Основной характеристикой естественного освещения служит

Характеристики естественного освещения. Действие естественного освещения на человека. Основные законы строительной светотехники. Закон проекции телесного угла. Закон светотехнического подобия.

Под естественным светом в светотехнике понимают свет, создаваемый солнечным и небесным излучением.

Характеристики естественного освещения

Уровень освещения на поверхности

-Распределение яркости на кажущейся поверхности неба

Спектр свойств света, излучаемый разными участками неба

Динамичность освещения

Действие естественного осещения на человека

-Информативная (зрительная) (взаимод. с материальной средой и глазом воздействуя на органы зрения)

-морфофункциональная (не связана с возникновением зрительных образов)

-бактерицидная (разрушение живых тканей, умертвение бактерий)

Основные законы строительной светотехники

1. Закон проекции телесного угла 2. Закон светотехнического подобия 3. Закон эффективности светопроемов 4. Закон сложения освещенностей.

Закон проекции телесного угла

Освещенность создаваемая равномерно светящейся поверхностью равна произведению яркости неба на площадь проекции на освещаемую плоскость телесного угла, под которым из точки виден участок неба.

Освещеность в точке Ем, есть В –яркость на ∆∂ — проекцию площади т.у. Ем=В*∆∂

∆∂- площадь проекции поверхности частей сферы единичного радиуса которую высекает телесный угол. (не учитывается отражение, осветление. Небо равнояркое.)

Вывод- освещенность в точке М, созд малым участком ∆S определяется по формуле Ем=У*cosα/r 2

Поскольку ∆У=В*∆S, то при r=1 Ем=В*∆S* cosα,

Поскольку ∆S* cosα=∆∂, то

Закон светотехнического подобия.

Освещение в какой либо точке зависит не от абсолютных размеров, а от относительных.

(Освещенность в точке от светящейся поверхности зависит не от абсолютных ее размеров, а от относительных. Или, светящиеся равнояркие поверхности разных размеров могут создать в точке одинаковую освещенность, если площади проекции их телесных углов, описанных из точки по их контуру, будут равны)

Коэффициент естественной освещенности (КЕО). Геометрический КЕО. Графики А.М. Данилюка. Определение геометрического КЕО по графикам А.М.Данилюка.

КЕО—относительная характеристика естественной освещённости, выражаемая отношением освещённости, создаваемой светом неба в заданной точке внутри помещения (непосредственно или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещённости под открытым небом.

Геометрический КЕО.- Если точка N располагается на открытой поверхности и освещается всем небосводом, то проекция телесного угла на горизонт. поверхность πR² при r=1 , проекция равна π, ЕN= Bπ, если точка М в помещении значение КЕО в точке М

КЕО-геометр. Т.к он определяется размерами светопроема и не зависит от распределения яркости по небосводу.

Определение геометрического КЕО по графикам А.М.Данилюка

Первый график позволяет учесть высоту оконного проема и определить количество лучей n1 , попадающее в помещение от прямого солнечного света .

Второй график А . М . Данилюка позволяет учесть ширину оконного проема. Предварительно, по 1-му графику А . М . Данилюка определяется номер полуокружности с , на которой находится середина оконного проема.

Непостоянство в помещениях естественного освещения во времени вызвало необходимость ввести отвлеченную единицу измерения естественной освещенности, называемую КЕО

Средняя и относительная яркость небосвода. Яркость небосвода в зените. Расчет КЕО по известному значению геометрического КЕО. Учет отраженной составляющей КЕО. Учет затенения окон при расчете КЕО. Учет влияния противостоящего здания. Расчет КЕО по формуле СП.

Средняя и относительная яркость небосвода. Яркость небосвода в зените. Расчет КЕО по известному значению геометрического КЕО. Учет отраженной составляющей КЕО. Учет затенения окон при расчете КЕО. Учет влияния противостоящего здания. Расчет КЕО по формуле СП.

Средняя яркость небосвода — Это яркость которая будучи равномерной на всем небосводе обеспечивает ту же освещенность на открытой площади, что и реально распределяет яркость Bср= En/ π

Относительная – зависит от угловой высоты участка небосвода и определяется по формуле qθθ/Вср=3/7(1+2sinθ)

В зените θ=90, Вθ/Вср=3/7(1+2sin90)=9/7

ε=∂/π – значение геометрического кео

Ем=В*∆∂ — для точки М в помещении

ЕN=Вср*π – для точки М на открытой площадке

Значение е = Ем / ЕN= В*∆∂/ Вср*π=ε*q

Учет отраженной сост кео

Для М Ем=Е прямая+Е отраж , отсюда

r – коэффиц учитывающий повышение кео

благодаря свету отраженному от внутренних поверхностей е=ε*q*r

учет отражения окон

Ем=dФм/dS= dФокна/ dS*t Отсюда е= ε*q*r*t/Кз

t(коэффициент светопропускания заполнения светопроемов) t= t1 · t2· t3 · t4

t1 – коэффициент светопропускания материала t2– коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроёма t3– коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, при боковом освещении t4 – коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах Кз –коэф запаса

Влияние противоп здания

kзд-коэф учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей кео в помещении при наличае противостоящих зданий

bф— средняя относительная яркость фасада противостоящего здания

ε-геометрическое кео в расчетной точке при боковом освещении учитывающий свет отраженный фасадами

Естественное освещение: виды и основные аспекты выбора

Системы естественного освещения являются идеальным вариантом практически для любых зданий и сооружений. Ведь в отличии от искусственного света естественный не имеет мерцаний, обеспечивает полную светопередачу, комфортен для глаз и конечно же является совершенно бесплатным.

Да и вообще приятный, согревающий луч света всегда наполняет комнату особой атмосферой. Поэтому не удивительно что с древних времен люди стараются в своих зданиях обеспечить максимум естественного света.

  • Типы естественного освещения
  • Методы правильного планирования естественного освещения
    • Нормы естественного освещения зданий
    • Выбор оконных систем для здания
    • Сочетание норм КЕО и норм освещённости
  • Вывод

Типы естественного освещения

За время своего развития человечество придумало немало способов обеспечить свое жилище солнечными лучами. Но все эти способы условно можно разделить на три способа.

  • Наиболее часто применяемым является боковое освещение. В данном случае свет струится через проем в стене и падает на человека сбоку. Откуда пошло и название.

Боковое освещение достаточно просто реализуемо и обеспечивает качественную освещенность внутри дома. В то же время в широких залах, когда стены противоположные от окна расположены далеко, солнечный свет далеко не всегда достает во все уголки комнаты. Для этого увеличивают высоту оконных проемов, но такой выход не всегда возможен.

  • Более интересным для таких помещений является верхнее освещение. В этом случае свет падает из проемов в крыше и струится на человека сверху.

Такой вид освещения является практически идеальным. Ведь при правильном планировании можно обеспечить освещенность любого уголка дома.

Но как вы понимаете он возможен только при одноэтажном планировании. Да и теплопотери у такого вида естественного освещения на порядок выше. Ведь теплый воздух всегда поднимается вверх, а там холодные окна.

  • Именно поэтому существует освещение естественное комбинированное. Оно позволяет взять лучшее из первых двух видов. Ведь комбинированным называется освещение, при котором свет на человека падает как сверху, так и снизу.

Но как вы понимаете такой вид освещения так же возможен только в одноэтажном здании или на верхних этажах многоэтажных зданий. Но вот стоимость таких оконных систем является не маловажным ограничивающим фактором их применения.

Методы правильного планирования естественного освещения

Но зная виды естественного освещения мы не на шаг не приблизились к раскрытию вопроса как организовать правильное освещение у себя дома? Для ответа на него давайте мы шаг за шагом разберем основные этапы планирования.

Нормы естественного освещения зданий

Для того чтоб правильно спланировать освещение мы прежде всего должны ответить на вопрос, а какое оно должно быть? Ответ на этот вопрос нам дает СНиП 23 – 05 – 95 который устанавливает нормы КЕО для промышленных, жилых и общественных зданий.

  • КЕО – это коэффициент естественного освещения. Он является соотношением между уровнем естественного освещения в определенной точке дома и освещенностью вне помещения.
  • Оптимальность данного параметра рассчитана научно-исследовательскими институтами и сведена в таблицу, которая стала нормой при проектировании. Но дабы пользоваться этой таблицей нам необходимо знать нашу широту.
Читайте также  Как правильно распределить освещение в квартире?

  • Из уроков БЖД и географии вы должны помнить, что чем южнее, тем интенсивность солнечного потока выше. Поэтому вся территория нашей страны была разделена на пять зон светового климата, каждая из которых имеет два подвида.
  • Зная нашу зону светового климата, мы наконец можем определить необходимый нам КЕО. Для жилых зданий он составляет от 0,2 до 0,5. Причем чем южнее, тем КЕО меньше.
  • Это связано опять-таки с географией. Ведь чем южнее, тем освещенность вне помещения выше. А КЕО это отношение освещенности вне помещения и внутри его. Соответственно для создания одинакового уровня освещенности для домов на юге и севере последним придётся приложить больше усилий.

  • Чтоб двигаться дальше, нам необходимо узнать, а где эта точка в доме для которой мы будем определять уровень освещенности? Ответ на этот вопрос нам дают п.5.4 – 5.6 СНиП 23 – 05 -95.
  • Согласно им, при двухсторонем боковом освещении жилых помещений нормируемой точкой является центр комнаты. При одностороннем боковом освещении нормируемой точкой является плоскость в метре от стены противоположной окну. В остальных помещениях нормируемой точкой является центр помещения.

Обратите внимание! Для одно-, двух- и трехкомнатных квартир такой расчет делается для одной жилой комнаты. В четырехкомнатной квартире такой расчет делается для двух комнат.

  • Для верхнего и комбинированного освещения нормируемой точкой является плоскость в метре от наиболее затемненных стен. Эта норма относится и к промышленным помещениям.
  • Но все что мы привели выше инструкция предписывает применять для жилых и общественных зданий. С производственными все немного сложнее. Дело в том, что производства бывают разные. На одних обрабатываю метровые заготовки, а на других имеют дело с микросхемами.
  • Исходя из этого все виды работ разделили на восемь классов в зависимости от разряда зрительной работы. Там, где обрабатывают изделия меньше 0,15 мм отнесли к первой группе, а там, где точность не особенно нужна отнесли восьмой. И вот для промышленных предприятий КЕО выбирают исходя из разряда зрительной работы.

Выбор оконных систем для здания

Естественный свет в наше здание будет проникать через окна. Поэтому зная нормы, которые нам необходимо соблюсти, можно переходить к выбору окон.

  • Самой перовой задачей является выбор оконных систем. То есть мы должны определиться какое у нас будет освещение – верхнее, боковое или комбинированное в каждой комнате. Для ответа на этот вопрос нужно учитывать архитектурное строение здания, его географическое расположение, используемые материалы, теплоэффективность дома и конечно не маловажную роль отыграет цена.
  • Если вы делаете выбор в пользу верхнего освещения, то вы можете использовать так называемые светоаэрационные или зенитные фонари. Это специальные конструкции, которые зачастую кроме света обеспечивают еще и вентиляцию зданий.
  • Светоаэрационные фонари в большинстве случае имеют прямоугольную форму. Это связано с удобством монтажа. В то же время наиболее удачными в плане освещения считается треугольная форма. Но для треугольных фонарей практически не существует надёжных систем поднятия окон для вентиляции.
  • Светоаэрационные фонари обычно устанавливают над промышленными зданиями с большим внутренним тепловыделением, либо на зданиях, расположенных в южных широтах как на видео. Это связано с большими тепловыми потерями таких оконных систем.

Естественное освещение: принципы гигиенического нормирования естественного освещения. Методы расчета естественного освещения производственных помещений

В зависимости от качественных и количественных характеристик освещения различают следующие основные гигиенические требования к освещению:

  • · достаточность уровня освещенности или яркости фона;
  • · равномерность распределения яркости в поле зрения;
  • · ограничение слепящего действия от источников света;
  • · устранение резких и глубоких теней;
  • · приближение спектра излучения искусственных источников к спектру дневного света.

Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений. Оно создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее благоприятно. Используя этот вид освещения, следует учитывать метеорологические условия и их изменения в течение суток и периодов года в данной местности. Это необходимо для того, чтобы знать, какое количество естественного света будет попадать в помещение через устраиваемые световые проемы здания: окна — при боковом освещении, световые фонари верхних перекрытий здания — при верхнем освещении. При комбинированном естественном освещении к верхнему освещению добавляется боковое. Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Установленные расчетом размеры световых проемов допускается изменять на +5, -10%.

Естественное освещение в помещениях регламентируется нормами СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы, системы и вида освещения, фона, контраста объекта с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в зависимости от времени суток, года, метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия оценки естественного освещения принята относительная величина — коэффициент естественной освещенности КЕО, не зависящий от вышеуказанных параметров.

КЕО — это отношение освещенности в данной точке внутри помещения Евн к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в процентах.

Принято раздельное нормирование КЕО для бокового и верхнего естественного освещения. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в пределах рабочей зоны, которое должно быть обеспечено в точках, наиболее удаленных от окна; в помещениях с верхним и комбинированным освещением — по усредненному КЕО в пределах рабочей зоны.

Естественное освещение создается солнечным светом через световые проемы. Оно зависит от многих объективных факторов, как-то: времени года и дня, погоды, географического положения и т.п. Основной характеристикой естественного освещения служит коэффициент естественного освещения (КЕО), то есть отношение естественной освещенности внутри здания Ев к одновременно измеренной наружной освещенности горизонтальной поверхности (Ен). КЕО обозначается через «е»:

Естественная освещенность нормируется согласно СНиП 23-05-95. Для установления необходимого нормативного значения КЕО, т.е. необходимо учесть размер объекта различения, т.е. разряд зрительной работы, контраст объекта различения и фона, а также характеристику фона. Помимо этого, учитывается географическая широта местоположения здания (коэффициентом светового климата m) и ориентировка помещения по сторонам горизонта (с).

Тогда е = енсm, где ен — табличное значение КЕО, определяемое на основании разряда зрительной работы и вида естественного освещения. При естественном освещении нормируется его неравномерность, т.е. отношение максимальной к минимальной освещенности .

Чем выше разряд зрительной работы, тем меньше допускается неравномерность освещенности.

Для определения потребных площадей световых проемов используются зависимости:

— для бокового освещения (площадь окон):

— для верхнего освещения (площадь световых фонарей):

де Sп — площадь пола, м2;

ен — нормированное значение КЕО;

ho, hф — световая характеристика соответственно окон и фонарей;

К — коэффициент учета затенения окон противоположными зданиями;

r1, r2 — коэффициенты, учитывающие повышение КЕО при боковом и верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения;

фо — общий коэффициент светопропускания светопроемов. В основе расчета КЕО лежит зависимость его от прямого света небосвода и света, отраженного от поверхностей зданий и помещений. Так, при боковом освещении

фоr, где: Eд, E3q — геометрические коэффициенты освещенности от небосвода и противоположного здания; q — коэффициент учета неравномерной яркости небосвода; К — коэффициент учета относительной яркости противостоящего здания; фо — коэффициент светопропускания световых проемов; коэффициент учета роста КЕО за счет отражения света от поверхностей помещения.

Читайте также  Монтаж ландшафтного освещения

Геометрические коэффициенты освещенности определяются графически по методу Данилюка путем подсчета числа участников (секторов) небосвода, видимых в светопроеме в вертикальной и горизонтальной плоскости.

КЕО определяется для характерных точек помещения. При одностороннем боковом освещении принимается точка, расположенная на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов. При двустороннем боковом освещении определяется КЕО в точке посредине помещения.

Естественное освещение

3.1. Естественное освещение.

Естественным называют освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Является обязательным для производственных помещений с постоянным пребыванием людей (исключение – помещения, предназначенные (в установленном порядке) для определенных видов работ, и помещения, размещение которых разрешено в подвальных и цокольных этажах зданий и сооружений – транспортные туннели, электрощитовые, вентиляционные камеры, светокопировальные и фотомастерские, проходы, переходы и т.д.). Интенсивность естественного освещения помещений зависит от времени суток и года, атмосферных явлений, ориентировки зданий С – Ю, В – 3, высоты, расстояния и окраски соседних зданий, величины и формы окон, внутренней отделки (окраски) и глубины помещений и т.п.

1 Все таблицы по СНиП 23 – 05 – 95 см. в «Приложеии».

Наиболее благоприятное освещение достигается при ориентации зданий на южную половину горизонта, при расстояниях между зданиями не менее высоты здания, при окраске их в светлые тона, при устройстве комнат глубиной, не превышающей удвоенного расстояния от верхнего края окна до пола.

При устройстве легких металлических переплетов световых проёмов теряется 5 – 10% естественного света; при деревянных переплетах эти потери возрастают до 35 – 40%. Обыкновенные оконные стекла поглощают 8 – 15% дневного света, в том числе биологически активные УФ лучи. Зимнее двойное застекление поглощает до 25% света. Загрязнение оконных стекол повышает потери световых лучей до 50%. Тюлевые занавески поглощают еще до 20–30% света.

Светлая окраска стен и потолка усиливает освещенность помещений, т.к. свет, падая на светлые поверхности, многократно отражается.

Конструктивные системы естественного освещения: боковое – световые проемы расположены в стенах; верхнее – прозрачные перекрытия и световые фонари на крыше; комбинированное – наличие световых проемов в стенах и перекрытиях одновременно.

3.2. Совмещённое освещение

Совмещенным называют освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняют искусственным. Для выполнения работ I–III разрядов, т.е. наивысшей, очень высокой и высокой точности, в основном применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естественного освещения.

3.3. Искусственное освещение.

Искусственное освещение выполняют электрическими источниками света. Функциональные виды искусственного освещения: рабочее ¾ обязательное для всех производственных процессов; аварийное ¾ для продолжения работы при отключении рабочего освещения в случаях аварии. эвакуационное ¾ для эвакуации людей из помещений при аварийном отключении рабочего освещения; освещенность основных проходов и запасных выходов должна быть не менее 0,5 лк на уровне пола и не менее 0,2 лк на открытых территориях; охранное («темное освещение») ¾ выполняют вдоль границ охраняемых территорий; сигнальное – для фиксации границ опасных зон, указывает безопасный путь эвакуации.

Конструктивные системы искусственного освещения: общее –источники света распределены равномерно без учета расположения рабочих мест; общее локализованное ¾ для увеличения освещения посредством размещения ламп ближе к рабочим поверхностям; местное ¾ для освещения рабочего места (настольная лампа); применение одного местного освещения внутри производственных зданий запрещено, т.к. образуются резкие тени, зрение утомляется, создается опасность травматизма; комбинированное – включает общее и местное освещение (для выполнения зрительных работ высокой точности комбинированное освещение обязательно – см. табл. 1).

4. Измерение и нормирование производственного освещения.

Нормирование – установление пределов безопасного (для организма) изменения значений и свойств воздействующих факторов.

Нормирование естественного и искусственного освещения выполняют с учетом требований гигиены труда и техники безопасности при минимальных затратах электроэнергии и других ресурсов, а также трудовых затрат на монтаж и эксплуатацию осветительных установок.

Оценку и нормирование естественного и искусственного освещения производят с учетом характера зрительной работы (определяется наименьшим размером объекта различения).

Для гигиенической оценки освещения применяют основной абсолютный показатель – освещенность Е, лк (и некоторые вспомогательные показатели: яркость, ослепленность, коэффициент пульсации) и относительный показатель – коэффициент естественной освещенности КЕО, %.

Коэффициент естественной освещенности КЕО – выраженное в процентах отношение освещенности некоторой точки заданной плоскости внутри помещения к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.

КЕО= (2)

где Евн – освещенность в заданной точке помещения, лк; Ен – освещенность наружной точки, лк.

КЕО показывает, какая доля естественного освещения попадает в данную точку помещения. Величина КЕО не зависит от времени суток, года, погодных условий, но определяется величиной и расположением световых проемов, прозрачностью (и чистотой) оконных стекол, окраской стен помещения и т.п. Чем дальше рабочая поверхность расположена от световых проемов, тем меньше значение КЕО на этой поверхности. Нормированные величины КЕО определяются разрядом зрительной работы: чем выше разряд, тем выше требуемое значение КЕО.

В небольших помещениях при одностороннем боковом естественном освещении нормируют минимальное значение КЕО (емин.) в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1м от стены, наиболее удаленной от световых проемов; при двустороннем боковом естественном освещении – в точке посередине помещения.

Рабочая поверхность – поверхность, на которой производят работу и нормируют или измеряют освещенность.

Характерный разрез помещения – поперечный разрез посередине помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления световых проемов (при боковом освещении) или к продольной оси пролетов помещения. В характерный разрез помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также точки рабочей зоны, наиболее удаленные от световых проемов.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируют среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Первую и последнюю точки принимают на расстоянии 1м от поверхности стен (перегородок) или осей колонн.

В производственных помещениях со зрительной работой I – III разрядов необходимо выполнять совмещенное освещение.

Нормированные значения КЕО ( еN ) для зданий, расположенных в различных районах, определяют по формуле:

(3)

где N – номер группы обеспеченности естественным светом по табл. 2 и 3;

eH – значение КЕО(административных районов) по табл. 3;

mN – коэффициент светового климата.

Полученные по формуле (3) значения eN округляют до десятых долей.

В таблице 1 приведены значения eH (для светового пояса группы 1 административных районов России), необходимые для проектирования систем естественного, искусственного и совмещенного освещения, а также сочетания нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициентов пульсации.

Значения коэффициентов светового климата и группы административных районов по ресурсам светового климата см. в табл. 2 – 3 (Ростов и Ростовская область относятся к группе № 5).

Характеристики светового климата учитывают световой поток, проникающий через светопроемы в помещение в течение года благодаря солнечному свету, архитектурно-конструктивному решению и ориентации световых проемов по сторонам горизонта.

Контроль освещенности на соответствие требованиям СНиП 23–05–95 /1/ выполняют с помощью люксметра (см. ниже, рис. 1).

Оценку естественной освещенности помещений проводят по показателю КЕО (%); с этой целью помещение полностью освобождают от мебели и других световых экранов (портьер, занавесок и т.п.), тщательно моют окна. Освещенность Е (лк) в нормируемых точках определяют люксметром. КЕО (%) рассчитывают по формуле 2. Полученное значение КЕО сравнивают с нормированным, которое определяют по табл. 1 – 3 с учетом формулы 3.

Читайте также  Датчики света для уличного освещения день ночь

Необходимо помнить: для выполнения работ I – III разрядов обязательно применяют совмещенное освещение в связи с недостаточностью естественного освещения (см. табл. 1).

Оценку совмещенного освещения помещений и рабочих поверхностей производят по показателю КЕО (%). Освещенность Е (лк) рабочих поверхностей определяют люксметром. КЕО рассчитывают по формуле 2. Полученные значения КЕО сравнивают с нормативными по табл. 1.

Оценку искусственного освещения помещений и рабочих поверхностей выполняют по показателю освещенности (Е, лк), измеряемой люксметром. Полученные значения Е сравнивают с нормативными по табл. 1.

Фотоэлектрический люксметр (рис. 1) предназначен для измерения освещенности (лк). Принцип действия прибора основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении селенового фотоэлемента (по спектральным характеристикам близкого к чувствительности глаза человека) в замкнутой цепи, состоящей из фотоэлемента и измерителя, возникает ток, пропорциональный падающему световому потоку. Прибор оснащён затеняющими светофильтрами, расширяющими диапазон измерений освещённости от 5 до 50000 лк и более.

Погрешность люксметра имеет максимальную величину в начале шкалы, поэтому для большей точности измерения при малых отклонениях стрелки амперметра необходимо перейти на меньший предел измерения.

Что такое естественное освещение помещений

Свет солнца – это не только источник жизни для всех живых организмов на Земле, но и важный фактор, влияющий на выполнение работы, отдых и т.д. Чтобы обеспечить комфортную обстановку в доме или квартире, нужно позаботиться о качественном естественном освещении и по возможности обеспечить его оптимальные показатели.

Определение

Естественное освещение – это освещение поверхности Земли за счет прямого солнечного излучения или рассеянного света, исходящего от небосвода. Это самый комфортный вариант в дневное время, благоприятный для человеческого зрения, поэтому по возможности следует использовать именно его.

Источник естественного света – Солнце, которое излучает мощнейший поток световой энергии. Она достигает поверхности планеты как виде прямого, так и в виде рассеянного излучения. Для проведения всех видов расчетов по естественной освещенности для помещений используется только диффузный (рассеянный) свет.

Особенность этого показателя заключается в том, что он не имеет определенной величины и зависит от целого ряда характеристик:

  1. Географическая широта. Чем ближе к экватору – тем больше солнца приходится на поверхность и тем выше показатели освещенности.
  2. Расположение объекта. Если он находится около высоких гор или в природной низине, то показатели снижаются по естественным причинам. Не стоит забывать и искусственные препятствия – высокие здания рядом или деревья с густой кроной.
  3. Пора года. В зависимости от периода освещенность очень сильно меняется, так как солнце опускается ниже в зимний сезон и поднимается выше в летний.

Кстати! Естественное освещение может сильно меняться даже в течение нескольких часов. Поэтому при расчетах и выборе варианта надо стараться использовать имеющиеся световые ресурсы с максимальной пользой.

Классификация

Виды естественного освещения в помещениях делят на 3 основные группы. Чтобы выбрать оптимальное решение и провести все необходимые расчеты, надо разобраться в классификации. Все просто:

  1. Боковое освещение – самый распространенный и простой вариант, подходящий для всех типов зданий, независимо от количества этажей и конструктивных особенностей. Свет попадает через проемы в стене, которые бывают разного размера и формы в зависимости от необходимой освещенности. Решение легко реализовать, оно обеспечивает нормальное проникновение света, но могут быть проблемы в больших помещениях, где от окна до стены большое расстояние. Проблему в этом случае можно решить увеличением высоты проемов, но такая возможность есть далеко не всегда.
  2. Верхний вариант. Преимущество этой системы естественного освещения в том, что с ее помощью можно идеально осветить помещение любой формы и размера. Главное – спланировать расположение проемов на крыше и рассчитать их оптимальный размер. Но такие системы доступны только для одноэтажных зданий, работы на кровле намного сложнее из-за необходимости герметизации. Еще один недостаток – большие потери тепла зимой, если проемов много, так как теплоизолировать такие конструкции сложно.
  3. Комбинированное решение сочетает верхний и боковой варианты и позволяет обеспечить оптимальное естественное освещение для любого здания. Но реализовать такой проект можно только в одноэтажных строениях или на верхних этажах многоэтажек. При всех достоинствах он имеет большой минус – сложность проектирования и реализации. Окна для крыши дорогие, а кровельную систему делать намного сложнее из-за отсутствия потолочной перегородки – нужно качественно утеплять скат.

Требования к освещению бывают разными и зависят от того, для чего предназначено помещение и какую работу в нем будут выполнять.

Нужно помнить, что боковое освещение может быть как односторонним, так и двусторонним, когда окна располагаются на прилегающих или противоположных стенах. Это существенно влияет на освещенность.

Системы и нормы естественного освещения

Что касается выбора системы, исходить надо из ситуации. Чаще всего используют стандартные окна, так как это проще всего и не нужно проводить сложные расчеты. Чтобы узнать оптимальный показатель для той или иной комнаты, используют КЕО – коэффициент естественного освещения. Нужно учесть следующее:

  1. Чтобы рассчитать коэффициент, надо разделить освещенность внутри комнаты на наружный показатель и умножить на 100. Полученный результат и будет ориентиром в процентах.
  2. Самостоятельно рассчитывать КЕО нет смысла, так как работу уже провели специалисты научно-исследовательских институтов. В СНиП 23-05-95 есть таблица, в которой собраны оптимальные значения для всех регионов. Нужно выбрать свой, чтобы уточнить показатель, на который нужно ориентироваться.
  3. Коэффициент зависит от региона, чем южнее он находится, тем световой поток ярче и тем ниже может быть соотношение между помещением и улицей. Россия разделена на 5 зон, в которых показатели меняются от 0,2 до 0,5.
  4. В классификации также выделяется несколько групп помещений в зависимости от того, какая работа будет выполняться. Чем четче нужно все видеть, тем выше будут требуемые показатели. Но для жилых комнат особой разницы нет, поэтому можно руководствоваться общими значениями, которые есть в таблице ниже.

Таблица: Коэффициенты естественной освещенности для жилых помещений и нормы при использовании искусственного света

Помещение жилого здания КЕО при боковом освещении в % Рекомендуемая освещенность рабочих поверхностей при искусственном освещении, ЛК
Гостиные, спальни 0,5 150
Кухни 0,5 150
Детские 0,5 200
Кабинеты 1 300
Коридоры 50
Санузлы, ванные комнаты 50

Кстати! Если рядом расположены большие здания или деревья, закрывающие солнечный свет, то нужно учитывать этот момент и увеличивать коэффициенты, исходя из ситуации.

Измерение освещенности

Проводить проверку надо с помощью специальных приборов, это может быть люксометр или фотометр. Пользоваться легко, достаточно изучить короткую инструкцию, чтобы разобраться в работе. Очень важно проводить измерения правильно:

  1. Для комнат с окнами с одной стороны точкой проверки является пол на расстоянии одного метра от противоположной естественному освещению стены.
  2. Если использовано верхнее освещение, то контролировать показатель надо по центру комнаты на высоте 1 метр от пола.
  3. В квартирах с количеством комнат до 3-х проверку проводят в одном помещении. Если комнат 4 и больше, надо контролировать показатели как минимум в двух местах.

Использовать следует только поверенные приборы, чтобы показания были точными. Нужно помнить, что если окна находятся с южной или восточной стороны, то освещенность в них намного лучше, это касается северного полушария, в южном все наоборот.

Нормальное естественное освещение позволяет заниматься домашними делами не напрягая зрение и обеспечивая оптимальные условия. Если после проверки оказалось, что его уровень недостаточен, нужно использовать искусственные источники света для исправления ситуации.