Светотехнические способы оценки освещенности

Нормирование и оценка естественного освещения помещений

Нормирование и гигиеническая оценка естественного освещения существующих и проектируемых зданий и помещений выполняется согласно СНиП II-4-79 светотехническими(инструментальными) и геометрическими(расчетными) методами.

Основным светотехническим показателем естественного освещения помещений является коэффициент естественной освещенности (КЕО) –отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (исключая прямой солнечный свет), выраженное в процентах:

где Е₁ – освещенность внутри помещения, лк;

Е₂ – освещенность вне помещения, лк.

Этот коэффициент является интегральным показателем, определяющим уровень естественной освещенности с учетом всех факторов, влияющих на условия распределения естественного света в помещении. Измерение освещенности на рабочей поверхности и под открытым небом производят люксметром (Ю116, Ю117), принцип действия которого основан на преобразовании энергии светового потока в электрический ток. Воспринимающая часть – селеновый фотоэлемент, имеющий светопоглощающие фильтры с коэффициентами 10, 100 и 1000. Фотоэлемент прибора соединен с гальванометром, шкала которого отградуирована в люксах.

▼При работе с люксметром необходимо соблюдать следующие требования (МУ РБ 11.11.12-2002):

• приемная пластина фотоэлемента должна размещаться на рабочей поверхности в плоскости ее расположения (горизонтальной, вертикальной, наклонной);
• на фотоэлемент не должны падать случайные тени или тени от человека и оборудования; если рабочее место затеняется в процессе работы самим работающим или выступающими частями оборудования, то освещенность следует измерять в этих реальных условиях;
• измерительный прибор не должен располагаться вблизи источников сильных магнитных полей; не допускается установка измерителя на металлические поверхности.

Коэффициент естественной освещенности (согласно СНБ 2.04.05-98) нормируется для различных помещений с учетом их назначения, характера и точности выполняемой зрительной работы. Всего предусматривается 8 разрядов точности зрительной работы (в зависимости от наименьшего размера объекта различения, мм) и четыре подразряда в каждом разряде (в зависимости от контраста объекта наблюдения с фоном и характеристикой самого фона — светлый, средний, темный). (Приложение, табл. 2).

При боковом одностороннем освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке условной рабочей поверхности (на уровне рабочего места) на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от светового проема.

▼Геометрический метод оценки естественного освещения:

1) Световой коэффициент (СК) – отношение остекленной площади окон к площади пола данного помещения (числитель и знаменатель дроби делят на величину числителя). Недостатком этого показателя является то, что он не учитывает конфигурацию и размещение окон, глубину помещения.

2) Коэффициент глубины заложения (заглубления) (КЗ) – отношение расстояния от светонесущей до противоположной стены к расстоянию от пола до верхнего края окна. КЗ не должен превышать 2,5, что обеспечивается шириной притолоки (20-30 см) и глубиной помещения (6 м). Однако, не СК, не КЗ не учитывают затемнение окон противостоящими зданиями, поэтому дополнительно определяют угол падения света и угол отверстия.

3) Угол падения показывает, под каким углом лучи света падают на горизонтальную рабочую поверхность. Угол падения образуется исходящими из точки оценки условий освещения (рабочее место) двумя линиями, одна из которых направлена к окну вдоль горизонтальной рабочей поверхности, другая – к верхнему краю окна. Он должен быть равен не менее 27 0 .

4) Угол отверстия дает представление о величине видимой части небосвода, освещающего рабочее место. Угол отверстия образуется исходящими из точки измерения двумя линиями, одна из которых направлена к верхнему краю окна, другая – к верхнему краю противостоящего здания. Он должен быть равен не менее 5 0 .

Оценка углов падения и отверстия должна проводиться по отношению к самым удаленным от окна рабочим местам.

21. Искусственное освещение: гигиеническое значение, методы исследования

Недостаток естественного освещения должен быть восполнен искусственным, являющимся важнейшим условием и средством расширения активной деятельности человека.

▼Требования, предъявляемые к искусственному освещению:

· достаточная интенсивность и равномерность создаваемого освещения;

· не должно оказывать слепящего действия;

· не должно создавать резких теней;

· должно обеспечивать правильную цветопередачу;

· создаваемый источниками искусственного света спектр должен быть приближен к естественному солнечному спектру;

· свечение источников света должно быть постоянным во времени; они не должны изменять физико-химические свойства воздуха помещений;

· источники света должны быть взрыво- и пожаробезопасны.

Искусственное освещение осуществляется светильниками (осветительными установками) общего и местного освещения. Светильник состоит из источника искусственного освещения (лампы) и осветительной арматуры. В качестве источников искусственного электрического освещения помещений в настоящее время применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы.

▼По сравнению с лампами накаливания люминесцентные лампы имеют ряд преимуществ:

1) создают рассеянный свет, не дающий резких теней;

2) характеризуются малой яркостью;

3) не обладают слепящим действием.

Вместе с тем люминесцентные лампы обладают рядом недостатков:

1) нарушение цветопередачи;

2) создание ощущения сумеречности при низкой освещенности;

3) появление монотонного шума во время работы;

4) периодичность светового потока (пульсация) и появление стробоскопического эффекта – искажение зрительного восприятия направления и скорости движения вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов.

Для перераспределения светового потока в нужных целях используется осветительная арматура. Она обеспечивает также защиту глаз от блескости источника света, а источник света от механических повреждений, влаги, взрывоопасных газов и т.д. Кроме того, арматура выполняет эстетическую роль.

Для характеристики искусственного освещения отмечают вид источника света (лампы накаливания, люминесцентные лампы и т.д.), их мощность, систему освещения (общее равномерное, общее локализованное, местное, комбинированное), вид арматуры и в связи с этим направление светового потока и характер света (прямой, рассеянный, отраженный), наличие или отсутствие резких теней и блескости.

Отраженная блескость – характеристика отражения светового потока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определяющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия снижающего контраст между объектом и фоном. Требования, предъявляемые к осветительным установкам, отражены в Приложении (табл. 4).

В основу гигиенического нормирования искусственного освещения положены такие условия, как назначение помещения, характер и условия работы или другой деятельности людей в данном помещении, наименьшие размеры рассматриваемых деталей, расстояние их от глаза, контраст между объектом и фоном, требуемая скорость различия деталей, условия адаптации глаза, движущие механизмы и другие опасные в отношении травматизма объекты и т.д. (Приложение, табл. 5).

Равномерность освещения в помещении обеспечивает общая система освещения. Достаточная освещенность на рабочем месте может быть достигнута путем использования местной системы освещения (настольные лампы). Наилучшие условия освещения достигаются при комбинированной системе освещения (общее + местное). Использование одного местного освещения без общего в служебных помещениях недопустимо.

Оценка искусственного освещения

Искусственная освещенность может быть измерена непосредственно на рабочих поверхностях с помощью люксметра или определена ориентировочно расчетным методом.

▼Согласно МУ РБ 11.11.12-2002 измерение искусственного освещения с помощью люксметра от светильников (установок) искусственного освещения, в том числе, при работе в режиме совмещенного освещения (естественное + искусственное) должно проводиться на рабочих местах в темное время суток, когда отношение естественной освещенности к искусственной составляет не более 0,1. При комбинированном освещении (общее + местное) рабочих мест вначале измеряют суммарную освещенность от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения и измеряют освещенность от светильников общего и местного освещения.

Для приблизительной оценки искусственной освещенности в дневное время суток, вначале определяют освещенность, создаваемую совмещенным освещением (естественным и искусственным), а затем – при выключенном искусственном освещении. Разность между полученными данными составит приближенную величину освещенности, создаваемую искусственным освещением.

▼Расчетный метод«Ватт» определения искусственной освещенности основан на подсчете суммарной мощности всех ламп в помещении и определении удельной мощности ламп (Р; Вт/м 2 ). Эту величину умножают на коэффициент Е_т, показывающий какую освещенность (в лк) дает удельная мощность, равная 10 Вт/м 2 .

Для ламп накаливания освещенность рассчитывается по формуле:

где Е – рассчитываемая освещенность, лк;

Р – удельная мощность, Вт/м 2 ;

Е_т – освещенность при удельной мощности 10 Вт/м, — зависит от мощности ламп накаливания и характера светового потока (находят по табл. 9 Приложения);

К – коэффициент запаса для жилых и общественных зданий равен 1,3.

Формула пригодна для ламп одинаковой мощности. Для ламп разной мощности, расчет освещенности производится отдельно для каждой группы ламп. Результаты суммируются.

При использовании люминесцентных ламп – удельной мощности 10 Вт/м 2 соответствует 150 лк освещенности (независимо от их мощности и характера светового потока).

▼Расчет необходимого количества светильников для создания заданного уровня искусственной освещенности в помещении можно произвести расчетным путем, пользуясь таблицами удельной мощности (Приложение, табл. 6). Эти таблицы составлены для соответствующих светильников и соответствующих коэффициентов отражения потолка, пола и стен (Р_пот, Р_пол, Р_ст).

Величина удельной мощности зависит от высоты подвеса светильника, площади помещения и уровня освещенности, который необходимо создать в данном помещении.

Для определения необходимого количества светильников найденную величину удельной мощности (на пересечении необходимого уровня освещенности и площади помещения с учетом высоты подвеса) нужно умножить на площадь помещения и разделить на мощность всех ламп, входящих в светильник. В светильник ШОД входят две люминесцентные лампы мощностью 40 или 80 Вт.

▼Расчет яркости освещаемой поверхности выполняется по формуле:

где L – яркость – сила света, исходящая с единицы площади поверхности в определенном направлении (кандела/м 2 ; кд/м 2 );

Е – освещенность, лк;

К – коэффициент отражения поверхности (отношение отраженного светового потока к падающему);

Значения коэффициента отражения поверхности: белая –0,8; светло-бежевая – 0,5; светло-желтая – 0,6; зеленая – 0,46; светло-голубая – 0,3; темно-желтая – 0,2; темно-зеленая – 0,1; коричневая – 0,15; черная – 0,1; операционное поле – 0,2; свежевыпавший снег – 0,9; незагоревшая кожа – 0,35.

Уровнем яркости светящейся поверхности определяется ее блескость.

Оптимальная яркость рабочих поверхностей – несколько сот кд/м 2 . Допустимая яркость источников освещения, постоянно находящихся в поле зрения человека не более 2000 кд/м 2 , а яркость источников редко попадающих в поле зрения – не более 5000 кд/м 2 . Яркость, превышающая 5000 кд/м 2 , вызывает чувство слепимости.

▼Расчет коэффициента равномерности освещенности (отношение минимальной освещенности к максимальной) производится по формуле:

где q – коэффициент равномерности освещенности, %;

Е – освещенность исследуемой рабочей поверхности, лк;

Е_max — максимальная освещенность в данном помещении, лк.

При полной равномерности освещения – qравен 100%. Чем меньше значение q, тем не равномернее освещенность помещения. Освещенность самого темного места помещения не должна быть слабее освещенности самого светлого места более чем в 3 раза.

Источник

Естественное освещение и требования к нему

Факты о естественной освещённости и зрении

Как уже было сказано ранее, дневной свет необходим в зданиях

Его должно быть достаточно в школе, хотя не менее важно правильное освещение небольшого торгового зала или даже склада. В жизни машинистов поездов, а также водителей общественного и частного транспорта освещение вообще играет ключевую роль

Им нужно чётко видеть и различать сигналы, показания приборов, находящихся на пультах управления. Также водителям следует хорошо видеть дорогу впереди себя. В данном случае правильное распределение световых источников — залог безопасности шофёра и пассажиров.

Человеческий глаз различает предметы благодаря разнице в яркости самого объекта и фона — это контрастная чувствительность. Чем меньшие различия замечает человек, тем выше контрастная чувствительность его глаз. Однако у неё есть предел, после которого она уменьшается.

Кроме того, у глаз есть разрешающая сила, связанная со способностью различать мельчайшие детали. В норме она равна единице. Разрешающая сила уменьшается с повышением чувствительности глаза к мелким элементам.

Острота зрения обратно пропорциональна разрешающей силе. Она как раз увеличивается при повышении способности человека замечать мельчайшие детали. Если разрешающая сила человека составила 2, то острота его зрения равна 0,5.

Работу зрения определяет ряд факторов:

• яркость предмета, который рассматривает человек;
• контрастность между предметом и фоном, а также временем рассматривания и угловыми размерами.

Зрительная работа глаза становится лучше, если рабочая поверхность качественно освещается. Также из поля зрения следует устранить блескость. Зрительная работа делится на 5 разрядов (см. таблицу).

Точность работы зрения	Минимальный размер различаемого предмета	Разряд работы зрения
Наивысшая	До 0,15 мм	I
Очень высокая	0,15 — 0,3 мм	II
Высокая	0,3 — 0,5 мм	III
Средняя	0,5 — 1 мм	IV
Малая	1 — 5 мм	V

Влияние освещенности на зрение

Пыль – один из вреднейших загрязнителей

Врачи-гигиенисты
давно заметили, что пыль при попадании в организм вредит человеку несколькими
способами. Русский доктор Ф. Ф. Эрисман описал этот процесс в своих научных
трудах. Оказывается, пыль повреждает дыхательную систему, царапая ее острыми
кромками мелких частиц (механическое воздействие), вызывает отравление
ядовитыми веществами (химическое воздействие), транспортирует внутрь человека
болезнетворные бактерии и вирусы (бактериологическое воздействие).

Пыль
всегда «водит хороводы» в воздушном пространстве вокруг нас. И никуда не деться
от нее. Особенно остро эта проблема стоит в заводских цехах и помещениях.
Мелкие частицы производственной пыли размером до 5 микрометров проникают в
легкие очень глубоко – до самых альвеол. Значит и вредное воздействие
усиливается. А частички размером от 5 до 10 микрометров, как правило, остаются
в верхних дыхательных путях.

Для
оценки вредного воздействия пыли на организм человека необходимо знать ее примерное
количество в воздухе и состав. Содержание пыли в воздушном бассейне измеряется
массой пылевых частиц на единицу объема и выражается в миллиграммах на метр
кубический. Иногда используется другое значение – конкретное число частиц пыли
в 1 одном кубическом сантиметре воздуха.

Определяющим
фактором, влияющим на развитие пылевой патологии, является масса скопившейся в
организме пыли. Хотя ее количество как раз и зависит от концентрации пылевых
частиц в воздухе и их дисперсности.

Норма освещения для рабочего места

Есть различные показатели, в которых указано оптимальное количество люксов на разные объекты. Главные группы – это офис, производственный объект, склад, а также жилое здание. Все требования составлены по СНиП и указываются в Лк на каждый участок.

Уровень освещённости в офисе

1. Для офиса общего назначения, где используется компьютерное устройство – 200-300 Лк.
2. Для офисов с большой площадью и дизайнерской планировкой – 400 Лк.
3. Для офисов, в которых производятся работы с чертежами – 500 Лк.
4. Для конференц зала – 200 Лк.
5. Для лестницы и эскалатора – 50-100 Лк.
6. Для коридора и холла – 50-75 Лк.
7. Для архива – 75 Лк.
8. Для кладовой – 50 Лк.

Гигиенические требования к естественному освещению жилища

Показатели. Наибо­лее распространенными способами оценки естественного освещения являются светотехнический и геометрический. К первому относится определение коэффициента естествен­ной освещенности (КЕО), ко второму — определение све­тового коэффициента, угла падения световых лучей, угла отверстия.

КЕО — это отношение освещенности точки, находящей­ся внутри помещения, к одновременной освещенности горизонтальной поверхности, расположенной вне помещения и освещаемой рассеянным светом всего небосвода.

где Еп — освещенность (лк) точки, находящейся внутри по­мещения на расстоянии 1 м от стены, противоположной ок­ну; Е0 — освещенность (лк) точки, расположенной вне помещения, при условии ее освещения рассеянным светом всего небосвода.

Величина этого коэффициента выражается в процентах и нормируется в зависимости от назначения помещения и характера выполняемой работы в нем. Для жилых поме­щений КЕО должен быть не менее 0,5

Угол падения световых лучей образован двумя линиями, исходящими из одной точки на столе к верхнему и нижнему краю окна. Величина этого угла уменьшается по мере удаления от окна. Нормальная освещенность естественным светом будет обеспечиваться, если угол падения световых лучей будет составлять менее 27 градусов. Этот показатель позволяет только ориентировочно судить об уровне естест­венной освещенности помещений, так как не учитывает многих факторов, влияющих на величину и продолжитель­ность освещения. К нему необходимо прибегать, когда КЕО определить невозможно (отсутствуют графики, номограм­мы и соответствующие таблицы).

Угол отверстия позволяет судить о величине небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место. Чем больше угол, тем больше видимый участок неба и тем лучше освещение.

Угол отверстия образован также двумя линиями, исхо­дящими из точки наблюдения к верхнему краю окна и к верхней точке противостоящего здания или дерева (затемняющего свет предмета), расположенного перед окном вне здания. Величина этого угла характеризует видимую часть небосвода, т. е. дает представление о степени затемнения помещения высокими предметами, находящимися перед ок­нами. Величина угла отверстия должна составлять не ме­нее 5 градусов.

Световой коэффициент — это отношение застекленной поверхности окон к площади пола в помещении. Он выра­жается дробью. В числителе ставят величину застекленной поверхности окон, а в знаменателе — величину площади пола. Числитель принимают за единицу, а в знаменателе в таком случае ставят число, показывающее, какую часть площади пола занимает застекленная поверхность окон. Норма светового коэффициента зависит от характера осве­щения. Для жилых помещений он должен быть не менее 1/8—1/10.

Все вышеперечисленные показатели естественного осве­щения в той или иной степени связаны с инсоляцией поме­щений. Инсоляция — это облучение поверхностей прямыми солнечными лучами. В соответствии с «Санитарными нор­мами и правилами обеспечения инсоляции жилых помеще­ний и общественных зданий, а также территории жилой застройки городов и других населенных пунктов» на территориях и в помещениях необходимо обеспечить непрерывное прямое солнечное облучение не менее трех часов в день для зданий на период с 22 марта по 22 сентября в районах начиная с 60° с. ш. и южнее, с 22 апреля по 22 августа для районов севернее 60° с. ш. Условия инсоляции территории и помещений рассчиты­вают при выборе типов зданий и их ориентации, при опре­делении взаимного размещения зданий, выборе участков для детскихучреждений и школ, игровых и хозяйственных площадок.

Рубрики: Общая информация о строительстве.Метки: Естественное освещение.Оставить комментарий

Нормативные требования в кратком изложении

Основным нормативным документом, регламентирующим естественное освещение помещений жилых зданий является СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» (скачать сканированную копию) с изменениями и дополнениями 2010 года (скачать).

В нормах указаны значения нормативного показателя естественного освещения помещений – КЕО (коэффициент естественной освещенности) и определены контрольные точки в которых эти значения должны быть обеспечены.

Естественное освещение в жилых зданиях нормируется только в жилых комнатах и кухнях, не считая общедомовых путей эвакуации. В других помещениях допускается отсутствие естественного освещения.

Естественное освещение участков территорий, как городских, так и садовых, в нормах не оговаривается. Для участков территорий существуют нормы инсоляции (скачать сканированную копию), но нормативов по естественному освещению участков территорий не существует.

Нормативное значение КЕО зависит от расположения светопроема (боковое или верхнее). Учитывая, что верхнее естественное освещение жилых помещений является экзотикой и менее чувствительно к затенению окружающей застройкой, далее мы будем рассматривать только естественное освещение помещений с боковым расположением светопроемов. В этом случае значение КЕО должно составлять 0,5%. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 предусматривает иные значения для кабинетов и детских, но в проектной практике они практически не используются, за исключением строительства частных домов по индивидуальному заказу. Предполагается, что жильцы жилых домов массового строительства принимают назначение комнат по своему усмотрению, отводя под детские и кабинеты наиболее светлые помещения квартир. Кроме того, в более новом СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» эти значения не приводятся.

Естественное освещение помещения зависит не только от значения КЕО, но и от расположения точки, в которой оно обеспечивается. Во всех жилых помещениях расчетная (конрольная) точка КЕО располагается на полу, по оси помещения. В случае, если комната имеет непрямоугольную форму, для верного расположения расчетной (контрольной) точки следует привести форму помещения к прямоугольнику, одной из сторон которого принимается стена со светопроемом.

Нормативное значение КЕО в зависимости от состава комнат в квартире должно обеспечиваться в либо в центре помещения, либо в глубине (на расстоянии 1 м от стены наиболее удаленной от окна со светопроемом). В глубине помещения расчетная точка должна располагаться в жилой комнате однокомнатной квартиры, в одной из комнат двух- и трехкомнатных квартир либо в двух комнатах квартир, имеющих больше трех комнат. В других жилых комнатах квартир и кухнях контрольная точка располагается в центре помещения. Особо оговаривается случай, когда в жилых комнатах имеется два окна в противоположных или расположенных под углом стенах (двухстороннее естественное освещение). В этом случае контрольная точка КЕО располагается в центре помещения, в том числе в однокомнатных квартирах.

Принципы нормирования освещённости

Как было сказано ранее, степень освещённости помещения должна отвечать стандартам СНиП от 23 мая 1995 года «Естественное и искусственное освещение». В документе указаны гигиенические требования, методы и принципы оценки освещённости, а также коэффициент естественного освещения, которому обязаны соответствовать различные виды помещений.

Эти санитарные нормы учитывают не только назначение помещения (общественное, жилое, административно-бытовое), но и разряды зрительной работы. Также в документе говорится о световых проёмах и приводится районирование России по световому климату. Российскую Федерацию делят на 5 климатических районов.

1. Смоленская, Рязанская, Калужская, Московская, Тульская, Владимирская, Новосибирская, Курганская, Свердловская, Кемеровская, Нижегородская области, республики Мордовия, Чувашия, Татарстан, Башкортостан, Якутия, Удмуртия, Чукотский автономный округ, Красноярский и Хабаровский края.
2. Орловская, Курская, Белгородская, Читинская, Брянская, Пензенская, Липецкая, Самарская, Воронежская, Саратовская, Сахалинская, Магаданская, Ульяновская, Волгоградская, Тамбовская области. Республики Коми, Кабардино-Балкария, Чечня, Ингушетия, Алтай, часть Якутии, Тыва, Бурятия. Ханты-Мансийский АО, часть Хабаровского края.
3. Псковская, Калининградская, Новгородская , Ярославская, Тверская, Ивановская, Костромская, Вологодская, Кировская области. Карелия. Ненецкий и Ямало-Ненецкий АО.К
4. Мурманская и Архангельская области.
5. Астраханская, Амурская области; Ставропольский, Краснодарский и Приморский края. Республики Дагестан и Калмыкия.

Нормирование оконных проемов в зависимости от светового климата

Для каждого из этих регионов приводятся необходимые показатели искусственного и естественного освещения (см. таблицу по солнечному свету):

Проёмы для света (расположение)

Стороны света, где расположены световые проёмы

Источник