МАЛОЭТАЖНОЕ И КОТТЕДЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Нормирование естественной освещенности. Определение площади оконных проемов

Основной функцией светопрозрачных конструкций является освещение помещений естественным светом.

Термины и определения


Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

Геометрический коэффициент естественной освещенности - отношение естественной освещенности, создаваемой в рассматриваемой точке заданной плоскости внутри помещения светом, прошедшим через незаполненный световой проем и исходящим непосредственно от равномерно яркого неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности под открытым полностью небосводом, при этом участие прямого солнечного света в создании той или другой освещенности исключается; выражается в процентах.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) - отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода; выражается в процентах.
Коэффициент светового климата m - коэффициент, учитывающий особенности светового климата.
Неравномерность естественного освещения - отношение среднего значения к наименьшему значению КЕО в пределах характерного разреза помещения.

Площадь окон  - суммарная площадь световых проемов (в свету), находящихся в наружных стенах освещаемого помещения, м2.
Относительная площадь световых проемов ;  - отношение площади фонарей или окон к освещаемой площади пола помещения; выражается в процентах.

Световой климат - совокупность условий естественного освещения в той или иной местности (освещенность и количество освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом неба и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности) за период более десяти лет.

Оптическим излучением или светом называют электромагнитные волны (элек­тромагнитное излучение), длины которых в вакууме лежат в диапазоне от 10 нм до I мм. К оптическому излучению относятся видимое, инфракрасное и ультрафиоле­товое излучения.

Инфракрасным излучением (ИК) (тепловое излучение) называется электромаг­нитное излучение, испускаемое нагретыми телами, длины волн которого в вакууме лежат в пределах от 1 мм до 770 нм (1 нм=10"чм).

Видимым излучением или видимым светом называется электромагнитное излу­чение с длинами волн в вакууме от 770 до 380 нм, которое способно непосредственно вызывать зрительное ощущение в человеческом глазе.

Ультрафиолетовым излучением (УФ) называется электромагнитное излучение с длинами волн в вакууме От 380 до 10 нм. В области от 10 до 200 нм УФ излучение сильно поглощается.
От всего солнечного излучения интенсивность УФ составляет порядка 196. При этом в ультрафиолетовом спектре можно условно выделить три области, оказываю­щие позитивное влияние на деятельность человека.
В области 200 — 280 нм УФ излучение применяется для стерилизации помещений. При этом уничтожаются болезнетворные для человека микробы.

В области 280 — 315 нм ультрафиолет оказывает тонизирующее действие и
способствует развитию фосфорно-калъциевого обмена. УФ излучение в этом
спектре применяют для лечения больных рахитом.
В области 315 — 400 нм УФ находит разнообразное техническое применение.
Следует, однако, помнить о специфическом биологическом действии УФ, выра­жающемся в химических изменениях в поглощающих его молекулах живых клеток, что приводит к разрушению ДНК, нарушению деления и гибели клеток. Поэтому благотворное действие на человека и животных УФ оказывает лишь в малых дозах. Кроме того, избыточное ультрафиолетовое излучение приводит к обесцвечиванию мебели, ковровых покрытий, картин и др.

При проектировании светопрозрачных ограждений в строительной технике принято рассматривать четыре аспекта, связанных с воздействием оптического излучения на микроклимат зданий и отдельных помещений, и характеризующих оптическую работу остекления в различных участках спектра.

1. Естественное освещение помещений рассеянным (диффузным) солнечным
светом, отраженным от небосвода.
2. Теплопотери из помещения (на протяжении отопительного периода) в окружающую среду за счет длинноволнового ИК излучения через остекление.
3. Теплопоступления в помещения (солнечная радиация) за счет коротковолнового ИК спектра солнечного излучения, проходящего через остекление.
4. Инсоляция – облучение помещений прямыми солнечными лучами.

Основной задачей проектирования оптических характеристик остекления является круглогодичное обеспечение его оптимальной работой в видимом и ИК участках спектра в соответствии с заданными условиями для конкретного помещения.
На рис. 1 показана схема передачи солнечного излучения через конструкцию остекления. Часть тепловой энергии, падающей на стекло (или стеклопакет), проникает сквозь него, часть тепловой энергии отражается от поверхности стекла, и часть поглощается стеклом.

 


Рис. 1 Передача солнечного излучения через стеклопакет

 

Система естественного освещения должна обеспечивать:

  • нормированные значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) на рабочих местах или в расчетной точке помещения;
  • регламентируемые требования к равномерности распределения КЕО в рабочих зонах помещения;
  • нормированное значение коэффициента запаса;
  • максимальное время использования естественного света.

В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата.

В соответствии со СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные» естественное освещение должно быть обеспечено в жилых комнатах и кухне. Отношение площади световых проемов к площади пола жилых помещений и кухонь должно быть не менее 1:8. Для мансардных этажей допускается принимать это отношение не менее 1:10.

Проектирование естественного освещения

Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

  • характеристика и разряд зрительных работ;
  • группа административного района, в котором предполагается строительство здания;
  • нормированное значение КЕО с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;
  • требуемая равномерность естественного освещения;
  • продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;
  • необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

Проектирование естественного освещения здания следует выполнять в следующей последовательности:
1-й этап:

  • определение требований к естественному освещению помещений;
  • выбор систем освещения;
  • выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;
  • выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;
  • учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта;

2-й этап:

  • выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);
  • уточнение параметров световых проемов и помещений;

3-й этап:

  • выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;
  • определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;
  • определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;
  • определение требований к эксплуатации световых проемов;

4-й этап:

  • внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

Систему естественного освещения здания (боковое, верхнее или комбинированное) следует выбирать с учетом следующих факторов:

  • назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения здания;
  • требований к естественному освещению помещений, вытекающих из особенностей технологии производства и зрительной работы (см. 4.2 и 5.2);
  • климатических и светоклиматических особенностей места строительства;
  • экономичности естественного освещения (по энергетическим затратам).

Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью не превышает 8.

При выборе световых проемов и светопропускающих материалов следует учитывать:

  • требования к естественному освещению помещений;
  • назначение, объемно-пространственное и конструктивное решение здания;
  • ориентацию здания по сторонам горизонта;
  • климатические и светоклиматические особенности места строительства;
  • необходимость защиты помещений от инсоляции;
  • степень загрязнения воздуха.

При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями.

Светопрозрачные заполнения светопроемов в жилых и общественных зданиях выбирают с учетом требований СНиП 23-02.

Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует производить с учетом:

  • ориентации световых проемов по сторонам горизонта;
  • направления солнечных лучей относительно человека в помещении, имеющего фиксированную линию зрения (ученик за партой, чертежник за чертежной доской и т.п.);
  • рабочего времени суток и года в зависимости от назначения помещения;
  • разницы между солнечным временем, по которому построены солнечные карты, и декретным временем, принятым на территории Российской Федерации.

При выборе средств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света следует руководствоваться требованиями строительных норм и правил по проектированию жилых и общественных зданий (СНиП 31-01, СНиП 2.08.02).

 

Расчет КЕО

Нормированные значения КЕО, , для зданий, располагаемых в различных районах, следует определять по формуле (см. СниП  23-05-95*)

,

где N - номер группы обеспеченности естественным светом;
- значение КЕО;
- коэффициент светового климата .
Полученные по формуле значения следует округлять до десятых долей.

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.
В жилых 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: в одной комнате для 1-, 2- и 3-комнатных квартир и в двух комнатах для 4-комнатных и более квартир.
В остальных жилых помещениях многокомнатных квартир и в кухне нормируемое значение КЕО при боковом освещении должно обеспечиваться в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола; в остальных помещениях жилых и общественных зданий - в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности.
При верхнем или комбинированном естественном освещении помещений любого назначения нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первая и последняя точки принимаются на расстоянии 1 м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.
Допускается деление помещений на зоны с боковым освещением (зоны, примыкающие к наружным стенам с окнами) и зоны с верхним освещением. Нормирование и расчет естественного освещения в каждой зоне производится независимо друг от друга.
Расчет естественного освещения помещений производится без учета мебели, оборудования, озеленения и других затеняющих предметов, а также при 100%-ном использовании светопрозрачных заполнений в светопроемах. Расчетные значения КЕО следует округлять до сотых долей.
Допускается снижение расчетного значения КЕО  от нормируемого КЕО  не более чем на 10%.
Расчетные значения средневзвешенного коэффициента отражения внутренних поверхностей помещения следует принимать равными 0,50 в жилых и общественных помещениях и 0,40 в производственных помещениях.

Определение площади окон жилых зданий

Суммарная площадь окон жилых зданий согласно п. 2.17* СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.) должна быть не более 18 % от суммарной площади светопрозрачных и непрозрачных ограждающих конструкций стен, если приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций Ror меньше 0,56 м2?°С/Вт. При определении этого соотношения в суммарную площадь непрозрачных конструкций следует включать все продольные и торцевые стены, а также площади непрозрачных частей оконных створок и балконных дверей.

При светопрозрачных ограждениях с R0r не менее 0,56 м2?°С/Вт площадь остекления ограничивается в 25 %. Площадь светопрозрачных конструкций в общественных зданиях следует определять по минимальным требованиям СНиП 23-05-95 и МГСН 2.06-99.

 

Нормативные документы по данной теме: