В зависимости от источника света производственное освещение может быть трех видов:
- естественное, создаваемое прямыми лучами и диффузионным светом небесного излучения;
- искусственное, создаваемое электрическими лампами;
- смешанное (интегральное) – совокупность естественного и искусственного освещения.
Учитывая высокую биологическую и гигиеническую ценность и положительное психофизиологическое воздействие естественного освещения, следует стремиться к максимально возможному его использованию.
По конструктивному исполнению естественное освещение подразделяется на боковое – через окна в наружных стенах; верхнее – через световые фонари, остекленные проемы в потолочных перекрытиях; комбинированное – когда к боковому освещению добавляют верхнее.
Естественное освещение характеризуется непостоянством во времени и подвержено колебаниям в зависимости от состояния наружной освещенности, расстояния рабочего места от световых проемов окон, их светопропускания и других факторов. Поэтому естественная освещенность оценивается относительной величиной – коэффициентом естественной освещенности (к.е.о.) и определяется по формуле:
|
|
(3)
где ЕВН – освещенность в любой точке внутри помещения, освещаемой
видимым участком небосвода, люкс; ЕН – одновременно измеренная освещенность наружной горизонтальной плоскости, освещаемой рассеянным светом всего небосвода, лк.
Рисунок 1.1 - Схема размещения замерных точек для определения к.е.о.
Величина к.е.о. регламентируется нормами СНиП 25-05-95 (II-4-79)., которыми устанавливаются значения к.е.о. в зависимости от двух факторов:
1. Характера выполняемых работ в помещении (наименьшего размера объекта различения);
2. Системы естественного освещения.
Нормируемое значение коэффициента естественной освещенности е определяется не только с учетом характера работ, но и коэффициентом светового климата Т и солнечного климата с по формуле:
(4)
где е – значение к.е.о., выбранное по таблице А.1, Т – коэффициент светового климата, выбранный по таблице А.2 с – коэффициент солнечности климата, зависящий от ориентации здания относительно сторон света, определяемый по таблице А.3.
Значение е служит для определения типов и необходимых размеров световых проемов при проектировании или реконструкции зданий. Для каждого производственного помещения в характерном сечении можно построить кривую изменения к.е.о., которая характеризует его светотехнические качества.
Рисунок 1.2 - Изменение к.е.о. в помещении
Для помещений с боковым освещением нормируется минимальное значение к.е.о. При боковом одностороннем освещении е – это значение к.е.о. в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, противоположной светопроему. При двустороннем боковом освещении е – это значение к.е.о. в средней части помещения.
|
|
Полученные по формуле (4) значения коэффициента следует округлять до десятых долей.
Коэффициент естественной освещенности может быть рассчитан по экспериментальным данным. Для этого необходимо измерить освещенность внутри помещения на рабочем месте и одновременно наружную освещенность горизонтальной плоскости, освещаемой всем небосводом; к.е.о. рассчитывается по формуле (3). Для выполнения требований строительных норм при проектировании производственных помещений для правильной расстановки оборудования и распределения рабочих мест с различной степенью зрительного напряжения необходим аналитический расчет коэффициента естественной освещенности.
Световой поток, падающий в расчетную точку производственного помещения складывается из прямого диффузионного света части небосвода, видимого через светопроем, света, отраженного от внутренних поверхностей помещения и от противоположных зданий.
Коэффициент естественной освещенности рассчитывается по следующим формулам:
а) при боковом освещении:
(5)
б) при верхнем освещении:
(6)
в) при комбинированном:
(7)
где ЕБ и ЕЗД – геометрические коэффициенты естественной освещенности в расчетных точках при боковом освещении соответственно от небосвода и противостоящего здания. Их значения определяются с помощью графического метода Данилюка с учетом того, что оконные проемы не имеют остекления и переплетов, а внутренние поверхности не отражают света;
g – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба в зависимости от угла между горизонтальной линией, соединяющей расчетную точку рабочего места и середину светового проема (таблица А.6);
R – коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания(таблица А.7);;
ЕБ – геометрический к.е.о. в расчетной точке при верхнем освещении;
ЕСР – среднее значение к.е.о. при верхнем освещении;
r1 – коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при боковом освещении за счет света, отраженного от потолка и стен помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию (таблица А.9);
r2 – коэффициент, учитывающий повышение к.е.о. при верхнем освещении за счет отражения от поверхности помещения (таблица А.10);
КЗ – коэффициент запаса (таблица А.4);
КФ – коэффициент, учитывающий тип фонаря;
T0 – коэффициент светопропускания.
Коэффициент t0 учитывает потерю света в материале остекления, в переплетах светопроёмов, в слое загрязнения и солнцезащитных устройствах
t0 = t1 × t2 × t3 × t4 × t5 (8)
Коэффициенты t1 и t2 определяются по таблице А.11. Для бокового освещения коэффициенты t3 = t4 = t5 = 1.
Метод Данилюка заключаемся в следующем: полусферу небосвода разбивают на десять тысяч участков, равных световой активности и графически определяют количество участков полусферы, видимых через световые проемы из расчетной точки помещения, учитывающий прямой свет небосвода и определяется по формуле:
EБ = 0,01*n1*n2 [%] (9)