на горизонтальній та різноорієнтованих вертикальних поверхнях, створювана прямим і розсіяним світлом сонця, тривалість сонячного сяйва і альбедо підстилаючої поверхні) за період понад 10 років;

Для бокового освітлення КПО»0,5-3,5%, а для верхнього та комбінованого КПО»1,0-10%.

Мінімальне значення КПО нормується у виробничих приміщеннях в то­чці, розташованій на перетині вертикальної площини характерного перерізу приміщення і умовної робочої поверхні (при двосторонньому боковому, верх­ньому та комбінованому освітленні) або в точці перетину умовної робочої поверхні та вертикальної площини перерізу на відстані 1 м від стіни, найбільше віддаленої від світлових прорізів.

У виробничих приміщеннях із зоровою роботою І-ІІІ розрядів слід використовувати суміщене освітлення, хоча допускається застосовувати верхнє природне освітлення при нормованих значеннях КПО відповідно 10 % для І розряду, 7% – для ІІ розряду і 5% для ІІІ.

Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів (вікон, ліхтарів) у відповідності нормованих значень КПО.

Площа вікон при боковому освітленні визначається за допомогою наступного співвідношення:

,

де S_в – площа світлових отворів (вікон чи ліхтарів), які є в зовнішніх стінах освітлюваного приміщення ;

– площа підлоги приміщення, ;

– нормоване значення КПО для заданого світлового клімату;

– коефіцієнт запасу;

– коефіцієнт світлової характеристики вікон;

– коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, що стоять навпроти;

– коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу відбитому від поверхонь фасадів протилежних до приміщення будинків та поверхневого шару, що прилягає до будівлі;

– загальний коефіцієнт світлопропускання вікна, який дорівнює

,

де – коефіцієнт пропускання світла матеріалом;

– коефіцієнт, який враховує втрати світла в оправі світлового отвору;

– коефіцієнт, який враховує втрати в несучих конструкціях;

– коефіцієнт, який враховує втрати в сонцезахисних пристроях;

– коефіцієнт, який враховує втрати в захисній сітці, .

Необхідна кількість вікон n_в = S_в / S₁, де S₁ – площа одного вікна.