СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

СП 23-102-2003

Москва

2005

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) и Федеральным государственным унитарным предприятием - Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ФГУП ЦНС)

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России от 18 июня 2003 г. № 63

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил по проектированию естественного освещения жилых и общественных зданий разработан в развитие СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение».

Свод правил дает основные принципы проектирования и методы расчета, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП 23-05-95* в части, касающейся вопросов естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий.

В Своде правил приведены методы расчета нормируемых параметров естественного освещения помещений с боковой и верхней системами освещения для открытых пространств и с учетом городской застройки с различными схемами размещения зданий относительно друг друга, приведены также методы расчета светотехнических параметров, входящих в основные формулы расчета коэффициента естественной освещенности.

Свод правил содержит рекомендации по проектированию совмещенного освещения, выбору уровней искусственного освещения в совмещенной системе в зависимости от времени использования естественного света в помещении.

Применение Свода правил будет способствовать принятию более экономичных проектных решений и экономии тепловой энергии.

При разработке Свода правил использованы положения действующих в Российской Федерации нормативных документов.

По мере накопления опыта проектирования, строительства и эксплуатации жилых и общественных зданий с различными системами естественного освещения будет проанализирована эффективность установленных в Своде правил положений и будут внесены необходимые изменения в нормативные документы.

Настоящий Свод правил разработали: В.А. Земцов (отв. исполнитель), В.Г. Гагарин (НИИСФ РААСН).

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил устанавливает требования по проектированию естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий в соответствии со СНиП 23-05, предусматривающие оптимальное решение систем освещения, обеспечивающее комфортные условия зрительных работ.

Настоящий Свод правил распространяется на проектируемые, реконструируемые и эксплуатируемые жилые и общественные здания.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение

СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

ГОСТ 26602.4-99 Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины с соответствующими определениями приведены в приложении А.

Основные обозначения, принятые в настоящем Своде правил, приведены в приложении Г.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 При проектировании естественного освещения зданий следует руководствоваться требованиями, установленными СНиП 23-05, указаниями настоящего Свода правил и других документов, утвержденных и согласованных в установленном порядке.

При проектировании освещения следует предпочитать варианты, которые позволяют обеспечивать нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами.

4.2 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.

5 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО

5.1 В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

Таблица 1

5.2 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии с приложением И СНиП 23-05.

5.3 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле

e_N = e_нm_N,                                                                  (1)

где N - номер группы административных районов по таблице 1;

е_н - нормированное значение КЕО по приложению И СНиП 23-05;

m_N - коэффициент светового климата, принимаемый по таблице 2.

Таблица 2

Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.

Значения КЕО увязывают с нормированными значениями освещенности Е_н от искусственного освещения при различных зрительных работах через критические наружные освещенности по формуле

Е_н = 0,01е_рЕ_кр,                                                               (2)

где е_р - расчетный коэффициент естественной освещенности;

Е_кр - критическая наружная освещенность.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

5.4 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.

5.5 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).

5.6 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).

5.7 Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.).

5.8 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.

5.9 При выборе световых проемов и светопропускающих материалов следует учитывать:

требования к естественному освещению помещений (см. 5.4);

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.

5.10 При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями. Учет затенения производят в соответствии с разделом 7 настоящего Свода правил.

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

5.12 При боковом естественном освещении общественных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и солнцезащите (например, картинные галереи) световые проемы следует ориентировать на северную четверть горизонта (С-СЗ-С-СВ).

5.13 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).

5.14 При односменном рабочем (учебном) процессе и при эксплуатации помещений в основном в первую половину дня (например, лекционные аудитории), когда помещения ориентированы на западную четверть горизонта, применение солнцезащитных средств необязательно.

6 СОВМЕЩЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

6.1 Совмещенное освещение помещений жилых и общественных зданий допускается предусматривать в случаях, когда это требуется по условиям выбора рациональных объемно-планировочных или градостроительных решений, за исключением жилых комнат домов и общежитий, гостиных и номеров гостиниц, спальных помещений санаториев и домов отдыха, групповых и игральных помещений детских дошкольных учреждений, палат лечебно-профилактических учреждений.

Примечания

1 Совмещенным освещением называют освещение, при котором в светлое время суток одновременно используются естественный и искусственный свет, при этом недостаточное по условиям зрительной работы естественное освещение дополняют искусственным освещением.

2 Совмещенное освещение устраивают только в помещениях с недостаточным естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет менее 90 % нормированного.

ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО И ОСВЕЩЕННОСТИ

6.2 Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов обеспеченности естественным светом, в зависимости от назначения помещения следует принимать по приложению И СНиП 23-05.

6.3 Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, следует определять по формуле (1). Полученные значения округляют до десятых долей.

6.4 Нормированные значения освещенности при совмещенном освещении следует принимать в соответствии с приложением И СНиП 23-05 с учетом 6.5 и 6.6 СНиП 23-05.

6.5 При совмещенном освещении нормированную искусственную освещенность в учебных и учебно-производственных помещениях школ, школ-интернатов, профессионально-технических и средних специальных учебных заведений следует повышать на одну ступень по шкале освещенности.

6.6 При совмещенном освещении помещений жилых и общественных зданий с боковым естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет 80 % и менее нормированного значения при естественном освещении, нормы искусственной освещенности повышают на одну ступень по шкале освещенности. При боковом естественном освещении торговых залов магазинов и залов буфетов, раздаточных предприятий общественного питания допускается принимать расчетные значения КЕО в пределах от 60 % до 30 % нормированных значений КЕО при повышении норм искусственного освещения в системе общего освещения на одну ступень по шкале освещенности.

6.7 При совмещенном освещении помещений общественных зданий, офисных помещений, учебных и учебно-производственных помещений школ, школ-интернатов, профессионально-технических и средних специальных учебных заведений следует предусматривать раздельное включение рядов светильников, расположенных параллельно светопроемам.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОВМЕЩЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

6.8 Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении объемно-планировочного решения здания, функциональных процессов, протекающих в помещениях, светоклиматических и климатических особенностей места строительства.

6.9 Проектирование совмещенного освещения выполняют в следующей последовательности:

а) в соответствии с исходными данными и требованиями 6.2 - 6.4 настоящего Свода правил в зависимости от места расположения здания на территории Российской Федерации устанавливают нормированное значение КЕО и освещенность от искусственного освещения в помещении;

б) определяют характеристики системы естественного освещения: тип, размеры, заполнение и расположение световых проемов, светотехнические параметры заполнения световых проемов;

в) определяют характеристики системы общего искусственного освещения: тип, количество и световой поток источников света, тип и количество светильников, их стоимостные и светотехнические характеристики, время использования искусственного освещения;

г) определяют место расположения здания на карте строительно-климатического районирования территории и устанавливают основные климатические параметры: среднюю температуру наиболее холодной пятидневки, среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период; продолжительность отопительного периода; продолжительность вентиляционного периода; среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные поверхности;

д) выполняют расчет срока окупаемости затрат для следующих трех вариантов систем совмещенного освещения:

первый - расчетное значение КЕО равно нормированному или больше его при естественном освещении;

второй - расчетное значение КЕО соответствует нормированному при совмещенном освещении без повышения нормы искусственной освещенности;

третий - расчетное значение КЕО соответствует нормированному при совмещенном освещении с повышением нормы искусственной освещенности на одну ступень по шкале освещенности;

е) выбирают вариант, обеспечивающий минимальный срок окупаемости и удовлетворяющий требованиям СНиП 23-05. Равноэкономичные (различающиеся не более чем на 5 %) по сроку окупаемости варианты освещения следует сравнивать по суммарным энергозатратам и выбрать наименее энергоемкий.

7 РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

7.1 Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ И КЕО ПРИ БОКОВОМ ОСВЕЩЕНИИ

7.2 Предварительный расчет размеров световых проемов при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графиков, приведенных для помещений жилых зданий на рисунке 1, для помещений общественных зданий - на рисунке 2, для школьных классов - на рисунке 3. Расчет следует производить в следующей последовательности:

Рисунок 1 - График для определения относительной площади световых проемов А_с.о/А_п при боковом освещении жилых помещений

Рисунок 2 - График для определения относительной площади световых проемов А_с.о/А_п при боковом освещении помещений общественных зданий

Рисунок 3 - График для определения относительной площади световых проемов А_с.о/А_п при боковом освещении школьных классов

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по приложению И СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения;

б) определяют глубину помещения d_п, высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h₀₁ и отношение d_п/h₀₁;

в) на оси абсцисс графика (рисунки 1, 2 или 3) определяют точку, соответствующую определенному значению d_п/h₀₁, через найденную точку проводят вертикальную линию до пересечения с кривой, соответствующей нормированному значению КЕО. По ординате точки пересечения определяют значение А_с.о/А_п;

г) разделив найденное значение А_с.о/А_п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов в м².

7.3 В случае когда размеры и расположение световых проемов в проекте зданий были выбраны по архитектурно-строительным соображениям, предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить по рисункам 1 - 3 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов (в свету) А_с.о и освещаемую площадь пола помещения А_п и определяют отношение А_с.о/А_п,

б) определяют глубину помещения d_п, высоту верхней грани световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h₀₁ и отношение d_п/h₀₁;

в) с учетом типа помещений выбирают соответствующий график (рисунки 1, 2 или 3);

г) по значениям А_с.о/А_п и d_п/h₀₁ на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

Графики (рисунки 1 - 3) разработаны применительно к наиболее часто встречающимся в практике проектирования габаритным схемам помещений и типовому решению светопрозрачных конструкций - деревянным спаренным открывающимся переплетам.

Если в проекте здания приняты другие типы заполнения световых проемов, то найденные по рисункам 1 - 3 значения относительной площади световых проемов следует делить, а значение КЕО умножать на коэффициент К₁, приведенный в таблице 3.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПЛОЩАДИ СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ И КЕО ПРИ ВЕРХНЕМ ОСВЕЩЕНИИ

7.4 Для предварительного расчета площади световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей с глубиной проема (светопроводной шахты) до 0,7 м - по рисунку 4; для шахтных фонарей - по рисункам 5, 6; для фонарей прямоугольных, трапециевидных, шед с вертикальным остеклением и шед с наклонным остеклением - по рисунку 7.

Таблица 3

Рисунок 4 - График для определения среднего значения КЕО е_ср в помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9´5,9; 2 - 2,7´2,7; 2,9´2,9; 1,5´5,9; 3 - 1,5´1,7

Рисунок 5 - График для определения среднего значения КЕО е_ср в общественных помещениях с шахтными фонарями с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9´5,9; 2 - 2,7´2,7; 2,9´2,9; 1,5´5,9; 3 - 1,5´1,7

Рисунок 6 - График для определения среднего значения КЕО е_ср в общественных помещениях с шахтными фонарями диффузного света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами в плане, м:

1 - 2,9´5,9; 2 - 2,7´2,7; 2,9´2,9; 1,5´5,9; 3 - 1,5´1,7

Рисунок 7 - График для определения среднего значения КЕО е_ср в общественных помещениях с фонарями

1 - трапециевидный фонарь; 2 - шед, имеющий наклонное остекление; 3 - прямоугольный фонарь; 4 - шед, имеющий вертикальное остекление

Площадь световых проемов фонарей А_с.ф определяют по графикам на рисунках 4 - 7 в следующей последовательности:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по приложению И СНиП 23-05 или по формуле (1) определяют нормированное значение КЕО для рассматриваемого помещения;

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой графика (рисунки 4 - 7), по абсциссе точки пересечения определяют значение А_с.о/А_п;

в) разделив значение А_с.о/А_п на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь световых проемов фонарей в м².

Предварительный расчет значений КЕО в помещениях следует производить с применением графиков на рисунках 4 - 7 в следующей последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов фонарей А_с.ф, освещаемую площадь пола помещения А_п и определяют отношение А_с.о/А_п;

б) с учетом типа фонаря выбирают соответствующий рисунок (4, 5, 6 или 7);

в) на выбранном рисунке через точку с абсциссой А_с.о/А_п проводят вертикальную линию до пересечения с соответствующим графиком; ордината точки пересечения будет равна расчетному среднему значению коэффициента естественной освещенности е_ср.

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КЕО ПРИ БОКОВОМ ОСВЕЩЕНИИ

7.5 Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении следует выполнять в соответствии с методикой, изложенной в приложении Б настоящего Свода правил по формуле (Б.1).

Расчет КЕО следует производить в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 8) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (рисунок 9), а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n₁, и от противостоящего здания п¢₁ в расчетную точку А;

в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой С₁ участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С₂ участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (рисунок 9);

г) график II (рисунок 10) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С₁ (рисунок 9);

д) подсчитывают число лучей n₂ по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

е) определяют значение геометрического КЕО e_б, учитывающего прямой свет от неба, по формуле (Б.9) приложения Б;

ж) график II накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности (пункт «в»), проходили через точку С₂;

з) подсчитывают число лучей п¢₂ по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

и) по формуле (Б.10) приложения Б определяют значение геометрического коэффициента естественной освещенности e_зд, учитывающего свет, отраженный от противостоящего здания;

к) определяют значение угла q, под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (рисунок 9);

л) по значению угла q и заданным параметрам помещения и окружающей застройки в соответствии с приложением Б определяют значения коэффициентов q_i, b_ф, k_зд, r₀, t₀ и К_з подставляют в формулу (Б.1) и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

Примечания

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

7.6 При наличии в помещении различно ориентированных световых проемов расчет КЕО в точках характерного разреза производят для каждого светового проема отдельно, а полученные значения КЕО для каждой точки суммируют.

7.7 При наличии в помещении балкона или лоджии проверочный расчет выполняют так же, как и для помещений без балкона или лоджии, а наличие балкона или лоджии учитывают понижающим коэффициентом t₄ из таблицы Б.8, который входит составной частью в общий коэффициент светопропускания t₀.

Рисунок 8 - График I для расчета геометрического КЕО

Разрез

План

А - расчетная точка; 0 - полюс графика I; С₁ - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно небо; С₂ - середина участка светового проема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание

Рисунок 9 - Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба и противостоящего здания

Рисунок 10 - График II для расчета геометрического КЕО

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КЕО ПРИ ВЕРХНЕМ ОСВЕЩЕНИИ

7.8 Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении через фонари прямоугольные, шед и трапециевидные следует выполнять в соответствии с приложением Б настоящего Свода правил по формуле (Б.2).

Расчет КЕО производят в следующей последовательности:

а) график I (рисунок 8) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности. Подсчитывают число радиально направленных лучей графика I, проходящих через поперечный разрез первого проема (n₁)₁, второго проема - (n₁)₂, третьего проема - (n₁)₃ и т.д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т.д.;

б) определяют углы q₁, q₂, q₃ и т.д. между нижней линией графика I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т.д.;

в) график II (рисунок 10) накладывают на продольный разрез помещения; при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема (точка С).

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n₂)₁, второго проема - (n₂)₂, третьего проема - (n₂)₃ и т.д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО e_в1 в первой точке характерного разреза помещения по формуле

e_В1 = 0,01[(n₁qn₂)₁ + (n₁qn₂)₂ + (n₁qn₂)₃ + ... + (п₁qп₂)_Р],                (3)

где Р - число световых проемов;

q - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами q₁, q₂, q₃ и т.д.;

д) повторяют вычисления в соответствии с пунктами «а», «б», «в», «г» для всех точек характерного разреза помещения до N включительно (где N - число точек, в которых производят расчет КЕО);

е) определяют среднее значение геометрического КЕО e_ср по формуле (Б.7) приложения Б;

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов в соответствии с приложением Б определяют значения r₂, k_ф, t₀;

з) последовательно для всех точек вычисляют расчетное значение КЕО по формуле (Б.2) приложения Б.

7.9 Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении е^в_р от зенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле

                    (4)

где А_ф.в - площадь входного верхнего отверстия фонаря;

N_ф - число фонарей;

q(a_i) - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО и определяемый по рисунку 11;

a - угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

e_ср - среднее значение геометрического КЕО;

К_с - коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок по рисунку 12, а для фонарей с направленным отражением стенок - по рисунку 13 по значению индекса светового проема шахтного фонаря i_ф;

Рисунок 11 - График для определения коэффициента q(a) в зависимости от угла a

1 - r_д = 0,9; 2 - r_д = 0,8; 3 - r_д = 0,7; 4 - r_д = 0,6; 5 - r_д = 0,5

Рисунок 12 - График для определения коэффициента светопередачи К_с фонарей с диффузным отражением стенок шахты

1 - r_н = 0,9; 2 - r_н = 0,8; 3 - r_н = 0,7; 4 - r_н = 0,6; 5 - r_н = 0,5

Рисунок 13 - График для определения коэффициента светопередачи К_с фонарей с направленным отражением стенок шахты при различных значениях коэффициента диффузного отражения стенок шахты

К_з - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент запаса). Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i_ф определяют по формуле

                                       (5)

где А_ф.н - площадь нижнего отверстия фонаря, м²;

А_ф.в - площадь верхнего отверстия фонаря, м²;

h_с.ф - высота светопроводной шахты фонаря, м.

Р_ф.в, Р_ф.н - периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно, м.

То же, с отверстиями в форме круга - по формуле

i_ф = (r_ф.в + r_ф.н)/2h_с.ф,                                                   (6)

где r_ф.в, r_ф.н - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

Коэффициент t₀ определяют по формуле (Б.6), r₂ - по таблице Б.9 приложения Б, коэффициент запаса К_з - по таблице 3 СНиП 23-05.

Вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

                                     (7)

Повторяют вычисления для всех точек характерного разреза помещения до N_j включительно (где N_j - число точек, в которых производят расчет КЕО).

Определяют e_ср по формуле

e_ср = (e₁ + e₂ + e₃ + ... + e_Nj)/N_j.                                             (8)

Последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО s_пр по формуле

s_пр = e_jt₀/K_з.                                                                 (9)

Определяют отраженную составляющую КЕО s_отр, значение которой одинаково для всех точек, по формуле

s_отр = e_ср(r₂ - 1)t₀/K₃.                                                  (10)

Определяют расчетное значение КЕО е^в_p в каждой точке характерного разреза с учетом отраженного от поверхностей помещения и прямого света по формуле

е^в_p = s_пр + s_отр.                                                        (11)

7.10 Проверочный расчет среднего значения КЕО в плоскости характерного разреза помещения при верхнем освещении следует выполнять по формуле (Б.8) приложения Б. Число расчетных точек в плоскости характерного разреза помещения должно быть не менее пяти.

РАСЧЕТ КЕО ОТ СВЕТОВЫХ ПРОЕМОВ, ИМЕЮЩИХ ФОРМУ, ОТЛИЧНУЮ ОТ ПРЯМОУГОЛЬНИКА

7.11 При расчете КЕО в помещениях со световыми проемами в наружных стенах круглой, полукруглой или эллиптической формы такие светопроемы следует заменять светопроемами прямоугольной формы одинаковой площади, для чего световой проем описывают прямоугольником и определяют его размеры (рисунок 14).

7.12 В помещениях со световыми проемами круглой формы в покрытии значение геометрического КЕО e_Вi, %, следует определять по формуле

e_Вi = 100sin²(q/2),                                                     (12)

где q - угол, образуемый линиями, проведенными из расчетной точки А к границам светопроема (рисунок 15), град.

r - радиус окружности; а - большая полуось эллипса; b - малая полуось эллипса

Рисунок 14 - Замена круглого (а), полукруглого (б) и эллиптического (в) светопроемов эквивалентными прямоугольными

q - угол, под которым виден диаметр светопроема из расчетной точки А

Рисунок 15 - Схема для определения КЕО от светопроемов круглой формы в покрытии

8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО И СОВМЕЩЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ТИПОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

ЖИЛЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

8.1 Для обеспечения естественного освещения жилых помещений, отвечающего требованиям СНиП 23-05, отношение глубины помещения d_п к высоте верхней грани светового проема над уровнем пола h₀₂ (рисунок 16), как правило, не должно превышать 2,5.

8.2 Нормированные значения КЕО при боковом освещении в жилых зданиях, располагаемых в административных районах различных групп по ресурсам светового климата, следует принимать по таблице 4.

При разработке типовых проектов жилых зданий, предназначенных для расположения в административных районах второй, третьей, четвертой и пятой групп по ресурсам светового климата, ориентация которых по сторонам горизонта неизвестна, значение КЕО следует определять согласно 5.3 настоящего Свода правил, при этом коэффициент светового климата m_N следует принимать для северной ориентации световых проемов по сторонам горизонта.

8.3 При разработке типовых проектов жилых зданий, когда неизвестно расположение противостоящих зданий, значение КЕО, полученное по формуле (Б.1) приложения Б для открытого горизонта (без противостоящего здания), необходимо умножать на коэффициент K_зд2 = K_зд × b_ф согласно таблице 5, учитывающий среднестатистическое затенение световых проемов в жилых помещениях первого или второго (в случае расположения на первом этаже магазинов, библиотек, ателье и т.п.) этажа противостоящими зданиями.

8.4 Для увеличения коэффициента использования естественного освещения следует принимать, как правило, светлую отделку фасадов зданий и поверхностей жилых помещений, располагаемых на нижних этажах зданий.

8.5 В жилых зданиях высотой в 3 этажа и более, располагаемых в III и IV климатических районах Российской Федерации, световые проемы, а в IV районе (рисунок 17) также проемы лоджий и веранд, обращенные на сектор горизонта 200° - 290°, должны быть оборудованы наружными регулируемыми солнцезащитными устройствами.

Разрез

План

Рисунок 16 - Разрез и план жилой комнаты

Таблица 4 - Нормированные значения КЕО при боковом естественном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в различных группах административных районов по ресурсам светового климата

Таблица 5

Рисунок 17 - Схематическая карта климатического районирования для строительства (рекомендуемая)

Пример расчета естественного освещения жилой комнаты

Требуется определить площадь светового проема в жилой комнате в Москве (рисунок 18).

Исходные данные. Глубина помещения d_п = 6,0 м, ширина помещения b_п = 3,4 м, площадь пола помещения А_п = 20,4 м², толщина наружной стены 0,4 м, высота подоконника h₀ = 0,8 м, высота светового проема окна h₀ = 1,5 м; переплеты спаренные деревянные с двумя слоями остекления; средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения r_ср = 0,5, коэффициент запаса К_з = 1,2; здание располагается в первой группе административных районов по ресурсам светового климата.

Решение

1 По приложению И СНиП 23-05 определяют нормированное значение КЕО е_н, равное 0,5 %.

2 Выполняют предварительный расчет естественного освещения: по глубине помещения d_п = 6,0 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,5 м определяют, что d_п/h₀₁ = 4,0.

3 На рисунке 1 на соответствующей кривой е = 0,5 % находят точку с абсциссой 4,0; по ординате этой точки определяют, что необходимая относительная площадь светового проема А_с.о/А_п составляет 19 %.

4 Площадь светового проема определяют по формуле

А_с.о = 0,19 ´ А_п = 0,19 ´ 20,4 = 3,88 м².

Разрез                                                                           М 1:50

План

Рисунок 18 - Разрез и план жилой комнаты

Следовательно, ширина светового проема при высоте 1,5 м должна составлять b_с.п = = 3,88/1,5 = 2,58 м. Принимают оконный блок размером 1,5 ´ 2,7 м.

5 Производят проверочный расчет по формуле

n₂ = 100е_нK_з/(n₁q_ir₀b_фК_ЗДt₀).

6 По СНиП 23-05 находят коэффициент запаса: К_з = 1,2.

7 Накладывают график I для расчета коэффициента естественной освещенности методом А.М. Данилюка (рисунок 8) на поперечный разрез помещения (рисунок 19), совмещая полюс графика 0 с точкой А, а нижнюю линию графика - с полом; подсчитывают число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: п₁ = 3,4.

8 Отмечают, что через точку С на разрезе помещения проходит концентрическая полуокружность 27,2 графика I.

9 На поперечном разрезе помещения (рисунок 18) определяют, что угол q, под которым видна середина светового проема из расчетной точки А, равен 16,4°; по таблице Б.1 приложения Б линейной интерполяцией находят, что для этого угла коэффициент q_i = 0,67.

Разрез                                                              М1:50

План

Рисунок 19 - Разрез и план жилой комнаты

10 По размерам помещения находят, что l_T/d_п = 0,83; b_п/d_п = 0,57.

11 По значениям d_п/h₀₁; l_T/d_п; b_п/d_п; b_п/d_п; r_cp в приложении Б линейной интерполяцией находят r₀: r₀ = 4,5.

12 Учитывая, что глубина помещения d_п = 6,0 м, по таблице 5 определяют :  = 0,5.

13 Для спаренного деревянного переплета с двойным остеклением определяют общий коэффициент светопропускания: t₀ = 0,8 ´ 0,75 = 0,60.

14 Подставляя значения коэффициентов е_н, К_з,  и t₀ в формулу пункта 5 данного примера, определяют значение n₂: п₂ = 100 × 0,5 ´ 1,2/(3,4 × 0,67 × 4,5 × 0,5 × 0,6) = 19,5.

15 Накладывают график II для расчета КЕО методом А.М. Данилюка (рисунок 10) на план помещения (рисунок 19) таким образом, чтобы ось графика и горизонталь 27,2 проходили через точку С; на внешней поверхности наружной стены отмечают точки пересечения луча 13,6 выше (точка М) и ниже оси графика (точка Д) с линией X-Х; измеряют расстояние между точками М и Д, т.е. d¢ = 4,6 см.

16 Учитывая, что жилая комната изображена на рисунках 18 и 19 в масштабе 1:50, определяют требуемую ширину окна b₀ = 50 ´ d¢ = 2,3 м.

Окончательно принимают стандартный оконный блок размером 1,5 ´ 2,4 м.

Примечание - Если помещение имеет балкон (лоджию), проверочный расчет выполняют так же, как и для помещения без балкона (лоджии), а наличие балкона или лоджии учитывают понижающим коэффициентом t₄ из таблицы Б.8 приложения Б, который входит в общий коэффициент светопропускания t₀.

РАБОЧИЕ КАБИНЕТЫ, ОФИСЫ

8.6 Освещение рабочих кабинетов, офисов должно проектироваться на основе следующих требований:

а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах, расположенных в глубине помещения при выполнении разнообразных зрительных работ (чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов, различение деталей графических материалов и т.п.);

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркости в поле зрения.

8.7 Боковое освещение рабочих кабинетов должно осуществляться, как правило, отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). С целью снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника над уровнем пола рекомендуется принимать не менее 1 м.

8.8 При расположении здания в административных районах Российской Федерации первой, третьей и четвертой групп по ресурсам светового климата нормированное значение КЕО следует принимать: при глубине рабочих кабинетов (офисов) 5 м и более - по таблице 6 применительно к совмещенной системе освещения; менее 5 м - по таблице 4 применительно к естественной системе освещения.

8.9 Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространством заполнение световых проемов должно, как правило, выполняться светопрозрачным оконным стеклом.

Таблица 6 - Нормированные значения КЕО при боковом совмещенном освещении в основных помещениях жилых и общественных зданий в административных районах различных групп по ресурсам светового климата

8.10 Для ограничения слепящего действия солнечной радиации в рабочих кабинетах и офисах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемые жалюзи. При проектировании зданий управления и зданий под офисы для III и IV климатических районов Российской Федерации следует предусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на сектор горизонта в пределах 200° - 290° солнцезащитными устройствами.

8.11 В помещениях значения коэффициента отражения поверхностей ρ должны быть не менее:

потолка и верхней части стен.......0,70

нижней части стен.........................0,50

пола.................................................0,30

Пример расчета естественного освещения рабочего кабинета

Требуется определить необходимую площадь окна в рабочих кабинетах здания управления, располагаемого в Москве (рисунок 20).

Исходные данные. Глубина помещения d_п = 5,9 м, высота h = 2,9 м, ширина b_п = 3,0 м, площадь пола А_п = 17,7 м². Заполнение световых проемов двойным остеклением по спаренным алюминиевым переплетам; толщина наружных стен 0,35 м. Коэффициент отражения потолка r_пот = 0,70; стен r_ст = 0,40; пола r_п = 0,25. Затенение противостоящими зданиями отсутствует.

Разрез

План

Рисунок 20 - Разрез и план рабочего кабинета

Решение

1 Учитывая, что глубина помещения d_п свыше 5 м (см. 8.8), по таблице 6 находят, что нормированное значение КЕО равно 0,6 %.

2 Производят предварительный расчет естественного освещения по исходной глубине помещения d_п = 5,9 м и высоте верхней грани светового проема над условной рабочей поверхностью h₀₁ = 1,9 м; определяют, что d_п/h₀₁ = 3,1.

3 На рисунке 2 на соответствующей кривой е = 0,6 % находят точку с абсциссой d_п/h₀₁ = 3,1. По ординате этой точки определяют, что необходимая относительная площадь светового проема А_о/А_п = 21,5 %.

4 Определяют площадь светового проема А₀ по формуле

0,215А_п = 0,215 × 17,7 = 3,81 м².

Следовательно, ширина светового проема b₀ = 3,81/1,8 = 2,12 м.

Принимают оконный блок размером 1,8 ´ 2,1 м.

5 Производят проверочный расчет КЕО в точке М (рисунок 20) в соответствии с приложением Б по формуле

e^б_р = e_бq_ir₀t₀/K_з.

Учитывая, что противостоящих зданий нет, e_ЗД × К_ЗД = 0.

6 Накладывают график I для расчета КЕО методом А.М. Данилюка на поперечный разрез помещения (рисунок 21), совмещая полюс графика I - 0 с точкой М, а нижнюю линию - с условной рабочей поверхностью; подсчитывают число лучей по графику I, проходящих через поперечный разрез светового проема: n₁ = 2,96.

7 Отмечают, что через точку С на разрезе помещения (рисунок 21) проходит концентрическая полуокружность 26 графика I.

8 Накладывают график II для расчета КЕО на план помещения (рисунок 20) таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь 26 проходили через точку С; подсчитывают по графику II число лучей, проходящих от неба через световой проем: n₂ = 24.

9 Определяют значение геометрического КЕО по формуле

e_б = 0,01n₁n₂ = 0,01 × 2,96 × 24 = 0,71.

Разрез

План

Рисунок 21 - Разрез и план рабочего кабинета

10 На поперечном разрезе помещения в масштабе 1:50 (рисунок 21) определяют, что середина участка неба, видимого из расчетной точки М через световой проем, находится под углом q = 11°; по значению угла q по приложению Б линейной интерполяцией находят коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО: q_i = 0,59.

11 По размерам помещения и светового проема находят, что d_п/h₀₁ = 3,1; l_T/d_п = 0,83; b_п/d_п = 0,51.

12 Находят площади поверхностей потолка A_пот, стен А_ст и пола А_п и определяют средневзвешенный коэффициент отражения r_ср по формуле

r_ср = (r_потА_пот + r_стА_ст + r_пА_п)/(А_пот + А_ст + А_п) = 0,41.

13 По найденным значениям d_п/h₀₁; l_T/d_п; b_п/d_п по таблице Б.4 приложения Б находят, что r₀ = 2,95.

14 Для спаренного алюминиевого переплета с двойным остеклением находят общий коэффициент пропускания света t₀: t₀ = t₁t₂ = 0,68.

15 По СНиП 23-05 находят, что коэффициент запаса для окон общественных зданий К_з = 1,2.

16 Определяют геометрический КЕО в точке М, подставляя значения коэффициентов e_б, q_i, r₀, t₀ и К_з в формулу пункта 5:

е_р^б = 0,71 × 0,59 × 2,95 × 0,68/1,2 = 0,70 %.

Следовательно, выбранные размеры светового проема обеспечивают требования норм по совмещенному освещению рабочего кабинета.

ШКОЛЬНЫЕ КЛАССЫ

8.12 При проектировании естественного освещения учебных помещений в общеобразовательных школах должны обеспечиваться нормированные значения КЕО, благоприятная светоцветовая среда, направление светового потока с левой стороны, зрительная связь с наружным пространством, минимизация слепящего и теплового действия прямой солнечной радиации, оптимальная цветовая отделка помещений с учетом ориентации и климатических условий, снижение теплопотерь через световые проемы.

8.13 В школьных классах следует применять левостороннее боковое освещение, при котором окна в наружных стенах располагают с левой стороны от учащихся.

Во всех остальных помещениях (включая рекреации) следует предусматривать, как правило, боковое освещение через световые проемы в наружных стенах, которые должны обеспечивать зрительную связь с наружным пространством. Кабинеты черчения и рисования, а также кабинеты, оборудованные техническими средствами обучения, расположенные на верхних этажах зданий, допускается проектировать с одним верхним освещением через световые проемы в покрытии.

8.14 Нормированные значения КЕО в классах следует принимать по таблице 4 при естественном освещении и по таблице - 6 при совмещенном освещении.

При разработке типовых проектов школ, ориентация которых по сторонам горизонта при строительстве может быть разной, нормированное значение КЕО следует определять по формуле (1), а коэффициент светового климата m_N - по таблице 2 для ориентации световых проемов на западный (восточный) сектор горизонта.

8.15 Нормированное значение КЕО в классах обеспечивается выбором размеров и расположения световых проемов.

8.16 В учебных помещениях значения коэффициента отражения поверхности должны быть не менее:

потолков, верхней части стен

и оконных откосов............................0,70;

панелей стен......................................0,55;

пола.....................................................0,40.

8.17 Для цветовой отделки поверхностей интерьера рекомендуются зеленый, желтый, сине-зеленый и белый цвета. При южной ориентации световых проемов рекомендуются холодные тона, при северной - более теплые. В лабораториях, кабинетах черчения и рисования, где важно правильное различение цвета, пол, стены и мебель должны быть окрашены в ахроматические цвета.

8.18 В школах, проектируемых для строительства в южных районах Российской Федерации, должны предусматриваться солнцезащитные устройства для устранения слепящего действия прямой и отраженной блескости и перегрева от проникающей солнечной радиации.

Пример расчета естественного освещения школьного класса

Требуется определить размеры световых проемов школьного класса.

Исходные данные. Район расположения школы - первая группа административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации (Ленинградская область); глубина класса d_п = 7,74 м; ширина b_п = 7,04 м; высота h = 3 м; высота световых проемов h₀ = 2,1 м (высота подоконника h_пд = 0,9 м); остекление двойное в раздельных деревянных переплетах; средневзвешенный коэффициент отражения стен пола и потолка r_ср = 0,50.

План и разрез школьного класса приведены на рисунке 22.

Решение

Предварительный расчет относительной ширины световых проемов производят по графику рисунка 3.

1 Определяют площадь пола: А_п = 7,74 ´ 7,04 = 54,5 м².

2 Находят отношение глубины помещения d_п к высоте окна от уровня условной рабочей поверхности h₀₁: d_п/h₀₁ = 7,74/2,2 = 3,50.

3 По графику на рисунке 3 на соответствующей кривой е = 1,5 % находят точку с абсциссой d_п/h₀₁ = 3,50, по ординате этой точки определяют А_с.о/А_п = 24 %.

4 Вычисляют площадь световых проемов: А_с.о = А_п0,24 = 54,5 × 0,24 = 13,1 м² и суммарную ширину окон b_со = 13,1/2,1 = 6,2 м.

5 Принимают два блока размером 2,1 ´ 2,4 м и один блок размером 2,1 ´ 1,8 м.

Проверочный расчет выполняют по формуле (Б.1) приложения Б.

ВЫСТАВОЧНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ

8.19 Одной из главных задач освещения выставочных помещений является обеспечение благоприятных условий восприятия экспонатов, определяемых как освещением самих экспонатов, так и освещением окружающего пространства.

Разрез 1-1

План

Рисунок 22 - Разрез и план школьного помещения

Освещение экспонатов характеризуют средним значением КЕО, равномерностью освещенности в выставочной зоне помещения и направлением падения светового потока на плоскость выставочной зоны.

При освещении окружающего пространства должны обеспечиваться требуемое распределение освещенности в помещении; ограничение слепящего действия световых проемов; устранение инсоляции помещения; требуемое распределение яркости в помещении.

8.20 Среднее значение КЕО е_ср и предельно допустимое значение неравномерности освещенности в выставочной зоне в зависимости от вида экспозиции устанавливают в соответствии с таблицей 7.

8.21 Направление падения светового потока на выставочную зону зависит от расположения световых проемов относительно выставочной зоны и характеризуется углом j (рисунок 23). Угол падения прямого света на плоские экспонаты (картины, плакаты, гравюры, ткани и т.п.) при расположении их на стенах помещения или вертикальных стендах выбирают в пределах от 45° до 75° по отношению к горизонтали. При углах, больших 75°, на экспонатах создаются тени (от рамок и фактуры), искажающие облик экспонатов; при углах менее 45° отблески от экспонатов с блестящей фактурой будут попадать в глаза посетителей.

Угол падения прямого света на объемные экспонаты выбирают в пределах от 30° до 50°; такое направление падения света в наилучшей степени выявляет форму и детали объемных экспонатов.

8.22 В выставочных помещениях световые проемы по возможности не должны попадать в поле зрения посетителей при обзоре экспонатов; для ограничения слепящего действия световых проемов необходимо применять жалюзи и экраны.

При нормальном удалении посетителя от экспонатов (равном 1,5 высоты экспозиционной зоны) и ориентации глаз на середину выставочной зоны угол b (рисунок 23), под которым виден нижний край светопроема, должен быть не менее 30°. При высоте подоконников 1,2 м от пола и менее наружная стена и простенки не должны использоваться для экспозиции.

8.23 В помещениях, предназначенных для экспозиции живописи, графики, тканей, ковров, гобеленов и т.п., прямой солнечный свет должен быть исключен вследствие его разрушающего действия на красители, ткани и бумагу.

Таблица 7

b - защитный угол; j - угол падения прямого света на середину выставочной зоны

Рисунок 23 - Поперечный разрез выставочного помещения

Для устранения инсоляции в этих помещениях целесообразно выбирать ориентацию световых проемов на СВ, С, СЗ. При другой ориентации световых проемов в этих помещениях необходимо применять регулируемые внутренние (междурамные) или наружные жалюзи.

В экспозиционных помещениях с объемными экспонатами (скульптурами, макетами, машинами и т.п.) инсоляция желательна, так как прямой солнечный свет в наилучшей степени выявляет форму и детали экспонатов. Для этих помещений ориентацию световых проемов следует выбирать на ЮВ, Ю, ЮЗ.

8.24 Дополнительное искусственное освещение целесообразно использовать в следующих случаях:

а) при недостаточном естественном освещении;

б) при необходимости интенсивного местного освещения экспонатов (машины, агрегаты, витрины и стеклянные шкафы с мелкими экспонатами);

в) при необходимости выделить световыми акцентами отдельные экспонаты или их группы из общего объема интерьера (скульптуры, панно, картины и т.п.);

г) при неблагоприятном распределении естественной освещенности в помещении (например, когда часть экспозиционной площади находится в тени).

Искусственное освещение необходимо осуществлять преимущественно источниками света, излучение которых по спектру приближается к дневному. Для подсвета должна применяться специальная осветительная арматура, которую размещают, как правило, скрыто от посетителей (за подвесными потолками, встраивают в мебель или экспозиционное оборудование). При этом необходимо тщательно выбирать направление световых потоков, чтобы исключить возможность попадания в поле зрения посетителей незащищенных источников света и появления ярких бликов на экспонатах с полированными поверхностями.

При подсвете неравномерность распределения яркости в поле зрения не должна превышать 40:1.

8.25 Отделка внутренних поверхностей экспозиционных помещений должна отвечать следующим требованиям:

а) соответствовать назначению помещения, содержанию и характеру экспозиции: нейтральная в картинных галереях, акцентирующая в помещениях промышленных, сельскохозяйственных и строительных выставок;

б) быть увязанной с выбранной системой освещения, при этом поверхности, находящиеся в тени, должны иметь более светлую отделку по сравнению с интенсивно освещенными;

в) создавать необходимый контрастирующий фон для экспонатов (резкие контрасты нежелательны). В оформлении помещения не должно быть пестроты.

Отделку внутренних поверхностей выставочных помещений следует производить с учетом значений коэффициента отражения поверхности, приведенных в таблице 8.

ПОМЕЩЕНИЯ С ЗЕНИТНЫМИ И ШАХТНЫМИ ФОНАРЯМИ

8.26 В одноэтажных общественных зданиях с межферменным этажом с недостаточным боковым естественным освещением и большими по площади помещениями рекомендуется устраивать зенитные и шахтные фонари. К таким помещениям могут быть отнесены читальные, лекционные, спортивные, выставочные, торговые и обеденные залы и помещения верхних этажей общественных зданий.

Размещать фонари следует с учетом конструктивных элементов покрытия, инженерных коммуникаций и инженерного оборудования, размещаемых в межферменном этаже или пространстве подвесного потолка, а также в увязке с предполагаемым расположением светильников и с учетом требований равномерности освещения:

Таблица 8

а) квадратные в плане и круглые фонари рекомендуется размещать по углам квадрата, а прямоугольные - по углам прямоугольника с соотношением сторон в поперечном и продольном направлениях, соответствующим соотношению сторон основания опорного стакана или выходного отверстия светопроводной шахты;

б) в целях обеспечения равномерности освещения размеры выходных отверстий фонарей должны быть не более 0,25 - 0,50 высоты помещения, а расстояние между крайним рядом фонарей и стеной не должно превышать 0,50 расстояния между средними рядами фонарей;

в) фонари рекомендуется размещать между фермами или балками покрытия на площади, свободной от инженерных коммуникаций и оборудования.

8.27 Шахтные фонари рекомендуется устраивать на базе типовых решений зенитных фонарей. Верхнее отверстие светопроводной шахты стыкуется с нижним отверстием опорного стакана зенитного фонаря; нижнее отверстие светопроводной шахты должно быть на уровне потолка основного помещения.

8.28 Отделку внутренних полостей опорного стакана зенитных фонарей и светопроводную шахту шахтных фонарей диффузного света выполняют белыми красками по тщательно подготовленной, выровненной грунтовкой поверхности.

8.29 Светопроводные шахты шахтных фонарей направленного света облицовывают алюминиевой технической фольгой толщиной от 0,05 до 0,20 мм в зависимости от конструктивного решения светопроводной шахты.

8.30 Выбор фонарей в зависимости от типа зданий рекомендуется производить согласно таблице 9.

8.31 В зданиях с кондиционированным режимом выходное отверстие опорного стакана зенитного фонаря или светопроводной шахты шахтного фонаря рекомендуется заполнять армированным стеклом.

8.32 При расположении зданий в III и IV климатических районах Российской Федерации в зенитных и шахтных фонарях, у которых индекс i_ф > 0,5, необходимо применять солнцезащитные устройства.

8.33 Суммарная площадь фонарей в зданиях не должна превышать, как правило, 20 % освещаемой площади пола.

Пример расчета естественного освещения помещения с шахтными фонарями

Требуется определить значения КЕО в точках характерного разреза в зале многоцелевого назначения с шахтными фонарями.

Исходные данные. 1 Зал размером в плане 18 ´ 18 м; высота зала от условной рабочей поверхности до подвесного потолка, совпадающего с плоскостью выходного отверстия светопроводной шахты фонаря, 10 м; шахтные фонари направленного света размером в плане 1,5 ´ 1,5 м и высотой h₃ = 3,8 м.

Таблица 9

2 Средневзвешенный коэффициент диффузного отражения потолка, стен и пола r_ср = 0,4; коэффициент направленного отражения стенок фонаря r_н = 0,7; световой проем фонаря заполнен двойным листовым стеклом по металлическим переплетам.

3 Загрязнение остекления незначительное - воздушная среда в зале содержит менее 1 мг/м³ пыли, дыма и копоти.

Решение

1 На плане размещения фонарей в цехе отмечают расчетные точки и фонари (рисунок 24).

2 По плану с учетом масштаба рисунка 24 определяют расстояние l_ф от каждой из расчетных точек до центров шахтных фонарей и заносят в таблицу 10.

3 По заданной высоте помещения h_p и расстояниям l_ф вычисляют значения tga и заносят их в таблицу 10.

4 По tga определяют значение угла a.

5. По рисунку 11 определяют значения q(a) для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в таблицу 10.

6 Определяют индекс шахтного фонаря i_ф по формуле

7 Определяют коэффициент светопередачи шахтного фонаря К_с по рисунку 13. Для шахтного фонаря с индексом i_ф = 0,22 и коэффициентом направленного отражения r_н = 0,7 К_с = 0,38.

8 Определяют показатель степени косинуса угла a т по формуле

т = 2 + 2/К_с = 2 + 2/0,38 = 7,25.

9 Вычисляют cos^ma для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в графу 8 таблицы 10.

10. Вычисляют произведения q(a)cos^ma для всех расчетных точек и фонарей и заносят их в графу 9 таблицы 10.

11 Вычисляют для каждой расчетной точки сумму  и заносят ее в графу 10 таблицы 10.

12 Вычисляют e_j по формуле (7) и заносят в графу 11 таблицы 10.

Рисунок 24 - Схема размещения шахтных фонарей

13 По заданным параметрам остекления таблицы Б.7 приложения Б находят, что коэффициент светопропускания двух слоев стекла t₁ = 0,8; коэффициент, учитывающий потери света в металлических двойных глухих переплетах, t₂ = 0,8. Коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, t₅ = 0,9. По СНиП 23-05 находят, что коэффициент запаса К_з = 1,5.

14 Определяют отношение общего коэффициента светопропускания фонаря к коэффициенту запаса

t₀/К_з = 0,8 × 0,8 × 0,9/1,5 = 0,39.

15 Рассчитывают прямую составляющую КЕО s_пр в точках характерного разреза по формуле (9) и записывают результаты расчета в графу 12 таблицы 10.

16 Находят отношение h_р/b_п = 0,56.

17 По заданному r_ср и h_р/b_п по таблице Б.9 приложения Б находят, что коэффициент, учитывающий увеличение КЕО за счет света, отраженного от поверхностей помещения, r₂ = 1,3.

18 Определяют среднее значение геометрического КЕО по формуле (8)

e_ср = (2,5 + 2,8 + 2,7 + 2,89 + 3,34 + 2,89 + 2,7 + 2,8 + 2,5)/9 = 2,8 %.

19 Определяют отраженную составляющую КЕО в точках характерного разреза по формуле (10): s_отр = 2,8 × 0,39(1,3 - 1,0) = 0,33 % и записывают результат расчета в графу 13 таблицы 10.

20 Суммированием прямой s_пр и отраженной s_отр составляющих определяют результирующие значения КЕО e_j в точках характерного разреза помещения и записывают результаты в графу 14 таблицы 10.

Таблица 10

9 РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ

9.1 Технико-экономическая оценка различных вариантов естественного и совмещенного освещения помещений должна производиться для всего года или отдельных его сезонов. Продолжительность использования естественного освещения следует определять промежуточным временем между моментами выключения (утром) и включения (вечером) искусственного освещения, когда естественная освещенность становится равной нормированному значению освещенности от установки искусственного освещения.

В помещениях жилых и общественных зданий, в которых расчетное значение КЕО составляет 80 % и менее нормированного значения КЕО, нормы искусственной освещенности повышают на одну ступень по шкале освещенности.

9.2 Расчет естественной освещенности в помещениях следует производить в зависимости от групп административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации и рассматриваемого периода года:

а) при расположении зданий в 1-й, 3-й и 4-й группах административных районов для всех месяцев года - по облачному году;

б) при расположении зданий во 2-й и 5-й группах административных районов для зимней половины года (ноябрь, декабрь, январь, февраль, март, апрель) - по облачному небу, для летней половины года (май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь) - по безоблачному небу.

9.3 Среднюю естественную освещенность в помещении при верхнем освещении от облачного неба в какой-либо момент времени суток определяют по формуле

Е_cp = 0,01е_cpЕ_г°,                                                         (13)

где е - среднее значение КЕО; определяют по формуле (Б.8) приложения Б;

Е_г° - наружная горизонтальная освещенность при сплошной облачности; принимают по таблице В.1 приложения В.

Примечание - Значения наружной освещенности в приложении Г приведены для местного среднего солнечного времени Т_М. Переход от местного декретного времени к местному среднему солнечному производят по формуле

Т_М = Т_Д - N + l - 1,                                                                 (14)

где Т_Д - местное декретное время;

N - номер часового пояса (рисунок 25);

l - географическая долгота пункта, выраженная в часовой мере (15° = 1 ч).

9.4 Значение естественной освещенности в заданной точке AE^о_гА при боковом освещении в условиях сплошной облачности определяют по формуле

E^о_гА = 0,01е_р^бЕ_г°,                                                          (15)

где е_р^б - расчетное значение КЕО в точке А помещения при боковом освещении; определяют по формуле (Б.1) приложения Б;

Е_г° - наружная освещенность на горизонтальной поверхности при облачном небе.

Расчет естественной освещенности Е^я_гМ в заданной точке М помещения от окон при безоблачном небе следует производить:

а) при отсутствии солнцезащитных средств в светопроемах и противостоящих зданий по формуле

Е^я_гМ = 0,01t₀r₀b_бe_бiE_в^я;                                                    (16)

б) при затенении окон противостоящими зданиями по формуле

Е^я_гМ = 0,01t₀r₀(b_бe_бiE_в^я - r_фb_фiK_ЗДiE_в^сум);                                (17)

в) при наличии солнцезащитных средств в светопроемах по формуле

Е^я_гМ = 0,01t₀r₀e_бiE_в^сум,                                                   (18)

где e_бi - геометрический КЕО, определяемый по формуле (Б.9);

b_б - коэффициент относительной яркости участка неба, видимого через светопроем; принимают по таблице 11;

E_в^я - наружная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом безоблачного неба; принимают в зависимости от ориентации поверхности фасада здания и времени суток по таблице В.3 приложения В;

b_фi - средняя относительная яркость фасадов противостоящих зданий; определяют по таблице Б.2 приложения Б;

K_ЗДi - определяют по формуле (Б.5);

r_ф - средневзвешенный коэффициент отражения фасадов противостоящих зданий; принимают по таблице Б.3 приложения Б;

E_в^сум - наружная суммарная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом неба, прямым светом солнца и светом, отраженным от земной поверхности; принимают по таблице В.4 приложения В.