Нормативные величины естественного и искусственного освещения

Человек получает большую часть информации через органы зрения. Качество получаемой нами информации зависит от освещения: недостаточное количество и качество света утомляет не только глаза, но и весь организм.

Существует три типа освещения — искусственное, естественное и комбинированное (естественный и искусственный свет). Естественное освещение обеспечивается солнечным светом, который в оптическом спектре делится на ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный свет.

Ультрафиолетовое излучение, с одной стороны, положительно влияет на организм человека, способствуя усвоению некоторых витаминов, повышая общий иммунитет, тонизируя организм человека в целом и оказывая благотворное психологическое воздействие. С другой стороны, в больших дозах он может вызвать ожоги кожи, сетчатки глаза и может стать причиной теплового удара или потери зрения.

Для оценки интенсивности света используется понятие освещенности (E), измеряемой в люксах (лк). Для измерения интенсивности света используется прибор, называемый люксметром. Принцип его работы основан на фотоэлектрическом эффекте, а именно: при попадании световой волны на селеновый фотоэлемент в цепи подключенного к нему гальванометра возникает фототок, приводящий к отклонению стрелки микроамперметра, шкала которого калибруется в люксах.

Согласно СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение», естественное освещение — освещение помещений светом от неба (прямым или отраженным), проникающим через проемы в наружных конструкциях ограждающих конструкций здания, а также через световые трубы. Оно может быть боковым, через окна в стенах, и верхним, через мансардные окна, окна в крыше и через проемы в стенах, где есть разница в высоте здания. Комбинированное естественное освещение — это одновременное наличие бокового и верхнего естественного освещения.

Естественное освещение контролируется коэффициентом естественного освещения (NI). Согласно СП 23-102-203 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», NIR — это отношение естественной освещенности, создаваемой в данной точке данной плоскости внутри помещения светом от неба (прямым или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом от полностью открытого неба, выраженное в %:

где освещенность внутри помещения; освещенность снаружи.

В соответствии с СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение»:

— Для одностороннего бокового естественного освещения минимальное значение КЕО нормируется в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного сечения помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

— Для двустороннего бокового освещения минимальное значение KEO должно определяться в точке в центре помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного сечения помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

— Для верхнего или верхнебокового естественного освещения нормируется среднее значение CGI на пересечении вертикальной плоскости характерного участка помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

Важно знать, в какой световой климатической зоне находится помещение, так как естественное освещение зависит от количества солнечных дней в году, а также от устойчивости снежного покрова.

Одним из требований санитарных правил (СанПиН 2.2.1/2.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», пункт 2.1.1) является обязательное наличие естественного освещения в помещениях, где люди находятся длительное время (жилые дома, школы, больницы, детские сады, офисы и т.д.).

В процессе проектирования оценка НВО является обязательной, так как она определяет выбор систем естественного освещения здания (размер оконных проемов, тип остекления), его ориентацию в пространстве и необходимость дополнительных систем искусственного освещения. Как правило, расчет КЕО, учитывающий ряд параметров (административная площадь, ориентация световых проемов по кардинальным точкам света, визуальное разделение работы помещения и т.д.), осуществляется с помощью специального программного обеспечения.

После завершения строительства здания перед вводом в эксплуатацию проводится прямое измерение БИК для оценки соответствия проектным значениям и санитарным нормам.

В большинстве случаев коэффициент естественной освещенности измеряется с помощью двух люксометров. Во время измерения один оператор с люксметром измеряет естественную освещенность снаружи помещения (обычно на крыше здания), а второй оператор со вторым люксметром одновременно измеряет освещенность внутри помещения в четко определенных точках. В этом случае измерение освещенности на соответствие действующим стандартам проводится в помещениях, свободных от мебели и оборудования, не затененных зелеными насаждениями и деревьями, с очищенными и открывающимися окнами. Также следует выбирать дни с равномерной облачностью по всему небу.

Минимально допустимое значение CEI (обычно от 0,1 до 6%) определяется в соответствии с СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и зависит от типа освещения (боковое, верхнее, комбинированное) и назначения помещения.

В Москве по поручению Госстройнадзора лаборатория санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» планирует в 2019 году провести обследование зданий и сооружений перед сдачей их в эксплуатацию на предмет соблюдения требований к естественному освещению жилых и производственных помещений.

Статья была написана/отредактирована A.A. Чендева, инженер-эксперт лаборатории «СЭИРК».

Статья написана/одобрена Д.Е. Ипполитовым, руководителем лаборатории «СЭИРК».

Если вы обнаружили ошибку: выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

При проектировании, строительстве и эксплуатации систем освещения мы руководствуемся СНиП «Естественное и искусственное освещение».

Основными принципами нормирования освещения являются: обеспечение хорошей видимости деталей различия в соответствии со зрительной категорией (угловой размер, контраст с фоном и яркость) на расстоянии 0,5 м от объекта различия.

При нормировании интенсивности освещения учитываются степени зрительной работы, принимаются во внимание размеры деталей различия. Естественное освещение оценивается с помощью коэффициента естественной освещенности (NI) при боковом, верхнем и комбинированном освещении, который определяется по формуле:

где EB — освещенность внутри помещения; EN — освещенность снаружи.

Действующие нормы искусственного освещения производственных помещений (СНиП II-A.9) определяют как количественные (значение минимальной освещенности, допустимая яркость в поле зрения), так и качественные (индекс бликов, глубина пульсации освещенности) характеристики, важные для создания нормальных условий труда.

Для освещения производственных помещений в первую очередь следует использовать газоразрядные лампы, независимо от принятой системы освещения, благодаря их большим преимуществам перед лампами накаливания с точки зрения экономики и технологии освещения. Использование ламп накаливания допускается только в том случае, если невозможно использовать газоразрядные лампы.

В зависимости от источника света и используемой системы освещения принимается дифференцированное нормирование освещенности. Значение минимальной освещенности определяется условиями зрительной работы, которые определяются наименьшим размером воспринимаемого объекта, контрастом объекта с фоном и характеристиками фона.

При определении нормы освещенности следует учитывать ряд условий, которые делают необходимым повышение уровня освещенности, выбранного в соответствии с точностью зрительной работы. Уровень освещенности также должен быть увеличен в помещениях с недостаточным естественным освещением, которое составляет менее 80% от нормы для бокового освещения и менее 60% от нормы для верхнего освещения. В некоторых случаях необходимо снизить стандартную освещенность, например, когда люди находятся в помещении в течение короткого периода времени.

Согласно нормам, искусственная освещенность на рабочих местах с лампами накаливания в системе общего освещения должна составлять: для работ высшей точности — 1000-1250 лк; грубых работ (очень низкой точности) — 200

люкс; общее наблюдение за производственным процессом — 200 люкс; на рабочих столах в офисах, кабинетах, лабораториях — 300 люкс. Общее освещение должно обеспечивать равномерную освещенность по всему помещению.

Нормы СНиП для газоразрядных ламп выше, чем для ламп накаливания, из-за высокой светоотдачи этих ламп. Комбинированная система освещения, будучи более экономичной, имеет более высокую норму силы света, чем система общего освещения. Поэтому стандарты склоняются к увеличению освещенности там, где ее можно увеличить, что делает установку более экономичной. Чтобы избежать частой переадаптации зрения, вызванной неравномерным освещением помещения, комбинированная система освещения требует, чтобы светильники общего освещения давали не более 10% от стандартной освещенности.

Чтобы уменьшить эффект отраженных бликов, стандарты ограничивают среднюю по площади яркость рабочей поверхности. В зависимости от размера столешницы яркость ограничивается значениями от 500 кд/м2 (для глянцевой поверхности площадью более 0,2 м2) до 2500 кд/м2 (для столешницы площадью 0,01 м2 или менее).

Для снижения эффекта ослепления при использовании светильников общего освещения в производственных помещениях коэффициент ослепления не должен превышать 20-80 в зависимости от продолжительности работы и ее зрительной разрядки.

При освещении промышленных помещений газоразрядными лампами, питающимися на промышленной частоте переменного тока 50 Гц, глубина пульсации света должна быть ограничена. Допустимый уровень пульсаций не должен превышать 10-20%, в зависимости от системы освещения и характера выполняемой работы.

Естественное освещение характеризуется тем, что создаваемая освещенность изменяется в чрезвычайно широком диапазоне. Эти вариации

зависят от времени суток, времени года и метеорологических факторов: характера облачности и отражающих свойств почвенного покрова. Поэтому естественный свет не может быть количественно оценен в терминах освещенности. В качестве нормативного значения для естественного освещения была принята относительная величина — индекс естественного освещения KEO, который выражается как процентное отношение количества света в данной точке внутри помещения Eu к одновременному внешнему свету En, создаваемому светом с полностью открытого неба.

Поэтому МЭ измеряет размер оконных проемов, тип остекления и планок, а также их загрязненность, т.е. способность системы естественного освещения пропускать свет. Естественное освещение регламентируется СНиП 23-05-95. Рейтинг КЕО с учетом расположения здания в Российской Федерации следует рассчитывать по формуле:

где ene — значение КЕО, определенное СНиП 23-05-95, учитывающее характеристики зрительной работы и системы освещения,

m — коэффициент климатической освещенности, определяемый в зависимости от площади расположения здания на территории Российской Федерации и ориентации световых проемов по отношению к сторонам света.

Для каждого промышленного здания мы строим кривую значения KEO в характерном сечении (сечение через центр помещения перпендикулярно плоскости проемов), которое характеризует световые свойства помещения.

В случае одностороннего бокового освещения минимальное значение CEI определяется в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного сечения помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии

на расстоянии 1 метра от стены, наиболее удаленной от проемов, а для двустороннего освещения — в точке в центре комнаты. Для верхнего и комбинированного освещения нормой является средний МЭД на уровне рабочей поверхности.

Установки искусственного освещения — повседневное явление для каждого человека, а из всех инженерных устройств они, пожалуй, самые распространенные. Их строительство и эксплуатация требуют больших затрат материалов, энергии и человеческого труда, но эти затраты с лихвой компенсируются тем, что они позволяют людям нормально жить и работать в условиях отсутствия или недостатка естественного освещения. Кроме того, искусственное освещение решает ряд проблем, обычно недоступных естественному свету; от особенностей искусственного освещения, иногда внешне очень незначительных, во многом зависят и эффективность, и безопасность, и сохранение зрения, и архитектурный облик помещений.

В нашей стране, ведущей небывалый размах промышленного и культурного строительства, только в проектировании осветительных установок задействованы многие тысячи специалистов, количество людей, занятых эксплуатацией освещения, даже не поддается оценке.

Обычная задача при проектировании освещения — определить количество и мощность светильников, необходимых для обеспечения заданного значения освещенности. Гораздо реже встречается проверочный расчет, т.е. определение ожидаемой освещенности для заданных параметров установки.

Для освещения с «точечными источниками света», т.е. лампами накаливания, а также газоразрядными лампами ДРЛ, ДРИ и ДНАТ, количество и расположение светильников обычно определяется до расчета, а во время

В ходе расчета определяется необходимая мощность лампы. При выборе лампы в соответствии со стандартами номинальный поток лампы может отклоняться от требуемого потока на -10% до +20%. Если невозможно подобрать лампу в этих пределах, количество светильников изменяется.

При освещении трубчатыми люминесцентными лампами количество и расположение рядов светильников обычно определяется до проведения расчетов, и в результате расчетов получаются «ряды», т.е. количество и мощность светильников, которые должны быть установлены в каждом ряду. Отклонение ожидаемой освещенности от заданной также не должно превышать пределов, указанных выше.

Все используемые примеры расчетов основаны на двух формулах, связывающих освещенность с характеристиками светильника и лампы:

E = F/S и E = I cosa / r 2

Основное различие между ними заключается в том, что первый, записанный в недифференциальной форме, определяет среднюю освещенность поверхности, а второй — освещенность конкретной точки на поверхности.

Метод, основанный на первой формуле, называется методом коэффициента использования. В обычном виде он дает среднюю освещенность горизонтальной поверхности с учетом всех падающих потоков, как прямых, так и отраженных. Переход от средней к минимальной освещенности в этом случае может быть только приблизительным. Метод, основанный на второй формуле, точечный метод, позволяет получить заданное распределение освещенности по любому количеству поверхностей, но лишь приблизительно учитывает свет, отраженный от поверхности помещения.

Поэтому метод процентного использования применяется для проектирования общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей, а также для расчета наружного освещения в случаях, когда нормируется средняя освещенность.

В случаях, когда указана средняя освещенность.

Точечный метод используется для расчета общей равномерной и локальной освещенности помещений и открытых пространств, а также для расчета локальной освещенности в любой точке освещаемых поверхностей. Однако его применение для освещения помещений ограничено случаями, когда достаточно приблизительного учета света, отраженного от поверхности помещения.

Сферы применения этих двух методов частично совпадают, но есть случай, когда, казалось бы, ни один из них не может быть применен.

Действительно, общая равномерная освещенность горизонтальной поверхности без точного учета отраженного света может быть рассчитана с одинаковым успехом с помощью обоих методов. Обычно в таких случаях предпочтение отдается более простому методу, методу коэффициента использования, но для больших помещений с высокими требованиями рекомендуется использовать точечный метод, который позволяет не только определить заданную минимальную освещенность, но и проанализировать распределение освещенности по всей освещаемой площади.

Таким образом, для проектирования локализованного освещения или освещения негоризонтальных поверхностей, в случаях, когда отраженный свет играет значительную роль, нельзя напрямую применять один метод. В этих случаях необходимо использовать их оба, другими словами, действовать, так сказать, комбинированным методом.

Для защиты глаз от механических повреждений, радиации и тепла используются специальные очки, щитки и маски. Желательно, чтобы стаканы были изготовлены из небьющегося сталинита. Очки не должны ограничивать поле зрения, должны быть легкими, не должны раздражать кожу, должны хорошо прилегать к лицу и не должны намокать.

Защита от лучистой энергии, ультрафиолетового и инфракрасного излучения

Очки со специальными светофильтрами типа ‘TIS’ используются для защиты от лучистой энергии, ультрафиолетового и инфракрасного излучения и яркого света. При газовой сварке используются очки с желто-зелеными светофильтрами различной интенсивности в зависимости от яркости пламени горелки.

Защитные очки и щитки используются для защиты глаз и лица во время электросварки. При выборе защитных очков для людей со слабым зрением (близорукость, дальнозоркость), и особенно для точных работ, рекомендуется сочетать защитные функции очков с коррекцией зрения и подобрать специальные (оптические) очки.

Не нашли то, что искали? Используйте поиск:

Естественное освещение, получаемое прямым и отраженным светом от неба, используется при освещении производственных помещений.

С физиологической точки зрения естественный свет наиболее полезен для человека. Она значительно меняется в течение дня в зависимости от атмосферных условий (облачности). Свет, попадающий в комнату, многократно отражается от стен и потолка и попадает на освещенную поверхность в точке интереса. Таким образом, освещенность в интересующей точке является суммой интенсивностей освещенности.

Структурно естественное освещение подразделяется на:

боковой (односторонний, двусторонний) — реализуется через световые проемы (окна) в наружных стенах;

боковой (однонаправленный) — реализуется через световые проемы (окна) в наружных стенах; — верхний — через световые проемы, расположенные в верхней части (крыше) здания;

комбинированный — сочетание верхнего и бокового освещения.

Естественное освещение характеризуется тем, что получаемая освещенность меняется в зависимости от времени суток, года и метеорологических условий. Поэтому в качестве критерия для оценки естественного освещения используется относительная величина — коэффициент естественного освещения (КЕО), или e, который не зависит от вышеперечисленных параметров.

Коэффициент естественного освещения (NI) — это отношение освещенности в данной точке внутри помещения, EEn, к одновременному значению внешней горизонтальной освещенности, En, создаваемой светом от полностью открытого неба (не закрытого зданиями, сооружениями, деревьями), выраженное в процентах, т.е:

(8)где Ер — внутренняя освещенность в контрольной точке, люкс;

En — одновременно измеренная освещенность за пределами помещения, люкс.

Для измерения фактического МЭД необходимо провести одновременные измерения освещенности в помещении в контрольной точке и наружной освещенности на горизонтальной площадке под полностью открытым небом, свободным от объектов (зданий, деревьев), заслоняющих некоторые участки неба. Измерения KEO можно проводить только при наличии непрерывной, равномерной десятибалльной облачности (полная облачность без перерывов). Измерения проводятся двумя наблюдателями с двумя люксометрами, одновременно (наблюдатели должны быть оснащены хронометрами).

Опорные точки для измерений следует выбирать в соответствии с ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

Значения МЭД для различных помещений находятся в диапазоне 0,1-12%. Нормирование естественного освещения осуществляется в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

В небольших помещениях с односторонним боковым освещением минимальное значение КЕО нормируется (т.е. измеряется фактическая освещенность и сравнивается с нормами) в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного сечения помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.

Рабочая поверхность — это поверхность, на которой выполняется работа и где оценивается или измеряется освещенность.

Условная рабочая поверхность — горизонтальная поверхность на высоте 0,8 м от пола.

Характерным сечением помещения является сечение в центре помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости остекления зенитного фонаря (в случае бокового освещения) или продольной оси помещения.

В случае двухстороннего бокового освещения минимальное значение KEO устанавливается на плоскости в центре помещения.

В больших промышленных помещениях с боковым освещением минимальное значение CEI устанавливается в точке, удаленной от светового проема:

1,5 раза больше высоты помещения — для классов I-IV;

2-кратная высота помещения — для операций класса V-VII;

Высота помещения 3 для работы класса VIII.

В случае верхнего и комбинированного освещения среднее значение CGI нормируется в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного сечения помещения и условной рабочей поверхности или пола. Первая и последняя точки берутся на расстоянии 1 м от поверхности стены или перегородки.

(9)

n — количество контрольных точек освещения.

Разделив помещение на зоны с различными условиями естественного освещения, расчет естественного освещения производится независимо в каждой зоне.

В случае некачественного естественного освещения в производственных помещениях, оно дополняется искусственным освещением. Это известно как комбинированное освещение.

В производственных помещениях с визуальными работами категории I-III необходимо организовать комбинированное освещение.

На крупных сборочных производствах, где работа происходит в значительной части объема помещения на разных уровнях от пола и на по-разному распределенных рабочих поверхностях, используется верхнее естественное освещение.

Естественное освещение должно равномерно освещать рабочие зоны. Для верхнего естественного освещения и комбинированного естественного освещения определяют неравномерность естественного освещения производственных помещений, которая не должна превышать 3 : 1 для степеней I-VI по условиям зрения, т.е.

(10)

Значение КЕО, определенное по таблице 1 СНиП 23-05-95 [3], определяется с учетом особенностей зрительной работы, системы освещения и расположения зданий в стране по формуле

, (11)

где N — количество льготной группы с естественным освещением (Приложение Д СНиП 23-05-95);

ene — коэффициент естественной освещенности (таблица 1 СНиП 23-05-95);

mN — коэффициент светового климата, определяется в зависимости от расположения здания в стране и ориентации здания относительно кардинальных точек (см. таблицу 4 СНиП 23-05-95).

Оцените статью
Добавить комментарий