916

Среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении определяется по

формуле

где N - число расчетных точек.

Рис. 3.35. График для определения коэффициента светопередачи Кс фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента

Проверочный расчет КЕО при комбинированном освещении помещений жилых и

общественных зданий проводится по формуле (3.241), как и для производственных зданий

181

путем суммирования значений КЕО при боковом и верхнем освещении.

Для сравнения расчетных значений КЕО при верхнем и комбинированном освещении с нормируемыми величинами КЕО определяют среднее значение КЕО еср,%, по формуле (3.42).

Среднее значение расчетного КЕО при верхнем или комбинированном освещении должно быть не более ± 10% от нормируемого значения, установленного в зависимости от функционального назначения помещения.

Расчет естественного освещения помещений не заканчивается определением оптимальных площадей бокового и верхнего остекления, ибо выбор всех параметров формы здания и каждого помещения, а также деталей в них оказывает определенное влияние на качество световой среды. Необходимо проанализировать влияние внешних и внутренних факторов (ориентацию здания и световых проемов, градостроительную ситуацию, объемно-

планировочное решение здания, пластику фасадов, размеры, формы и пропорции помещений,

положение световых проемов по отношению к рабочей поверхности, конструктивное решение окон и фонарей и их загрязнения, а также вид внутренней отделки помещений. И только анализ совместного действия вышеуказанных факторов приводит к определенному распределению яркостей на основных поверхностях интерьера и пространственному впечатлению от световой среды помещений.

3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях

Расчет времени использования различных вариантов естественного и совмещенного освещения помещений должен производится для всего года или для зимнего или летнего периодов. Продолжительность использования естественного освещения помещений следует определять промежуточным временем между моментами выключения (утром) и включения

(вечером) искусственного освещения, когда естественная освещенность становится равной нормированному значению освещения установки искусственного освещения.

Расчет естественного освещения следует выполнять в зависимости от групп административных районов по ресурсам светового климата РФ (табл.3.1) и рассматриваемого периода года. Для зданий, расположенных в 1-й, 3-й и 4-й группах административных районов расчет производится для всех месяцев года по облачному небу. При расположении зданий в 2-й

и 5-й группах административных районов расчет ведется для зимней половины года (ноябрь,

декабрь, январь, февраль, март, апрель) по облачному небу, а для летнего периода года (май,

июнь, июль, август, сентябрь, октябрь) - по безоблачному небу.

Средняя естественная освещенность в помещении при верхнем освещении от облачного неба в какой-то момент времени суток определяется по формуле

182

где еср - среднее значение КЕО;

Еr 0 - наружная горизонтальная освещенность при сплошной облачности; принимается по табл. В.1 СП 23-102-03.

Значения наружной освещенности в табл. В.1 СП 23-102-03 приведены для местного

среднего солнечного времени Тм. Переход от местного декретного времени к местному среднему солнечному проводится по формуле

где ТД - местное декретное время;

N - номер часового пояса, определяемый по карте часовых поясов (рис. 3.36);

- географическая долгота пункта, выраженная в часовой мере (15о = 1 ч).

Рис. 3.36. Карта часовых поясов

Значение естественной освещенности в заданной точке (А) Е 0 rА при боковом освещении в условиях сплошной облачности определяется по формуле

где е р б - расчетное значение КЕО в рассматриваемой точке А помещения при боковом

освещении;

Еr 0 - то же, что и в формуле (3.55).

Расчет естественной освещенности ЕяrM в заданной точке М помещения от окон при безоблачном небе следует выполнять:

а) при отсутствии солнцезащитных устройств в световых проемах и противостоящих

183

б - коэффициент относительной яркости участка неба, видимого через световой проем,

взависимости от времени суток и ориентации световых проемов; принимается по табл. 3.30;

Таблица 3.30 Значения коэффициента относительной яркости участка неба, видимого через

световой проем

светом безоблачного неба; принимается в зависимости от ориентации поверхности фасада здания и времени суток по табл. (В.3) СП 23-102-03;

бфi - средняя относительная яркость фасада противостоящего здания;

КЗДi - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей

КЕО в помещении при полном закрытии небосвода, видимый из расчетной точки;

ф - средневзвешенный коэффициент отражения фасада противостоящего здания;

Ев сум - наружная суммарная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом неба, прямым светом солнца и светом, отраженным от земной поверхности;

принимается по табл. (В.4) СП 23-102-03.

Расчет средней естественной освещенности в помещении от безоблачного неба при верхнем освещении в зависимости от типа светового проема производится:

а) при световых проемах в плоскости покрытия, имеющих заполнения из

184

безоблачным небом и прямым светом солнца; принимается по табл. (В.3) СП 23-102-03;

Е r я - наружная освещенность на горизонтальной поверхности, создаваемая безоблачным небом; принимается по табл. (В.3) СП 23-102-03;

В - коэффициент относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через верхние светопроемы в зависимости от типа светового фонаря; принимается по табл.3.31;

Е в я - наружная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным

светом безоблачного неба; принимается в зависимости о ориентации фасада здания и времени суток по табл.(В.3) СП 23-102-03;

Е в я , и Е в я ,, - наружная освещенность на двух противоположных сторонах вертикальной поверхности; принимается по табл. (В.4) СП 23-102-03;

Таблица 3.31

Значения коэффициента относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через световые проемы

185

Методика расчета времени использования различных вариантов естественного и

совмещенного освещения помещений проводится в следующей последовательности:

1) определяется номер административного района по ресурсам светового климата и

устанавливаются условия рассматриваемого периода;

2) из табл.В.1 СП 23-102-03 выписываются значения наружной горизонтальной

освещенности Еr 0 , по которым определяются для соответствующих моментов времени значения средней освещенности внутри помещения Еср;

3)по найденным значениям Еср строится график (рис.3.37) изменения естественной освещенности в помещении в течение рабочего дня при КЕО = 5% и 2,5%;

4)в приложении (И) СНиП 23-05-95* устанавливается нормированное значение КЕО для рассматриваемой рабочей комнаты (например, 5%);

5)на ординате графика рис. 3.37 определяется точка, соответствующая нормированной освещенности 300 лк, через которую проводится горизонталь до пересечения с кривой в первой

ивторой половине дня;

6)точки А и Б пересечения с кривой проектируются на ось абцисс и устанавливаются точки, соответствующие времени выключения искусственного освещения утром (точка «а») и

включения искусственного освещения вечером (точка «б»);

7)определяется время использования естественного освещения, как разность времени выключения и включения искусственного и естественного освещения (tб - tа).

Рис. 3.37. График изменения естественной освещенности в помещении в течение рабочего дня: 1- изменение естественной освещенности в помещении при КЕО = 5%; 2- то же, при КЕО = 2,5%; А и Б - точки, соответствующие времени выключения искусственного освещения вечером и включения его утром

3.11. Совмещенное освещение зданий

Совмещенное освещение проектируется в тех случаях, когда по нормам недостаточно

естественного освещения. При его применении сохраняется доминирующая роль естественного

186

света в интерьере. Оно используется как в многоэтажных, так и в одноэтажных промышленных и общественных зданиях, имеющих широкие корпуса и глубокие помещения, и создается в зонах помещений с недостаточным естественным светом (рис. 3.38).

Рис. 3.38. Схема определения в помещении зоны с недостаточным естественным освещением

Особенность совмещенного освещения состоит в том, что оно одновременно использует естественный и искусственный свет, который создается, как правило, светящими поверхностями (панелями, полосами, нишами и др.), имитирующими окна и фонари естественного света (рис. 3.39).

Яркость этих поверхностей, равно как и спектр, близки к характеристикам рассеянного света неба. Для получения этого эффекта при совместном освещении применяют люминесцентные лампы и т.п., спектральный состав которых близок к спектру естественного света. В качестве светорассеивающего материала обычно применяется молочное стекло.

Рис. 3.39. Совмещенная система освещения: 1- световой проем, пропускающий естественный свет; 2- световая панель, излучающая искусственный свет; 3- звукопоглощающая отделка потолка

Применение ламп накаливания при совмещенном освещении допускается в случаях,

когда по условиям технологии или требований оформления интерьера использование различных ламп невозможно или нецелесообразно.

187

При совмещенном освещении важным является расположение и архитектурное решение электроосветительной установки.

При боковом освещении светящиеся панели нецелесообразно располагать на потолке в удаленной или примыкающей к окну зонах. В некоторых случаях можно применять искусственные окна или ниши, расположенные на противоположной окнам стене или в простенках между окнами. При этом внешнее оформление, яркость, спектральный состав и динамика излучаемого такими окнами света должны имитировать окна, через которые поступает естественный свет.

Искусственное освещение при совместном освещении целесообразно применять в виде двух раздельных систем:

1) системы, работающие непрерывно целый рабочий день для освещения зоны В2 (см.

рис. 3.38) с недостаточным естественным освещением; 2) системы, циклически включающиеся с наступлением сумерек и освещающие зону В1

(см. рис. 3.38) с достаточным естественным освещением.

Включение искусственного освещения во второй зоне рекомендуется осуществлять автоматически в зависимости от характера изменения наружной освещенности и выбранного уровня критической освещенности.

Критерием недостаточности естественного освещения является величина расчетного КЕО, которая составляет менее 90% от нормированного.

В производственных зданиях совмещенное освещение следует применять в следующих случаях:

-при выполнении работы I-III разрядов;

-при подтверждении соответствующими технико-экономическими расчетами;

-в многоэтажных зданиях большой ширины и в одноэтажных многопролетных зданиях с пролетами большой ширины;

-в соответствии с нормативными документами по проектированию зданий и сооружений для отдельных отраслей промышленности.

Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий совмещенное освещение допускается применять в случаях, когда это требуется по условиям выбора рациональных объемно-планировочных или градостроительных решений, за исключением жилых комнат домов и общежитий, гостиных и номеров гостиниц, спальных помещений санаториев и домов отдыха, групповых и игровых помещений детских дошкольных учреждений, палат лечебно-

профилактических учреждений.

Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении материалов объемно-планировочного и конструктивного решения здания, его функционального

188

назначения, а также светоклиматических и климатических условий места строительства и

осуществляется в следующей последовательности:

1)устанавливается нормированное значение КЕО и необходимая освещенность от искусственного освещения в помещениях;

2)определяется система естественного освещения (боковое, верхнее или комбинированное), тип, размеры и расположение световых проемов, а также сертифицированные светотехнические и теплотехнические значения заполнения световых проемов;

3)устанавливаются характеристики системы общего искусственного освещения: типы,

количество и световой поток, стоимостные и светотехнические параметры, а также время

использования искусственного освещения;

4)в зависимости от места строительства здания определяются основные климатические параметры: расчетная температура холодной пятидневки, средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода, продолжительность вентиляционного периода, среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные поверхности здания;

5)рассчитывается срок окупаемости затрат для следующих систем совмещенного освещения: когда расчетное значение КЕО равно или больше нормированного при естественном освещении; когда расчетное значение КЕО соответствует нормированному при совмещенном освещении без повышения норм искусственной освещенности или с повышением нормы искусственной освещенности на одну ступень по шкале освещенности;

6)выбирается наименее эноргоемкий вариант, обеспечивающий минимальный срок окупаемости.

Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении для производственных помещений принимаются по табл. 1, а для помещений общественных, жилых и

вспомогательных зданий – по табл. 2 и приложению (И) СНиП23-05-95*.

Для производственных зданий, проектируемых в районах с температурой наиболее холодной пятидневки –28оС и ниже, а также для помещений, в которых выполняются работы I- III разрядов, и в помещениях с боковым освещением, в которых по условиям технологии или выбору объемно-планировочного решения не удается обеспечить нормированное значение

КЕО, приведенное в табл.1 СНиП 23-05-95* для совмещенного освещения, допускается

нормированное значение КЕО принимать в соответствии с табл. 3.32.

Расчетные значения КЕО при совмещенном освещении жилых и общественных зданий должны составлять не менее 60%, для торговых залов магазинов, буфетов, раздаточных предприятий общественного питания допускается принимать в пределах от 60 до 30 %

189

значений, указанных в табл. 2 СНиП23-05-95*.

Таблица 3.32

Нормированное значение КЕО при совмещенном освещении

При совмещенном освещении нормированную искусственную освещенность в учебных

иучебно-производственных помещениях школ, школ-интернатов, профессионально-

технических средних специальных учебных заведениях необходимо повышать на одну ступень по шкале освещенности и предусматривать раздельное включение ряда светильников,

расположенных параллельно световым проемам.

Для жилых и общественных зданий с боковым естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет 80% и менее нормативного значения при естественном освещении, а также в случае их расположения в центральной части и исторических зонах города, нормируемую освещенность от искусственного освещения следует повышать на одну ступень по шкале освещенности.

3.12. Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения по энергетическим затратам

Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения заключается в определении срока окупаемости дополнительных единовременных затрат,

необходимых для изменения системы естественного или совмещенного освещения помещения.

Оценка осуществляется в следующей последовательности:

а) определяются нормированные значения КЕО для помещения при естественном и совмещенном освещении;

б) устанавливаются нормы искусственной освещенности в зависимости от разряда и подразряда зрительных работ;

в) вычисляется расчетное значение КЕО в наиболее удаленной точке помещения,

которое сравнивается с нормируемым;

г) если расчетное значение КЕО выше или ниже нормируемых значений при естественном или совмещенном освещении, то производится технико-экономический расчет с увеличением (уменьшением) размеров световых проемов или варианта изменения совмещенного освещения без увеличения размеров световых проемов.

190