Природне освітлення. Нормування. Розрахунок

На рівень природного освітлення приміщень впливають: світловий клімат, який залежить від географічного розтушування місця, площа та орієнтація світлових отворів; конструкція вікон, чистота скла, геометричні параметри приміщень та відбиваючі властивості поверхонь, зовнішнього та внутрішнього затемнення світла різними об’єктами.

Оскільки природне освітлення не постійне у часі, його кількісна оцінка здійснюється за відносним показником – коефіцієнтом природної освітленосні (КПО):

КПО = (Евн/Езов) · 100%, (2.12)

де Евн (лк) – природна освітленість в даній точці площини всередині приміщення, яка створюється світлом неба (безпосереднього або після відбиття);

Езов (лк) – зовнішня горизонтальна освітленість, що створюється світлом в той самий час повністю відкритим небосхилом.

В основі нормування виробничного освітлення покладена залежність необхідного рівня освітлення від зорової напруги (розряду зорової роботи), яка, в першу чергу, визначається розміром об’єкта розпізнавання, контрастом між об’єктом і фоном, характеристикою фона.

Нормування освітлення в громадських, допоміжних та житлових будівлях здійснюють в залежності від призначення приміщення.

За системи бічного природного освітлення (через віконні прорізи у стінах) нормується мінімальне значення КПО. Для односторонньої бічної системи – це КПО у точці робочої поверхні (або підлоги), розташованій на відстані 1 м від стіни, найбільш віддаленої від світлових прорізів. За системи верхнього природного освітлення (через ліхтарі – світлові прорізі у покритті будівлі) та системи верхнього та бічного природного освітлення нормується середній КПО, обчислений за результати вимірювань у N точках (не менш 5) умовної робочої поверхні (або підлоги). Перша та остання точка приймаються на відстані 1 м від поверхні стін. Середнє значення КПО обчислюється за формулою:

КПОср = (КПО1/2 + КПО2 + КПО3 +…+ КПОN11 + КПОN/2)/(N11), (2.13)

де КПОN – коефіцієнт природного освітлення у N1й контрольній точці, N – кількість контрольних точок у площині характерного перерізу приміщення.

Нормативні значення коефіцієнтів природного освітлення приводяться «Будівельними нормами і правилами» (СНиП II–4179/85) в залежності від розряду зорової роботи для середньої зони Росії (КПОнIII), але без врахування інших зон світлового клімату (географічного розтушування місця) та орієнтації світлових прорізів (таблиця 2.9). Нормоване значення КПО для будівель, що розміщенні у I, II, IV, V поясах світлового клімату, визначається за формулою:

КПОн ^I,II,IV,V = КПОн ^III · m · c, (2.14)

де КПОн^III – значення коефіцієнта природного освітлення для III зони світлового клімату за таблицями СНиП II–4179/86; m – коефіцієнт світлого клімату (для більшої частини України, розташованої у IV поясі світлового клімату m = 0,9, для Криму (V пояс) m = 0,8); c – коефіцієнт сонячності клімату, якій залежить від зорієнтованості світлових отворів за сторонами світу (азимут, град), для південного напрямку с = 0,65 – 0,75, для північного – с = 0,9 –1,0).

При проектуванні природного освітлення враховують, що освітленість в середині приміщення залежить від світла, яке створюється небом і безпосередньо потрапляє на робочу поверхню, а також світла, яке відбивається від поверхонь в середині приміщення та прилеглих будівель.

Попередній розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів, що мають забезпечити в приміщенні нормативні значення КПОн. При боковому освітленні розрахунок проводиться за формулою:

100(Sв/Sп) = (КПОн · kз · hв · kбуд)/(tзаг · r), (2.15)

де Sв, Sп – площі вікон і підлоги у приміщенні;

КПОн – нормативний коефіцієнт природного освітлення;

kз – коефіцієнт запасу, враховує зниження світлопропускання вікон і середовища у приміщенні, kз = 1,2 – 1,5;

hв – світлова характеристика вікон, залежить від відношення розмірів приміщення у (довжини до глибини та глибини до висоти від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна), hв = 6,5 – 66,0;

kбуд – коефіцієнт, що враховує затінення вікон будівлями, які розташовані напроти (залежить від відношення відстані між будівлями до висоти карнизу протилежного будинку над підвіконником), kбуд = 1,0 – 1,7;

tзаг – загальний коефіцієнт світлопропускання, tзаг = t1t2t3t4t5, де

t1 – коефіцієнт світлопропускання матеріалу, t1 = 0,5 – 0,9;

t2 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у віконній рамі, t2 = 0, – 0,8;

t3 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у несучих конструкціях (при боковому освітленні t3 = 1,0);

t4 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у сонцезахисних пристроях, t4 = 0,6–1;

t5 – коефіцієнт, що враховує втрати світла у захисній сітці, яка встановлюється під ліхтарями, t5 = 0,9;

r – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при боковому освітленні завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення та прилеглих будівель, r = 1,0 – 10.

Розрахунок природного освітлення у приміщеннях, які експлуатуються, здійснюють по графіками А. М. Данилюка графоаналітичним методом, якій приводиться у СНиП ІІ14179/85.