≡

Естественное освещение зданий

Естественное освещение помещений является обязательным пpaктически для всех жилых и производственных зданий. Ведь оно обеспечивает не только комфортные условия пребывания человека, но и позволяет сэкономить на расходах для искусственного освещения. Но каковы его нормы и основные критерии расчета? Об этих аспектах мы и поговорим в нашей статье.

Содержание

• Что такое естественное освещение и какие виды освещения бывают?
• Этапы планирования естественного освещения
  • Что такое КЕО?
  • Выбор типа освещения
  • Выбор типа окон
• Вывод

Что такое естественное освещение и какие виды освещения бывают?

Прежде чем приступать к разбору основных понятий естественного освещения давайте разберемся что это собственно говоря такое и какие виды освещения вообще бывают? Ответить на этот вопрос нам поможет СНиП 23 – 05 – 95, который собственно говоря и нормирует все виды освещения.

Итак, освещение бывает естественное, совмещенное и искусственное:

• Естественным называют освещение, полученное от энергии солнца.
• Искусственным называют освещение, полученное от источников света созданных человеческими руками (см. Искусственное и естественное освещение: основные понятия и стадии расчета).
• А совмещенным называют освещение часть которого получается от энергии солнца, а часть от источников света созданных человеческими руками.

Боковое естественное освещение

Естественное освещение в свою очередь разделяется на несколько типов – верхнее, боковое и совмещенное. Как понятно из названия, типы эти зависят от плоскости падения света в помещения. Если это стеклянная крыша, то это верхнее освещение. Если это окно в стене, то боковое освещение. Комбинированным называется освещение сочетающее верхнее и боковое.

Верхнее естественное освещение

Верхнее освещение создает меньшее количество теней и его сложнее затенить. Но в то же время оно может быть организовано только в одноэтажных зданиях либо на верхних этажах многоэтажных зданий. Да и о тепловых потерях у такого вида освещения забывать нельзя.

Комбинированное естественное освещение

Исходя из этого значительно чаще используется боковое освещение. Реализовать его можно в зданиях любого типа, и оно не так больно «бьёт» по энергоэффективности сооружения.

В то же время в зданиях большой глубины (с большим расстоянием от окна до противоположной стены) реализовать такой вид освещения своими руками крайне сложно. В таких зданиях обычно применяют комбинированное естественное или совмещенное освещение.

Этапы планирования естественного освещения

Дабы более детально познакомится с основными критериями выбора естественного освещения давайте разберем этапы его планирования. Ведь благодаря этому мы рассмотрим каждый критерий и поймем последовательность действий.

Самым первым этапом планирования является определение норм, предъявляемых к естественному освещению данного здания. Данные нормы устанавливает уже упоминавшийся нами СНиП 23 – 05 – 95.

Что такое КЕО?

Вот теперь мы и подошли к вопросу какой параметр нормируется при использовании естественного освещения в первую очередь? Это так называемое КЕО – коэффициент естественного освещения.

Формула расчета КЕО

• Как известно свет подчиняется определенным физическим законам. Поэтому через небольшое окно он не может заполнить всю комнату. Он заполняет только небольшой участок, зависящий от угла падения света и площади окна. Да есть небольшое отражение света от пола и стен, но на данном этапе мы его не рассматриваем.

Точки расчета КЕО для разных типов естественного освещения

• Так вот КЕО это соотношение естественного освещения вне здания и в определенной точке внутри здания. Выбор этой точки внутри здания регламентирует инструкция.
• Для жилых зданий, детских учреждений, больниц, гостинец и общежитий это обычно точка в метре от стены противоположной от окна. Для промышленных зданий этой точкой является либо центр помещения, либо рабочее место. В глубоких помещениях эта точка может находится в 1,5 – 3 метрах от окна в зависимости от разряда зрительной работы.

Обратите внимание! Если помещение имеет несколько точек естественного освещения, то расчет ведется для каждой из них отдельно и для всего помещения в целом. Расчет для каждой отдельной точки необходим для определения наиболее и наименее затемненных участков. Ведь это соотношение не должно быть больше трех.

• Кстати о разрядах зрительной работы. Всего СНиП устанавливает 8 разрядов зрительной работы. Он выбирается исходя из размеров подлежащих обработке предметов. Например, если самый маленький предмет, который вам предстоит обpaбатывать на рабочем месте больше 5 мм, то такая работа относится к шестому разряду. А если вы работаете с предметами, размер которых меньше 0,15 мм, то это работа первого разряда.

Таблица выбора разряда зрительной работы

• Понятное дело, что для работ первого разряда и освещение должно быть лучше. Поэтому в СНиП создана специальная таблица, которая устанавливает КЕО для работ различных разрядов.
• Но это еще не все. Не для кого не секрет, что уровень естественного освещения где-то в Мурманске и уровень естественной освещенности в Краснодарском крае разительно отличаются. А для выполнения работ уровень света на рабочем месте необходим одинаковый.

Карта уровня естественного освещения

• Исходя из этого вся территория страны разделена на пять районов со своими подрайонами. И для каждой из них составлен свой КЕО.

Выбор типа освещения

После того как КЕО выбран и мы имеем определенное представление какой уровень освещенности нам необходимо обеспечить можно приступать к выбору типа освещения. Как вы понимаете делать это необходимо еще на этапе планирования здания, ведь в уже построенном здании изменить расположение и размер окон будет крайне затруднительно.

• Выбор системы естественного освещения конечно следует производить исходя из архитектурных и конструктивных решений здания. Но тут следует помнить, что в зависимости от климатического расположения здания достичь требуемых значений КЕО можно только при расположении окон в определенных зонах.
• Помочь правильно выбрать расположение окон нам поможет специальная таблица, приведенная на фото ниже. Как мы можем из нее видеть окна в пятом поясе светового климата севернее 40⁰с.ш. лучше располагать в пределах 136-225⁰, наименее же удачным решением будет расположить окна в пределах 316-135⁰.

Выбор схемы ориентации окон

• В то же время нельзя забывать и о географических и климатических особенностях места строительства. Например, при постройке дома в горах следует помнить, что естественное освещение заметно падает при заходе солнца за гору. А при строительстве в лесу следует учитывать затеняющее свойство деревьев.
• Ну и конечно нельзя забывать о затратах. Если цена на создание полноценного естественного освещения геометрически влияет на стоимость отопления или сооружения здания, то конечно следует рассмотреть более дешевые варианты совмещенного освещения.

Выбор типа окон

Следующим этапом является выбор окон. И здесь то же немало особенностей. Ведь нам следует правильно выбрать структуру окна, светопропускающий материал, предусмотреть возможное загрязнение и соответственно снижение пропускной способности материалов, а в некоторых случаях предусмотреть и защиту от слепящего действия.

• Как вы наверняка учили еще в школе на уроках БЖД нормирование естественного освещения, размер окна напрямую зависит от размеров помещения. Поэтому были разработаны специальные таблицы с рекомендациями по установке окон бокового освещения.

Выбор окон бокового освещения в зависимости от размера помещения Рекомендуемый тип окон в зависимости от размеров помещения

• В то же время при боковом освещении не рекомендуется устанавливать окна высотой более 7,2 метра. Для промышленных зданий требующих окон большего размера рекомендуется устанавливать два окна до 7,2 метра каждое.
• А вот с окнами верхнего освещения все немного сложнее. Для него могут применяться светоаэрационные или зенитные фонари. Светоаэрационные фонари обычно устанавливают только если помещения имеют избыток тепла. При этом для южных широт такие фонари рекомендуют ориентировать на север и юг.
• Зенитные фонари можно размещать пpaктически в любых помещениях. В южных районах для них необходимо применять рассеивающее или теплозащитное стекло. При этом размер зенитных фонарей не должен превышать 10 метров. Это связано с пожарной безопасностью.

Обратите внимание! Согласно все тех же требований пожарной безопасности часть зенитных фонарей должны иметь ручное или автоматическое управление для открывания. Это необходимо для удаления дыма в случае пожара. Суммарная площадь таких открывающихся зенитных фонарей должна превышать 0,2% площади крыши.

Прямоугольный светоаэрационный фонарь Рекомендуется для использования в зданиях с избытками тепла от 23 до 50Вт/м2 в II-IV климатической зоне.

Обычно применяется для промышленных зданий с IV-VII разрядом зрительной работы.

Трапециевидный светоаэрационный фонарь Рекомендуется применять в тех же зданиях что и прямоугольные фонари, но для климатической зоны I.

Применяется в промышленных зданиях с II – IV разрядом зрительной работы.  

Зенитные точечные фонари Рекомендуются для применения в зданиях с избытком тепла не более 23Вт/м2 в I – IV климатической зоне.

Может применяться для промышленных зданий с I-VII разрядом зрительной работы, но только при условии их равномерного распределения по площади всей крыши как на видео.

Зенитные фонари со светопроводными шахтами Может применять для зданий с кондиционированным воздухом во всех климатических зонах.

Применяются для зданий с подвесными потолками, а так же для зданий в которых выполняются работы II-VI разряда.

Отдельным вопросом является выбор светопропускающего материала. Здесь тоже есть свои рекомендации, которые сведены в соответствующую таблицу. Она представлена ниже.

Таблица выбора светопропускающего материала

Итак:

• При выборе окон нельзя забывать и о снижении светопропускной способности материала в следствии загрязнения. Поэтому еще на этапе проектирования следует определиться с требованиями по их эксплуатации и обеспечить возможность их уборки.
• Так же в южных широтах следует побеспокоится о защите от яркого солнца. Для этого могут применяться наружные жалюзи или светоотражающие материалы. Расчет следует вести с учетом возможности установки таких приспособлений.
• Последним этапом проектирования является выбор мест, для которых невозможно обеспечить необходимый уровень естественного освещения. Для этих мест следует проектировать совмещенное или полностью искусственное освещение.

Вывод

Как видите нормы естественного освещения жилых помещений и промышленных зданий охватывают широкий спектр подготовительных работ. И это учитывая то, что мы привели далеко не все учитываемые факторы.

Ведь при расчете учитывается отражающая способность стен и фасадов стоящих напротив зданий, затененность помещений, расположение рабочих мест, рабочую температуру помещения и многое другое. Все это делает расчет естественного освещения здания одним из основополагающих аспектов всего дома.