0727_Shihov_FizikaSredy_UchebPos_2021
.pdfОсвещение должно быть комфортным для зрения в городском пространстве и в помещениях, так как освещение связано главным образом с обеспечением благоприятной видимости и восприятия архитектурных форм, пространства и объектов человеком.
Оптимальный световой режим в помещениях необходим как мера создания нормальных условий труда, но и как фактор, имеющий большое са- нитарно-гигиеническое значение для органов зрения и благоприятного влияния на психику человека.
Для архитектурной выразительности городов, отдельных зданий, сооружений и помещений применяется естественное и искусственное освещение, которое одновременно выполняет экологическую, эстетическую и экономическую функцию.
Обеспечение светового комфорта достигается за счет рационально выбранных количественных и качественных характеристик естественного и искусственного освещения, которые контролируются нормами освещения.
Значительную роль при решении задач, связанных с освещением, играет экономическая целесообразность, связанная с учетом эксплуатационных расходов на его содержание, так как всякое излишнее увеличение площади световых проемов приводит к повышению эксплуатационных расходов на отопление, ремонт и очистку остекления. Кроме того, при больших площадях остекления появляется опасность перегрева помещений в летний период время, особенно для южных районов.
3.5. Выбор систем естественного освещения помещений и световых проемов
Использование естественного дневного света для освещения помещений является одним из важных факторов, определяющих качество среды и способствующих улучшению санитарно-гигиенических условий жизнедеятельности человека.
Естественное освещение проектируется, как правило, в помещениях с постоянным пребыванием людей. При выборе систем естественного освещения особенно важны два показателя - уровень освещенности и качество освещения помещений.
Для производственных помещений необходимый уровень освещенности определяется характером и точностью производимой зрительной работы, а для общественных помещений (зрительные залы, фойе, вокзалы и т.д.) - в основном эстетическими и психологическими требованиями.
Для внутренних интерьеров помещений применяют три системы естественного освещения: боковое, верхнее и комбинированное (рис.3.6).
91
Система бокового освещения подразделяется на одно-, двух-, трехстороннее и круговое. Верхнее освещение может быть образовано различными устройствами - от полностью светопропускающих покрытий до отдельных точечных фонарей и световых шахт. Система комбинированного освещения представляет собой сочетание бокового и верхнего освещения.
Выбор вида естественного освещения зависит от технологического процесса, условий зрительной работы, объемно-планировочного и конструктивного решения здания, а также светоклиматических особенностей места строительства и экономических факторов.
Боковое освещение естественным светом следует применять в многоэтажных жилых, общественных и производственных зданиях, а также в одноэтажных жилых, общественных и производственных зданиях, в которых отношение глубины помещений (dп) к высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью (h01) не превышает 8, т.е. (dп / h01 ≥8).
Верхнее и комбинированное естественное освещение обычно принимается в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.) и в многопролетных одноэтажных производственных помещениях.
Рис. 3.6. Системы естественного освещения помещений:
а) боковое освещение, одностороннее (слева) и двустороннее (справа): б) верхнее освещении, П-образный, зенитный (слева) и шедовый (справа) фонари; в) комбинированное (боковое плюс верхнее) освещение
92
Система естественного освещения должна обеспечивать:
-нормированное значение коэффициента естественной освещенности
врасчетной точке помещения и на рабочих местах;
-установленные требования к равномерности распределения КЕО в рабочих зонах помещения;
-максимальное время использования естественного света.
Если ни одна из приведенных систем естественного освещения не обеспечивает требуемого уровня освещения и его качества, то она может быть дополнена искусственным освещением. Такая система называется совмещенной.
При проектировании естественного освещения необходимо:
-выбрать тип, размеры и расположение световых проемов в стенах и покрытиях, при которых в помещениях обеспечиваются нормированные значения освещения;
-защитить рабочие зоны помещений от слепящей яркости прямых и отраженных солнечных лучей;
-привести в соответствие выбранные световые проемы и их расположение с архитектурными требованиями (пространства, тектоники, ритма, цветового решения и характерного образа сооружения).
Выбор типа и расположение световых проемов решается на основе светотехнического расчета и норм освещения помещений.
3.6.Нормативные требования к освещению промышленных предприятий, жилых и общественных помещений
Необходимое количество и качество естественного освещения в помещениях определяется их функциональным назначением, характером зрительной работы и системой освещения. В качестве нормируемых показателей естественного освещения в помещениях являются КЕО и неравномерность естественного освещения.
Для помещений промышленных предприятий согласно свода правил СП 52. 13330. 2016 «Естественное и искусственное освещение» нормируемую освещенность выбирают в зависимости от характера зрительной работы, которая классифицируется по величине объекта различения на 8 разрядов - от наивысшей точности, с объектами различения размером менее 0,15 мм до грубой, с объектами размером более 5 мм или требующей общего наблюдения за ходом производственного процесса.
Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы установлены при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего. При увеличении этого
93
расстояния разряд зрительной работы следует устанавливать в соответствии с табл.3.1 с учетом углового размера объекта различения, определяемого отношением минимального размера объекта различения (d) к расстоянию от этого объекта до глаз работающего (l).
Таблица 3.1
Определение разряда работ при расстоянии от объекта различения до глаз работающего более 0,5 м
Разряд зрительной работы |
Пределы отношения d / l |
|
|
1 |
Менее 0,0003 |
|
|
11 |
От 0, 0003 до 0,0006 |
|
|
111 |
Св.0,0006 до 0,001 |
|
|
1V |
От 0,001 до 0,002 |
|
|
V |
От 0,002 до 0,01 |
|
|
V1 |
Св. 0,01 |
|
|
Нормируемые значения КЕО, %, к освещению помещений промышленных предприятий приведены в табл. 4.1 свода правил СП 52. 13330. 2016 с учетом требований 7.2.1 и 7.2.2 и приложения «К». Фрагмент нормированных значений естественного освещения для промышленных предприятий в зависимости от разряда зрительной работы представлен в приложении 13.
Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий нормированную и цилиндрическую освещенность, объединенный показатель дискомфорта и коэффициент пульсации освещенности принимают по табл. 4.2 и приложению «К» свода правил СП 52. 13330. 2016 в зависимости от разряда зрительной работы (А, Б, В, Г, Д, Е, Ж и З), наименьшего эквивалентного размера различения и относительной продолжительности зрительной работы.Фрагмент нормированных значений естественного и искусственного освещения помещений жилых и общественных зданий приведен в приложении 14.
При проектировании естественного, искусственного и совмещенного освещения для компенсации спада освещенности в процессе эксплуатации необходимо вводить коэффициент эксплуатации «MF», учитывающий загрезненность воздушной среды помещения и принимаемый по табл.4.3
свода правил СП 52.13330.2016.
В производственных помещениях со зрительными работами разрядов 1-111 следует применять совмещенное освещение.
Нормы освещенности для производственных зданий, приведенные в приложении 13, следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в
94
следующих случаях:
-при работах 1-1V разрядов, если зрительная работа выполняется более половины рабочего дня;
-при повышенной опасности травматизма, если освещенность от системы общего освещения составляет 200 лк и менее;
-при специальных повышенных санитарных требованиях (на предприятиях пищевой и химико-фармацевтической промышленности);
-при работе или производственном обучении подростков, если освещенность от системы общего освещения 300 лк и менее:
-в помещениях, где более половины работающих старше 40 лет;
-при отсутствии в помещении естественного света и постоянном пребывании работающих, если освещенность от системы общего освещения 750 лк и менее.
Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий нормы освещенности, приведенные в приложении 14, следует повышать на одну ступень шкалы освещенности в следующих случаях:
-при работах разрядов А-В при специальных повышенных санитарных требованиях (напрмер, в некоторых помещениях общественного питания и торговли);
-при отсутствии в помещениях с постоянным пребыванием людей естественного света;
-при применении системы комбинированного освещения административных зданий (кабинеты, рабочие комнаты, читальные залы библиотек);
-в помещениях, где более половины работающмх старше 40 лет. Рекомендуемые источники света для общего освещения обществен-
ных и общедомовых помещений жилых зданий приведены в приложении
«И» свода правил СП 52.13330.2016.
3.7. Расчет естественного освещения промышленных предприятий, жилых и общественных зданий
При расчете естественного освещения для промышленных предприятий, жилых и общественных зданий нормированное значение КЕО устанавливается с учетом административного района строительства и определяется по формуле (3.16):
e |
N |
|
= eH mN
(3.16)
где eH - нормированное значение КЕО, принимаемое в зависимости от функционального назначения помещения;
mN - коэффициент светового климата, принимаемый по табл.3.2 с уче-
95
том административного района по ресурсам светового климата и ориентации световых проемов по сторонам горизонта;
N - номер группы административных районов по ресурсам обеспеченности естественным светом, принимаемый согласно табл.3.3.
Значения коэффициента светового климата
Таблица 3.2
m |
N |
|
|
Ориентация |
Коэффициент светового кли- |
|||||
Световые проемы |
световых прое- |
мата m по номерам групп ад- |
|||||
мов по сторо- |
|
министративных районов |
|||||
|
|
||||||
|
нам горизонта |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,83 |
1,25 |
В наружных стенах зданий |
|
|
|
|
|
|
|
СВ, СЗ |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,83 |
1,25 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З,В |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,91 |
1,25 |
|
ЮВ, ЮЗ |
1 |
|
1,18 |
1,0 |
0,91 |
1,25 |
|
Ю |
1 |
|
1,18 |
1,0 |
0,91 |
1,33 |
|
С-Ю |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,83 |
1,33 |
В прямоугольных и трапе- |
СВ-ЮЗ |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,83 |
1,43 |
циевидных фонарях |
ЮВ-СЗ |
|
|
|
|
|
|
|
В-З |
1 |
|
1,11 |
0,91 |
0,83 |
1,43 |
В фонарях типа «Шед» |
С |
1 |
|
1,11 |
0,83 |
0,83 |
1,43 |
В зенитных фонарях |
- |
1 |
|
1,11 |
0,83 |
0,83 |
1,43 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Полученные по формуле (3.16) значения следует округлять до десятых долей.
Нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке помещения, расположение которой зависит от функционального назначения помещения и принятой системы естественного освещения.
При двустороннем боковом освещении помещений любого назначения нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза и рабочей поверхности.
Таблица 3.3 Группы административных районов по ресурсам светового климата
Номер |
Административный район |
|
группы |
||
|
Владимирская, Калужская области, Камчатский край, Кемеровская области, Красноярский край(севернее 63°с.ш.), Курганская, Москов-
1ская области, г. Москва, Нижегородская, Новосибирская области, Пермский край, Рязанская область, Республика Башкортостан, Республика Марий Эл, Республика Мордовия, Республика Татарстан, Республика Саха (Якутия) (севернее 63°с.ш.), Свердловская, Смоленская, Тульская, Тюменская области, Удмуртская Республика, Хабаровский край (севернее 55°с.ш.), Челябинская область, Чувашская Республика, Чукотский автономный округ
96
Продолжение таблицы 3.3
Белгородская, Брянская, Волгоградская, Воронежская области, Еврейская автономная область, Забайкальский край, Кабардино-Балкарская Республика, Камчатский край, Красноярский край(южнее 63°с.ш.),
2Иркутская, Курская, Липецкая, Магаданская, Оренбургская, Орловская, Пензенская области, Алтайский край, Республика Бурятия, Республика Ингушетия, Республика Коми, Республика Саха (Якутия)(южнее 63°с.ш.), Республика Северная Осетия-Алания, Республика Тыва, Республика Хакасия, Омская, Самарская, Саратовская, Сахалинская, Тамбовская, Томская, Ульяновская области, Хабаровский край (южнее 55°с.ш.), ХантыМансийский автономный округ, Чеченская Республика
Вологодская, Ивановская, Калининградская, Кировская, Костром-
3ская, Ленинградская области, Ненецкий автономный округ, Новгородская, Псковская области, Республика Карелии, г. СанктПетербург, Тверская область, ЯмалоНенецкий автономный округ, Ярославская область
4Архангельская, Мурманские области.
Астраханская, Амурская области, Карачаево-Черкесская Респуб-
5лика, Краснодарский край, Приморский край, Республика Дагестан, Адыгея, Республика Дагестан, Республика Калмыкия, Ростовская область, г. Севастополь, Ставропольский край
Вжилых и общественных зданиях при одностороннем боковом освещении нормируемое значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. Этот норматив должен соблюдаться в одной комнате для 1-, 2- и 3-комнатных квартир и в двух комнатах для 4-комнатных
иболее квартир, а также в жилых помещениях общежитий, номеров гостиниц, групповых и игровых помещений детских дошкольных учреждений, в палатах больниц и спальных комнатах санаториев и пансионатов.
Вкабинетах врачей, ведущих прием больных, в смотровых, в при- емно-смотровых боксах и перевязочных помещениях нормирование при боковом одностороннем освещении осуществляется в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; в остальных помещениях жилых
иобщественных зданий - в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности.
Впроизводственных помещениях глубиной до 6,0 м при одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке,
97
расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1,0 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
В крупногабаритных производственных помещениях глубиной более 6,0 м при боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке на условной рабочей поверхности, удаленной от световых проемов:
-на 1,5 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ I- IV разрядов;
-на 2,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ V-VII разрядов;
-на 3,0 высоты от пола до верха светопроемов для зрительных работ VIII разряда.
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение КЕО в расчетных точках, расположенных на условной рабочей поверхности.
Неравномерность естественного освещения (emax/emin) производственных и общественных зданий с верхним или комбинированным освещением не должна превышать отношения 3:1.
Неравномерность естественного освещения не нормируется для помещений с боковым освещением для производственных помещений, в которых выполняются зрительные работы VII и VIII разрядов; при верхнем и боковом освещении вспомогательных помещений и помещений общественных зданий, в которых выполняются зрительные работы разрядов (Г) и (Д).
3.8. Проектирование естественного освещения
Расчет естественного освещения может быть предварительным (приближенным) или проверочным (более точным).
Первый способ применяется на ранних этапах проектирования, а второй - на стадии детальной разработки проекта.
Проектирование естественного освещения должно базироваться на изучении функционального назначения здания и трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях района строительства. Кроме этого необходимо определить:
-характеристику и разряд зрительных работ;
-группу административного района строительства здания;
-нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;
-требуемую равномерность естественного освещения помещений;
98
-продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом функционального назначения помещения, режима работы и светового климата местности;
-необходимость зашиты помещения от слепящего действия солнечного света.
Проектирование естественного освещения помещений выполняется поэтапно в следующей последовательности:
1) на первом этапе устанавливают требования к естественному освещению помещений, осуществляют выбор систем освещения, производят выбор световых проемов и сверопропускающих материалов, учитывая при этом ориентацию здания и световых проемов по сторонам горизонта и при необходимости определяют средства для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;
2) на втором этапе осуществляют предварительный расчет естественного освещения помещений с определением необходимой площади световых проемов и уточнение их параметров;
3) на третьем этапе проводят проверочный расчет естественного освещения помещений, устанавливают зоны и участки, имеющие недостаточное по нормам естественное освещение; при необходимости решают вопрос дополнительного искусственного освещения помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;
4) на четвертом этапе вносят соответствующие коррективы в проект естественного освещения и при необходимости осуществляют повторный проверочный расчет.
Предварительный расчет естественного освещения сводится к определению необходимых размеров и расположению световых проемов, а также обеспечению требований норм значений КЕО в расчетных точках помещений.
Окончательные размеры проемов принимаются после проведения проверочного расчета. Они могут отличаться от требуемых по расчету на 5 – 10%.
3.8.1.Определение площади световых проемов жилых и общественных зданий при боковом или верхнем естественном освещении помещений
Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении жилых и общественных зданий (без учета противостоящих зданий) проводится в соответствии с требованиями свода правил СП 23-102-03 с использованием графиков, приведенных на рис. 3.7.
99
Рис. 3.7. Графики для определения относительной площади световых проемов ( Aсо / Ап) при боковом освещении жилых помещений
(а) и помещений общественных зданий (б) Расчет выполняется в следующей последовательности:
1)выбирается график, соответствующий функциональному назначению помещения;
2)определяется отношение глубины помещения (dп) к высоте от верх-
ней грани световых проемов до уровня условной рабочей поверхности (
h01
);
3) на рис.3.7 выбирается график, соответствующий функциональному назначению помещения, на оси абсцисс которого определяется точка по вычисленному значению (dп / h01 );
4)через найденную точку восстанавливается перпендикуляр до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО для проектируемого помещения;
5)по ординате точки пересечения находится процентное отношение площади бокового остекления (Асо) к площади пола помещения (Ап);
6)определяется площадь боковых световых проемов (м2) путем деления найденного значения ( Aсо / Ап) на 100 и умножения на площадь пола (Ап).
Далее задаются размерами одного оконного проема и путем деления площади боковых световых проемов на площадь одного устанавливают общее количество световых проемов.
Предварительный расчет площади световых проемов жилых и общественных зданий при верхнем освещении осуществляется с использованием графиков, приведенных на рис. 3.8.
Выбор фонарей производится в зависимости от типа зданий согласно табл.3.4.
Расчет площади верхнего (фонарного) остекления проводится в следующей последовательности:
1) определяется нормируемое значение КЕО для рассматриваемого помещения;
100