Естественное освещение: нормирование и расчет

Естественное освещение, источником которого является солнечный свет, наиболее благоприятно, так как спектр его наиболее адекватен человеческому глазу, ультрафиолетовая часть спектра обладает бактерицидными действиями, (ультрафиолетовые лучи значительно задерживаются обычными стеклами, попадают в помещение при открытых окнах), оно экономично.

Смешанное освещение достигается одновременным использованием естественного и искусственного освещения.

Естественное освещение – это освещение помещений прямым или отраженным светом солнца, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Оно может быть: боковым – естественное освещение через световые проемы в наружных стенах; верхним – через фонари, световые проемы в покрытиях, а также через проемы в стенах в местах перепада высот зданий, комбинированным – сочетание верхнего и бокового естественного освещения.

Естественное освещение нормируется по коэффициенту естественной освещенности (КЕО). Это отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода. Выражается в процентах.

где Е_вн – освещенность на рабочем месте, лк;

Е_нар – освещенность на открытой поверхности, замеренная одновременно, лк.

Нормируемые уровни освещенности представлены в СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования».

Минимально допустимая величина КЕО определяется разрядом зрительной работы, который характеризуется размером различаемой детали. При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

КЕО нормируется с учетом характера выполняемой зрительной работы, типа освещения здания или помещения, пояса светового климата и солнечности климата, местности, где расположено предприятие. По особенностям светового климата территория России разбита на 5 световых поясов.

В I световом поясе расположены гг. Мурманск, Петрозаводск, Нарьян-Мар, Воркута.

Во II световом поясе находятся гг. Санкт-Петербург, Ханты-Мансийск, Тула, Вилюйск, Верхоянск, Анадырь, Магадан, Петропавловск-Камчатский.

В III световом поясе расположены гг. Москва, Горький, Саратов, Екатеринбург, Якутск, Охотск.

Нормируемый уровень естественной освещенности обеспечивается необходимой площадью световых проемов при проектировании зданий на основании расчета:

а) при боковом освещении помещений по формуле

при верхнем освещении по формуле

где S_o – площадь световых проемов при боковом освещении;

S_п – площадь пола помещения;

е_н – нормированное значение КЕО;

К_з – коэффициент запаса;

η₀ – световая характеристика окон;

К_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями;

τ₀ – общий коэффициент светопропускания;

r₀ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом осве­щении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения и подсти­лающегося слоя, прилегающего к зданию;

S_ф – площадь световых проемов при верхнем освещении;

η_ф – световая характеристика фонаря или светового проема в плоскости покрытия;

r₂ – коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения;

К_ф – коэффициент, учитывающий тип фонаря.

Для ориентировочных расчетов можно пользоваться световым коэффициентом К_св.

где S_св – площадь световых проемов, м²;

S_п – площадь пола, м².

Солнце является также естественным источником ультрафиолетового излучения с длинами волн меньше 400 нм.

Для человека биологическое действие ультрафиолетовых лучей солнечного света является жизненно необходимым фактором, недостаток приводит к нарушению здоровья и световому голоданию, что возникает на Крайнем Севере, у рабочих подземных шахт, рудников и т.д. В условиях производства искусственным источником ультрафиолетового излучения могут быть газоразрядные лампы, электрические дуги и др. В производственных условиях возможно возникновение острых и хронических заболеваний от воздействия ультрафиолетового излучения: глаз – электроофтальмия, кожи – дерматитов, онкологических заболеваний, отравления высокотоксичными веществами – озоном и оксидами азота, образующимися при сварочных работах.

Ультрафиолетовое излучение характеризуется:

• эритемным потоком (Ф, эр) – мощность эритемного излучения,

• эритемной освещенностью (Е, эр/м²),

• эритемной дозой (Н, эр ч/м²).

Нормируется этот гигиенический фактор СН 4557-88 «Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях» в соответствии с которыми допускается максимальная облученность не выше 7,5 мэр·ч/м², максимальная суточная доза – 60 мэр·ч/м² для диапазона УФ с длиной волны более 280 нм.

Приборы контроля – УФ дозиметры, спектрометры, УФ фотомеры, Эр –метры.

Основные средства защиты:

• экранирование источников излучения и рабочих мест,

• применение СИЗ: спецодежда, защитные очки и щитки со светофильтрами,

• кремы.

При эксплуатации загрязнение остекленных световых проемов может снизить освещенность в помещении до 70% от запроектированной. В соответствии с этим необходимо соблюдать сроки чистки световых проемов (не реже 2-4 раз в год) в зависимости от их загрязнения и характера выделяющихся вредностей (пыли, дыма). Существенное значение имеет цветовая отделка стен помещений.

Совмещенное освещение помещений производственных зданий допускается предусматривать в отдельных случаях, когда естественное освещение недостаточно и не соответствует нормам. В этих случаях оно дополняется искусственным при условии обеспечения наименьшего нормированного значения КЕО.