12.3. Расчет естественного освещения

Естественное освещение производственных помещений может быть следующих видов:

а) верхнее - через световые фонари в перекрытии;

б) боковое - через окна в наружных стенах;

в) комбинированное - через световые фонари и через окна.

Естественная освещенность очень изменчива в зависимости от времени дня, сезона и атмосферных условий. Поэтому оценку естественного освещения помещений производят не на абсолютной величине создаваемой освещенности, а по относительной величине, показывающей во сколько раз освещенность внутри помещения меньше освещенности снаружи здания. Эта относительная величина, выраженная в процентах, называется коэффициентом естественной освещенности (КЕО) и определяется по формуле:

е = (Е_в/Е_н)·100%, (12.7)

где:

е - КЕО, выраженный в процентах, %;

Е_в - освещенность внутри помещения, лк;

Е_н - освещенность снаружи здания (определяемая по горизонтальной плоскости в условиях экранирования прямых солнечных лучей), лк.

В строительных нормах и правилах предусматривается раздельное нормирование при освещении верхним и боковым светом; при использовании только бокового света нормируется минимальное значение КЕО (e_min), при освещении верхним или комбинированным светом - среднее значение КЕО (е_ср). Это объясняется большой неравномерностью освещения при изменении бокового света. При освещении верхним или комбинированным светом имеет место достаточная равномерность освещения. Выбор КЕО по нормам определяется степенью точности выполняемых работ и видом естественного освещения [см. приложение табл. П.1].

Расчет освещенности производится путем определения коэффициента естественной освещенности в различных точках помещения. Коэффициент естественной освещенности может быть представлен как сумма трех компонентов:

е = е_п + е_в + е_з, (12.8)

где:

е_п - КЕО от прямого света;

е_в - КЕО, определяемый отраженным светом от внутренних поверхностей помещения;

е_з - КЕО, определяемый отраженным светом от стен, противостоящих зданий, земли и т. п.

Классическим методом расчета естественного освещения является графический метод, предложенный Данилюком.

Для ориентировочных расчетов используются определения требуемой площади светопроемов, которая обеспечивает нормированную для данной работы величину коэффициента естественной освещенности. Используется следующие формулы:

а) при боковом освещении помещения:

S_o = (S_п·e_min·η·k)/(100·τ_o·r₁), (12.9)

б) при верхнем освещении помещения:

S_ф = (S_п·e_cp·η_ф)/(100·τ_o·r₂), (12.10)

где:

S_о - площадь проемов, м²;

S_ф - площадь световых фонарей, м²;

S_п - площадь пола помещения, м²;

e_min - нормированное минимальное значение КЕО для данного помещения при боковом освещении (табл. 12.1);

е_ср - нормированное значение КЕО для данного помещения при верхнем и комбинированном рабочем освещении (табл. 12.1);

η_о - световая характеристика окна (табл. 12.2);

k - коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями (табл. 12.4);

τ_о - общий коэффициент светопропускания (табл. 12.5);

η_ф - световая характеристика фонаря (табл. 12.3);

r₁ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при боковом освещении (табл. 12.6);

r₂ - коэффициент, учитывающий влияние отраженного света при верхнем освещении (табл. 12.7).

Таблица 12.1