4.4. Перевірочний розрахунок природного освітлення виробничого приміщення

На рівень освітленості приміщення впливають наступні фактори:

– світловий клімат;

– площа та орієнтація світлових прорізів;

– ступінь чистоти скла у світлових прорізах;

– колір стін та стелі приміщення;

– глибина приміщення;

– наявність предметів, що заступають вікно як із середини, так і ззовні приміщення.

Оскільки природне освітлення непостійне впродовж дня, кількісна його оцінка проводиться за відносним показником – коефіцієнтом природної освітленості (КПО), е, %:

де Е_вн – освітленість в даній точці всередині приміщення, що створюється світлом неба (безпосереднім або відбитим); Е_зов – освітлення горизонтальної поверхні, що створюється в той самий час ззовні світлом повністю відкритого небосхилу.

Фактичний КПО визначають відношенням заміряної освітленості на робочому місці у виробничому приміщенні Е_вн до одночасної освітленості ззовні приміщення Е_зов у горизонтальній площині при відкритому небосхилі (щоб ніщо не затінювало фотоелемент люксметра) і дифузному світлі (сонце закрите хмарою).

За умовну робочу поверхню приймається горизонтальна поверхня на висоті 0,8 м від підлоги.

В чинних ДБН В.2.5.28-2006 нормовані значення КПО (е_н) наведені для III світлового поясу. Для приміщень, розміщених в I, II, IV і V поясах, визначаються за формулою:

e_N^{I, II, IV, V} = е_н^III ∙ m_N,

де е_н^III – значення КПО, яке задається ДБН В.2.5.28-2006 в залежності від розряду виконуваних робіт; m_N – коефіцієнт світлового клімату, який враховує особливості світлового клімату; N – номер групи забезпеченості природним світлом.

Природна освітленість робочої поверхні всередині приміщення створюється кількома складовими, що можна представити наступним рівнянням:

Е_вн = Е_з + Е_в + Е_б,

де Е_з – освітленість, яка створюється дифузним світлом неба, що потрапляє через світловий проріз безпосередньо на робочу поверхню; Е_в – освітленість, яка створюється за рахунок відбиття світла від стін, стелі, підлоги; Е_б – освітленість, яка створюється за рахунок відбиття світла від будівлі, що стоїть навпроти світового прорізу.

При розрахунку природного освітлення необхідно враховувати всі три складові освітленості.

Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових прорізів (вікон, ліхтарів) у відповідності з нормованими значеннями КПО.

Попередній розрахунок площі світлових прорізів проводиться за формулами:

а) при односторонньому боковому освітленні приміщень

;

б) при верхньому освітленні

,

де S_в – площа вікон при боковому освітленні; S_n ‒ площа підлоги приміщення; е_н – нормоване значення КПО (при односторонньому боковому освітленні нормується мінімальне значення КПО в точці, розташованій на віддалі 1 м від стіни, найбільш віддаленої від світлових прорізів, на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні; при верхньому освітленні нормується середнє значення КПО в точках, розташованих на перетині вертикальної площини характерного розрізу приміщення і умовної робочої поверхні); η_в – світлова характеристика вікон; К₃ – коефіцієнт запасу (для виробничих приміщень К₃ = 1,3 – 1,5); К_буд – коефіцієнт, який враховує затінювання світлових прорізів будівлями, які розташовані навпроти; τ₀ – загальний коефіцієнт світлопроникнення, який визначається за формулою:

де τ₁ – коефіцієнт світлопропускання матеріалу; τ₂ – коефіцієнт, який враховує втрати світла в рамах світлопрорізу; τ₃ – коефіцієнт, який враховує втрати світла у несучих конструкціях (при боковому освітленні рівний τ₃ = 1, при верхньому – τ₃ = 0,8 – 0,9); τ₄ – коефіцієнт, який враховує втрати світла у сонцезахисних пристроях; τ₅ – коефіцієнт, який враховує втрати світла в захисній сітці, яка встановлюється під ліхтарями (приймається рівним 0,9); r₁ – коефіцієнт, який враховує підвищення КПО при боковому освітленні завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення, значення якого визначається залежно від параметрів приміщення та середнього коефіцієнта відбиття (ρ_сер) стелі, стін та підлоги, що визначається за формулою:

де ρ_стелі, ρ_стін, ρ_{підлоги} – відповідні коефіцієнти відбиття; S_стелі, S_стін, S_{підлоги} – відповідні площі поверхонь;

S_л – площа світлових прорізів при верхньому освітленні; η_л – світлова характеристика ліхтарів або світлового прорізу в площині покриття; r₂ – коефіцієнт, який враховує підвищення КПО при верхньому освітленні завдяки світлу, яке відбивається від поверхонь приміщення; К_л – коефіцієнт, який враховує тип ліхтаря.

Найпростіший метод розрахунку природної освітленості, що застосовується, головним чином, як перевірочний, зводиться до вибору типу вікон і розрахунку їх кількості за світловим коефіцієнтом (α):