Естественное освещение

В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов:

- естественное, создаваемое прямыми лучами и диффузионным светом небесного излучения;

- искусственное, создаваемое электрическими лампами;

- смешанное (интегральное) – совокупность естественного и искусственного освещения.

Учитывая высокую биологическую и гигиеническую ценность и положительное психофизио­логическое воздействие естественного освещения, следует стремиться к максимально возможному его использованию.

По конструктивному исполнению естественное освещение подразделяется на боковое – через окна в наружных стенах; верхнее – через световые фонари, остекленные проемы в потолочных пере­крытиях; комбинированное – когда к боковому освещению добавляют верхнее.

Естественное освещение характеризуется непостоянством во времени и подвержено колеба­ниям в зависимости от состояния наружной освещенности, расстояния рабочего места от световых проемов окон, их светопропускания и других факторов. Поэтому естественная освещенность оцени­вается относительной величиной – коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) и определя­ется по формуле:

(3)

где Е_ВН – освещенность в любой точке внутри помещения, освещаемой
видимым участком небосвода, люкс; Е_Н – одновременно измеренная освещенность наружной гори­зонтальной плоскости, освещаемой рассеянным светом всего небосвода, лк.

Рисунок 1.1 - Схема размещения замерных точек для определения к.е.о.

 

Величина к.е.о. регламентируется нормами СНиП 25-05-95 (II-4-79)., которыми устанавливаются значе­ния к.е.о. в зависимости от двух факторов:

1. Характера выполняемых работ в помещении (наименьшего размера объекта различения);

2. Системы естественного освещения.

Нормируемое значение коэффициента естественной освещенности е определяется не только с учетом характера работ, но и коэффициентом светового климата Т и солнечного климата с по фор­муле:

(4)

где е – значение к.е.о., выбранное по таблице А.1, Т – коэффициент светового климата, выбранный по таблице А.2 с – коэффициент солнечности климата, зависящий от ориентации здания относительно сторон света, определяемый по таблице А.3.

Значение е служит для определения типов и необходимых размеров световых проемов при про­ектировании или реконструкции зданий. Для каждого производственного помещения в характерном сечении можно построить кривую изменения к.е.о., которая характеризует его светотехнические ка­чества.

Рисунок 1.2 - Изменение к.е.о. в помещении

 

Для помещений с боковым освещением нормируется минимальное значение к.е.о. При боковом одностороннем освещении е – это значение к.е.о. в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, противоположной светопроему. При двустороннем боковом освещении е – это значение к.е.о. в сред­ней части помещения.

 

Полученные по формуле (4) значения коэффициента следует округлять до десятых долей.

Коэффициент естественной освещенности может быть рассчитан по экспериментальным дан­ным. Для этого необходимо измерить освещенность внутри помещения на рабочем месте и одновре­менно наружную освещенность горизонтальной плоскости, освещаемой всем небосводом; к.е.о. рас­считывается по формуле (3). Для выполнения требований строительных норм при проектировании производственных помещений для правильной расстановки оборудования и распределения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходим аналитический расчет коэффициента естественной освещенности.

Световой поток, падающий в расчетную точку производственного помещения складывается из прямого диффузионного света части небосвода, видимого через светопроем, света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противоположных зданий.

Коэффициент естественной освещенности рассчитывается по следующим формулам:

 

а) при боковом освещении:

(5)

б) при верхнем освещении:

(6)

в) при комбинированном:

(7)

где Е_Б и Е_ЗД – геометрические коэффициенты естественной освещенности в расчетных точках при боковом освещении соответственно от небосвода и противостоящего здания. Их значения опре­деляются с помощью графического метода Данилюка с учетом того, что оконные проемы не имеют остекления и переплетов, а внутренние поверхности не отражают света;

g – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба в зависимости от угла между горизонтальной линией, соединяющей расчетную точку рабочего места и середину светового проема (таблица А.6);

R – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания(таблица А.7);;

Е_Б – геометрический к.е.о. в расчетной точке при верхнем освещении;

Е_СР – среднее значение к.е.о. при верхнем освещении;

r1 – коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при боковом освещении за счет света, отра­женного от потолка и стен помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (таблица А.9);

r2 – коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при верхнем освещении за счет отражения от поверхности помещения (таблица А.10);

К_З – коэффициент запаса (таблица А.4);

К_Ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря;

T₀ – коэффициент светопропускания.

 

Коэффициент t₀ учитывает потерю света в материале остекления, в переплетах светопроёмов, в слое загрязнения и солнцезащитных устройствах

t₀ = t₁ × t₂ × t₃ × t₄ × t₅ (8)

Коэффициенты t₁ и t₂ определяются по таблице А.11. Для бокового осве­щения коэффициенты t₃ = t₄ = t₅ = 1.

 

Метод Данилюка заключаемся в следующем: полусферу небосвода разбивают на десять тысяч участков, равных световой активности и графически определяют количество участков полусферы, видимых через световые проемы из расчетной точки помещения, учитывающий прямой свет небо­свода и определяется по формуле:

E_Б = 0,01*n1*n2 [%] (9)