Розрахунок природного освітлення
Оскільки природне освітлення постійно змінюється протягом року, протягом дня, залежить від погоди та інших факторів, то для нормування природного освітлення прийнято незалежний коефіцієнт природного освітлення (КПО), який визначається відношенням освітленості у певній точці приміщення Ев до зовнішній освітленості (під відкритим небом) Ез, виражений у відсотках (2.11).
Природне освітлення залежить від розташування приміщень у світло-кліматичній зоні, згідно ДБН В.2.5-28-2006: нормативний коефіцієнт природного освітлення визначається за формулою (2.12).
Вимоги до рівня природного освітлення робочих місць у виробничих приміщеннях наведені у таблиці 2.1, на основних дільницях ремонтних майстерень – у таблиці 2.2, для громадських та допоміжних приміщень – у таблиці 2.3.
Таблиця 2.1 – Нормативні значення КПО для виробничих приміщень (ДБН В.2.5-28-2006)
п/п | Характеристика зорової роботи | Найменший розмір об’єкта розпізнавання мм | Розряд зорової роботи | Значення КПО при природному освітленні, % | |
верхньому та комбінованому | боковому | ||||
1 | Найвищої точності | менше 0,15 | I | 10 | 3,5 |
2 | Дуже високої точності | 0,15 – 0,3 | II | 7 | 2,5 |
3 | Високої точності | 0,3 – 0,5 | III | 5 | 2,0 |
4 | Середньої точності | 0,5 – 1,0 | IV | 4 | 1,5 |
5 | Малої точності | 1,0 – 5,0 | V | 3 | 1,0 |
6 | Груба | Більше 5,0 | VI | 2 | 0,5 |
Таблиця 2.2 – Вимоги до рівня природного освітлення робочих місць на основних дільницях ремонтних майстерень
п/п | Виробнича дільниця | Розряд зорових робіт | Значення КПО при природному освітленні, % | |
верхнє та комбіноване освітлення | бокове освітлення | |||
1 | Розбирання і миття | IVб | 4 | 1,2 – 1,5 |
2 | Дефектування | IIIб | 5 | 1,6 – 2,0 |
3 | Ремонту електрообладнання | IIIб | 5 | 1,6 – 2,0 |
4 | Складання | IIIа | 4 | 1,6 – 2,0 |
5 | Комплектування | IVб | 5 | 1,2 – 1,5 |
6 | Проварювально-сушильна | IVб | 5 | 1,2 – 1,5 |
7 | Випробування | IIIа | 5 | 2,0 |
Таблиця 2.3 – Норми КПО для громадських і допоміжних приміщень
п/п | Назва приміщення | Значення КПО при природному освітленні, % | |
верхнє та комбіноване освітлення | бокове освітлення | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Проектні зали і кімнати | 5 | 2,0 |
2 | Читальний зал | 3 | 1,0 |
3 | Друкарське бюро | 5 | 1,5 |
4 | Конференційні зали, зали засідань | 2 | 0,5 |
Продовження таблиці 2.3
1 | 2 | 3 | 4 |
5 | Класні кімнати, аудиторії, навчальні кімнати | 4 | 1,5 |
6 | Спортивні зали | 3 | 1,0 |
7 | Виставочні зали | 2 | 0,5 |
8 | Торгові зали магазинів | 2 | 0,5 |
9 | Буфети | 2 | 0,5 |
Виконання норм освітленості забезпечується заданим розміром вікон при бічному освітленні або розміром світлових ліхтарів – при верхньому освітленні.
Розрахуємо рівень природної освітленості двома методами:
1) за світловим коефіцієнтом;
2) за коефіцієнтом природної освітленості.
1). Розрахунок природної освітленості за світловим коефіцієнтом. Цей метод являється найпростішим та застосовується головним чином як перевірочний. Він зводиться до вибору типу вікон та розрахунку їх кількості за світловим коефіцієнтом.
Світловим коефіцієнтом a називається відношення сумарної площі вікон (S В) у приміщенні до площі підлоги (S П) у цьому ж приміщенні:
. (2.25)
Значення світлового коефіцієнта наведено у таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Значення світлового коефіцієнта для виробничих приміщень
Розряд роботи | Вид роботи за ступенем точності і назва приміщення | Значення світлового коефіцієнта |
1 | 2 | 3 |
II | Роботи високої точності | 0,2 – 0,16 |
III | Точні роботи (у ремонтних майстернях, відділеннях: слюсарне, збиральне, електроремонтне, паливної апаратури, столярне) | 0,16 - 0,14 |
IV | Роботи малої точності (у ремонтних майстернях, відділеннях: розбиральне, мийне, випробувальне, фарбувальне, зварювальне, інструментальне) | 0,14 - 0,12 |
V | Грубі роботи (гаражі, склади) | 0,12 - 0,1 |
VI | Досить грубі роботи (проходи, проїзди, коридори) | 0,1 – 0,08 |
Розрахунок природної освітленості за світловим коефіцієнтом здійснюється у такій послідовності:
1. З формули 2.25 знаходять необхідну сумарну площу вікон:
. (2.26)
2. Вибирають розмір вікна (табл. 2.5).
3. За площею одного вікна знаходять кількість вікон:
, (2.27)
де n - кількість вікон;
S В - площа одного вікна, мм2.
Таблиця 2.5 – Розміри вікон, що застосовуються в будівлях
п/п | Висота вікон, мм | Ширина вікон, мм |
1 | 2 | 3 |
1 | 2100 | 1555 1260 1060 860 565 |
2 | 1800 | 1555 1260 1060 860 565 |
3 | 1575 | 1555 1260 1060 860 665 565 |
Продовження таблиці 2.5
1 | 2 | 3 |
4 | 1425 | 1555 1260 1060 860 665 565 |
5 | 1275 | 1555 1260 1060 860 665 565 |
2). Розрахунок природної освітленості за коефіцієнтом природної освітленості.
Цей метод являється більш точним. За цим методом знаходять необхідну сумарну площу вікон та сумарну площу верхніх ліхтарів за формулами:
- для бокового освітлення
м2, (2.28)
- для верхнього освітлення
м2, (2.29)
де ,
- сумарна площа вікон та верхніх ліхтарів, м2;
S П - площа підлоги, м2;
emin – нормоване мінімальне значення коефіцієнта природної освітленості для даного приміщення при боковому освітленні, % (табл. 2.1, 2.2, 2.3);
есер – нормоване середнє значення коефіцієнта природної освітленості для даного приміщення при верхньому освітленні, % (табл. 2.1, 2.2, 2.3);
K з – коефіцієнт запасу (табл. 2.6);
– світлова характеристика вікна (табл. 2.7);
– світлова характеристика ліхтарів (табл. 2.8);
– загальний коефіцієнт світлопропускання (табл. 2.9);
r 1 – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при боковому освітленні за рахунок світла, відбитого від стін і стелі (табл. 2.10);
r 2 – коефіцієнт, що враховує підвищення КПО при верхньому освітленні за рахунок світла, відбитого від стін і стелі (табл. 2.11);
k – коефіцієнт, що враховує затемнення вікон будівлями, що стоять напроти (табл. 2.12);
Кл – коефіцієнт, що враховує тип ліхтаря (табл. 2.13).
Таблиця 2.6 – Коефіцієнт запасу Кз при природному освітленні
п/п | Характеристика приміщення за умовами забруднення повітря | Види приміщень | Положення при склінні | Коефіцієнт запасу Кз |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1 | Приміщення із значним виділенням пилу і диму (пилу і аерозолів більше 5 мг/м3) | Цехи цементних заводів, агломераційні фабрики, цехи хімічних заводів та ін. | Вертикальне Похиле | 1,5 1,7 |
![]() | Приміщення із виділенням пилу і диму (пилу і аерозолів від 1 до 5 мг/м3) | Цехи мартенівські, ливарні, зварювальні та ін. | Вертикальне Похиле | 1,4 1,5 |
3 | Приміщення із незначним виділенням пилу і диму (менше 1 мг/м3) | Цехи інструментальні, холодного прокату та ін. | Вертикальне Похиле | 1,3 1,4 |
4 | Приміщення житлових та громадських будівель | Робочі приміщення, житлові кімнати, учбові приміщення, читальні зали, зали засідань, торгівельні зали та ін. | Вертикальне Похиле | 1,2 1,4 |
Таблиця 2.7 – Світлова характеристика вікон при боковому освітленні
Відношення довжини приміщення до його глибини, L / b | Відношення глибини приміщення b до висоти верхнього краю вікон над рівнем робочої площини п1 | |||||||
1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
4,0 і більше | 6,5 | 7,0 | 7,5 | 8,0 | 9,0 | 10,0 | 11,0 | 12,5 |
3,0 | 7,5 | 8,0 | 8,5 | 9,6 | 10,0 | 11,0 | 12,5 | 14,0 |
2,0 | 8,5 | 9,0 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 13,0 | 15,0 | 17,0 |
1,5 | 9,5 | 10,5 | 13,0 | 15,0 | 17,0 | 19,0 | 21,0 | 23,0 |
1,0 | 11,0 | 15,0 | 16,0 | 18,0 | 21,0 | 23,0 | 26,5 | 29,0 |
0,5 | 18,0 | 23,0 | 31,0 | 37,0 | 45,0 | 54,0 | 66,0 | - |
Таблиця 2.8 – Світлова характеристика ліхтарів
Типи ліхтарів | Кількість прольтів | Значення світлової характеристики при відношенні довжини вздовж осі ліхтарів L л до висоти приміщення Н, рівному | |||||||||
1 | 2 | 3 | |||||||||
при відношенні висоти приміщення до ширини прольоту, рівному | |||||||||||
0,4 | 0,7 | 1 | 0,4 | 0,7 | 1 | 0,4 | 0,7 | 1 | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
1. Ліхтарі з вертикальним двостороннім заскленням (прямокутні, М-подібні) | 1 | 5,2 | 8,0 | 9,9 | 4,7 | 7,3 | 8,9 | 3,9 | 6,0 | 7,3 | |
2 | 5,2 | 6,1 | 7,5 | 4,7 | 5,6 | 6,9 | 3,9 | 4,6 | 5,6 | ||
3 і більше | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,3 | 4,3 | 4,3 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | ||
Продовження таблиці 2.8
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
2. Ліхтарі з вертикальним одностороннім заскленням (шеди) | 1 | 4,6 | 7,1 | 8,8 | 4,0 | 6,3 | 7,7 | 3,3 | 5,1 | 6,3 |
2 | 4,6 | 5,4 | 6,7 | 4,0 | 4,7 | 5,8 | 3,3 | 3,9 | 4,8 | |
3 і більше | 4,2 | 4,2 | 4,2 | 3,6 | 3,6 | 3,6 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | |
3. Ліхтарі з похилим двостороннім заскленням | 1 | 3,7 | 4,3 | 5,3 | 3,2 | 3,8 | 4,6 | 2,7 | 3,1 | 3,8 |
2 | 3,0 | 3,7 | 4,3 | 2,7 | 3,2 | 3,8 | 2,2 | 2,7 | 3,1 | |
3 і більше | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | |
4. Ліхтарі з похилим одностороннім заскленням | 1 | 3,0 | 3,5 | 4,2 | 2,7 | 3,2 | 3,9 | 2,3 | 2,7 | 3,3 |
2 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 2,3 | 2,7 | 3,2 | 1,9 | 2,3 | 2,7 | |
3 і більше | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 1,9 | 1,9 | 1,9 | |
5. Ліхтарі зенітні, світло прорізи в покриттях, заповнені склопластиком, скло залізобетоном | 1 | 2,1 | 2,5 | 3,1 | 1,9 | 2,3 | 2,8 | 1,5 | 1,8 | 2,3 |
2 | 2,1 | 2,3 | 2,5 | 1,9 | 2,1 | 2,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | |
3 і більше | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 1,9 | 1,9 | 1,9 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Таблиця 2.9 – Загальний коефіцієнт світлопропускання
Характеристика ліхтарів за умовами забруднення повітря | Види приміщень | Положення при склінні | Значення коефіцієнта | ||||||
при дерев’яних і залізобетонних рамах | при сталевих і алюмінієвих рамах | при склозалізобетонному заповненні прорізу | |||||||
Одинарних | Подвійних | Здвоєних | одинарних | подвійних | здвоєних | ||||
![]() | Сталеварні, мартенівські цехи, цехи цементних заводів | Вертикальне Похиле | 0,4 0,3 | 0,25 0,2 | 0,3 0,25 | 0,5 0,4 | 0,3 0,25 | 0,4 0,3 | 0,3 0,2 |
![]() | ||
![]() |
Продовження таблиці 2.9
Характеристика ліхтарів за умовами забруднення повітря | Види приміщень | Положення при склінні | Значення коефіцієнта | ||||||
при дерев’яних і залізобетонних рамах | при сталевих і алюмінієвих рамах | при склозалізобетонному заповненні прорізу | |||||||
Одинарних | Подвійних | Здвоєних | одинарних | подвійних | здвоєних | ||||
Група Б
![]() | Цехи холодного прокату, інструмент-тальні цехи, машинний зал, приміщення житлових і громадських будівель | Вертикальне Похиле | 0,5 0,4 | 0,35 0,25 | 0,4 0,3 | 0,6 0,5 | 0,4 0,3 | 0,5 0,4 | 0,35 0,25 |
Таблиця 2.10 – Коефіцієнт r 1, що враховує підвищення КПО при боковому освітленні за рахунок світла, відбитого від стін і стелі
Середньозважений коефіцієнт відбиття стін, стелі і підлоги приміщення r сер | Значення коефіцієнта r 1 при освітленні | |
односторонньому | Двосторонньому | |
1 | 2 | 3 |
0,5 | 4 | 2,2 |
0,4 | 3 | 1,7 |
0,3 | 2 | 1,2 |
Щоб знайти середньозважений коефіцієнт відбиття внутрішніх поверхонь приміщення r сер можна скористатися формулою
, (2.30)
де r 1 , r 1 , r 1 – коефіцієнт відбиття відповідно стін, стелі і підлоги, приймаються залежно від виду кольорового оздоблення останніх;