Меню

Естественное освещение с помощью света



Естественное освещение: виды и основные аспекты выбора

Системы естественного освещения являются идеальным вариантом практически для любых зданий и сооружений. Ведь в отличии от искусственного света естественный не имеет мерцаний, обеспечивает полную светопередачу, комфортен для глаз и конечно же является совершенно бесплатным.

Да и вообще приятный, согревающий луч света всегда наполняет комнату особой атмосферой. Поэтому не удивительно что с древних времен люди стараются в своих зданиях обеспечить максимум естественного света.

Типы естественного освещения

За время своего развития человечество придумало немало способов обеспечить свое жилище солнечными лучами. Но все эти способы условно можно разделить на три способа.

  • Наиболее часто применяемым является боковое освещение. В данном случае свет струится через проем в стене и падает на человека сбоку. Откуда пошло и название.

Боковое освещение достаточно просто реализуемо и обеспечивает качественную освещенность внутри дома. В то же время в широких залах, когда стены противоположные от окна расположены далеко, солнечный свет далеко не всегда достает во все уголки комнаты. Для этого увеличивают высоту оконных проемов, но такой выход не всегда возможен.

  • Более интересным для таких помещений является верхнее освещение. В этом случае свет падает из проемов в крыше и струится на человека сверху.

Такой вид освещения является практически идеальным. Ведь при правильном планировании можно обеспечить освещенность любого уголка дома.

Но как вы понимаете он возможен только при одноэтажном планировании. Да и теплопотери у такого вида естественного освещения на порядок выше. Ведь теплый воздух всегда поднимается вверх, а там холодные окна.

  • Именно поэтому существует освещение естественное комбинированное. Оно позволяет взять лучшее из первых двух видов. Ведь комбинированным называется освещение, при котором свет на человека падает как сверху, так и снизу.

Но как вы понимаете такой вид освещения так же возможен только в одноэтажном здании или на верхних этажах многоэтажных зданий. Но вот стоимость таких оконных систем является не маловажным ограничивающим фактором их применения.

Методы правильного планирования естественного освещения

Но зная виды естественного освещения мы не на шаг не приблизились к раскрытию вопроса как организовать правильное освещение у себя дома? Для ответа на него давайте мы шаг за шагом разберем основные этапы планирования.

Нормы естественного освещения зданий

Для того чтоб правильно спланировать освещение мы прежде всего должны ответить на вопрос, а какое оно должно быть? Ответ на этот вопрос нам дает СНиП 23 – 05 – 95 который устанавливает нормы КЕО для промышленных, жилых и общественных зданий.

  • КЕО – это коэффициент естественного освещения. Он является соотношением между уровнем естественного освещения в определенной точке дома и освещенностью вне помещения.
  • Оптимальность данного параметра рассчитана научно-исследовательскими институтами и сведена в таблицу, которая стала нормой при проектировании. Но дабы пользоваться этой таблицей нам необходимо знать нашу широту.

  • Из уроков БЖД и географии вы должны помнить, что чем южнее, тем интенсивность солнечного потока выше. Поэтому вся территория нашей страны была разделена на пять зон светового климата, каждая из которых имеет два подвида.
  • Зная нашу зону светового климата, мы наконец можем определить необходимый нам КЕО. Для жилых зданий он составляет от 0,2 до 0,5. Причем чем южнее, тем КЕО меньше.
  • Это связано опять-таки с географией. Ведь чем южнее, тем освещенность вне помещения выше. А КЕО это отношение освещенности вне помещения и внутри его. Соответственно для создания одинакового уровня освещенности для домов на юге и севере последним придётся приложить больше усилий.

  • Чтоб двигаться дальше, нам необходимо узнать, а где эта точка в доме для которой мы будем определять уровень освещенности? Ответ на этот вопрос нам дают п.5.4 – 5.6 СНиП 23 – 05 -95.
  • Согласно им, при двухсторонем боковом освещении жилых помещений нормируемой точкой является центр комнаты. При одностороннем боковом освещении нормируемой точкой является плоскость в метре от стены противоположной окну. В остальных помещениях нормируемой точкой является центр помещения.

Обратите внимание! Для одно-, двух- и трехкомнатных квартир такой расчет делается для одной жилой комнаты. В четырехкомнатной квартире такой расчет делается для двух комнат.

  • Для верхнего и комбинированного освещения нормируемой точкой является плоскость в метре от наиболее затемненных стен. Эта норма относится и к промышленным помещениям.
  • Но все что мы привели выше инструкция предписывает применять для жилых и общественных зданий. С производственными все немного сложнее. Дело в том, что производства бывают разные. На одних обрабатываю метровые заготовки, а на других имеют дело с микросхемами.
  • Исходя из этого все виды работ разделили на восемь классов в зависимости от разряда зрительной работы. Там, где обрабатывают изделия меньше 0,15 мм отнесли к первой группе, а там, где точность не особенно нужна отнесли восьмой. И вот для промышленных предприятий КЕО выбирают исходя из разряда зрительной работы.
Читайте также:  Сколько платить за свет юридическим лицам

Выбор оконных систем для здания

Естественный свет в наше здание будет проникать через окна. Поэтому зная нормы, которые нам необходимо соблюсти, можно переходить к выбору окон.

  • Самой перовой задачей является выбор оконных систем. То есть мы должны определиться какое у нас будет освещение – верхнее, боковое или комбинированное в каждой комнате. Для ответа на этот вопрос нужно учитывать архитектурное строение здания, его географическое расположение, используемые материалы, теплоэффективность дома и конечно не маловажную роль отыграет цена.
  • Если вы делаете выбор в пользу верхнего освещения, то вы можете использовать так называемые светоаэрационные или зенитные фонари. Это специальные конструкции, которые зачастую кроме света обеспечивают еще и вентиляцию зданий.
  • Светоаэрационные фонари в большинстве случае имеют прямоугольную форму. Это связано с удобством монтажа. В то же время наиболее удачными в плане освещения считается треугольная форма. Но для треугольных фонарей практически не существует надёжных систем поднятия окон для вентиляции.
  • Светоаэрационные фонари обычно устанавливают над промышленными зданиями с большим внутренним тепловыделением, либо на зданиях, расположенных в южных широтах как на видео. Это связано с большими тепловыми потерями таких оконных систем.

Прямоугольные светоаэрационные фонари рекомендованы для применения в II-IV климатической зоне. При это если установка производится на территориях южнее 55° широты, то ориентация фонаря должна быть выполнена на юг и север. Применять такие фонари следует в зданиях с избытком явного тепла выше 23Вт/м 2 , и с уровнем зрительной работы IV-VII разряда.

Трапециевидные светоаэрационные фонари предназначены для первой климатической зоны. Применяют их для зданий в которых выполняют зрительную работу II- IV класса и имеющие избыток явного тепла выше 23Вт/м 2 .

Зенитные фонари рекомендуется устанавливать в I- IV климатической зоне. При этом при расположении зданий южнее 55 0 в качестве светопропускных материалов следует применять рассеивающие или теплозащищенные стекла. Применяется для зданий с избытком явного тепла меньше 23Вт/м 2 и для всех классов зрительной работы. Важно отметить, что фонари должны равномерно размещаться по всей площади крыши.

Зенитный фонарь со светопроводной шахтой может применяться для все климатически зон. Обычно применяется для зданий с кондиционированным воздухом и малым диапазоном перепада температур (например, его вполне можно смонтировать своими руками в жилых зданиях), а также для зон где выполняются работы II-VI класса. Нашли широкое применение в зданиях с подвесными потолками.
  • Зенитные фонари в последнее время получают все более широкое распространение как на производстве, так и в жилищном строительстве. Это связано с удобством монтажа таких систем и достаточно комфортной стоимостью. Тепловые потери у таких оконных систем не так велики, что позволяет успешно их применять и в северных широтах.

Обратите внимание! Для исключения вероятности получения человеком травм все горизонтальные и наклонные поверхности вертикального освещения должны иметь специальные сетки. Они необходимы для исключения падения обломков стекла.

  • Если вы решили применить освещение помещений естественное бокового типа, то СНиП II-4-79 рекомендует отдавать предпочтение оконным системам стандартного типа. Для таковых систем уже произведены все необходимы расчеты и существуют даже рекомендации. Эти рекомендации вы можете увидеть в таблице ниже.

  • Для бокового естественного освещения важным аспектом является затененность оконных систем от прилежащих зданий. Это необходимо учитывать при расчетах.

  • Для зданий, в которых противолежащая от окна стена находится на значительном расстоянии, достаточно часто монтируют многоярусные оконные системы. Но при этом следует помнить, что высота одного яруса не должна превышать 7,2 метра.
  • Очень важным аспектом при выборе оконных систем является их правильна ориентация по сторонам света. Ведь не для кого не секрет, что окна, выходящие на юг, дают значительно больше света. Это следует по максимум использовать в зданиях, строящихся в северных широтах. В то же время для зданий, строящихся в южных широтах, рекомендуется ориентировать окна на север и запад.
Читайте также:  Как сделать свет от лодочного мотор

  • Это позволит не только более рационально использовать световой день, но и сократить затраты. Ведь для зданий в южных широтах для ограничения слепящего действия солнца монтируют специальные светозаграждающие устройства, а при правильной ориентации окон этого можно избежать.

Сочетание норм КЕО и норм освещённости

Но нормы КЕО рассчитаны далеко не для каждого вида здания. Иногда может случиться так, что по нормам КЕО освещенность достаточная, но нормы освещенности рабочего места не соблюдены.

Этот недостаток естественного освещения можно компенсировать путем создания совмещённого освещения, либо увязать через критическую наружную освещенность.

  • Критической наружной освещенностью называется естественная освещенность на открытой площадке равная нормируемому значению искусственного освещения. Эта величина позволяет привести КЕО в соответствии с требованиями по искусственному освещению.
  • Для этого используется формула Ен=0,01еЕкр, где Ен – нормируемое значение освещенности, е – выбранный норматив КЕО, а Екр – наша критическая наружная освещенность.

  • Но даже этот способ далеко не всегда позволяет добиться требуемых нормативов. Ведь показатели естественного освещения далеко не всегда позволяют добиться нормируемых значений освещенности рабочего места. В первую очередь это касается зданий, расположенных в северных широтах, где и интенсивность светового потока ниже и тепловые потери не дают возможность установить большое количество окон.

  • Специально для нахождения золотой середины существует так называемый расчет приведенных затрат для естественного освещения. Он позволяет определить, что выгоднее для здания создать качественное освещение естественное или ограничится совмещенным, а может и вовсе искусственным освещением.

Вывод

Помещения без естественного освещения далеко не так комфортны, как здания с прямыми лучами солнечного света. Поэтому, при наличии такой возможности, естественный свет обязательно следует создавать для любых зданий и сооружений.

Конечно вопрос естественного освещения значительно более объемен и многогранен, но основные аспекты естественного освещения зданий мы вполне раскрыли, и мы очень надеемся, что это поможет вам в правильном выборе освещения для дома или предприятия.

Источник

Что такое естественное освещение помещений

Свет солнца – это не только источник жизни для всех живых организмов на Земле, но и важный фактор, влияющий на выполнение работы, отдых и т.д. Чтобы обеспечить комфортную обстановку в доме или квартире, нужно позаботиться о качественном естественном освещении и по возможности обеспечить его оптимальные показатели.

Определение

Естественное освещение – это освещение поверхности Земли за счет прямого солнечного излучения или рассеянного света, исходящего от небосвода. Это самый комфортный вариант в дневное время, благоприятный для человеческого зрения, поэтому по возможности следует использовать именно его.

Источник естественного света – Солнце, которое излучает мощнейший поток световой энергии. Она достигает поверхности планеты как виде прямого, так и в виде рассеянного излучения. Для проведения всех видов расчетов по естественной освещенности для помещений используется только диффузный (рассеянный) свет.

Особенность этого показателя заключается в том, что он не имеет определенной величины и зависит от целого ряда характеристик:

  1. Географическая широта. Чем ближе к экватору – тем больше солнца приходится на поверхность и тем выше показатели освещенности.
  2. Расположение объекта. Если он находится около высоких гор или в природной низине, то показатели снижаются по естественным причинам. Не стоит забывать и искусственные препятствия – высокие здания рядом или деревья с густой кроной.
  3. Пора года. В зависимости от периода освещенность очень сильно меняется, так как солнце опускается ниже в зимний сезон и поднимается выше в летний.

Кстати! Естественное освещение может сильно меняться даже в течение нескольких часов. Поэтому при расчетах и выборе варианта надо стараться использовать имеющиеся световые ресурсы с максимальной пользой.

Классификация

Виды естественного освещения в помещениях делят на 3 основные группы. Чтобы выбрать оптимальное решение и провести все необходимые расчеты, надо разобраться в классификации. Все просто:

  1. Боковое освещение – самый распространенный и простой вариант, подходящий для всех типов зданий, независимо от количества этажей и конструктивных особенностей. Свет попадает через проемы в стене, которые бывают разного размера и формы в зависимости от необходимой освещенности. Решение легко реализовать, оно обеспечивает нормальное проникновение света, но могут быть проблемы в больших помещениях, где от окна до стены большое расстояние. Проблему в этом случае можно решить увеличением высоты проемов, но такая возможность есть далеко не всегда.
  2. Верхний вариант. Преимущество этой системы естественного освещения в том, что с ее помощью можно идеально осветить помещение любой формы и размера. Главное – спланировать расположение проемов на крыше и рассчитать их оптимальный размер. Но такие системы доступны только для одноэтажных зданий, работы на кровле намного сложнее из-за необходимости герметизации. Еще один недостаток – большие потери тепла зимой, если проемов много, так как теплоизолировать такие конструкции сложно.
  3. Комбинированное решение сочетает верхний и боковой варианты и позволяет обеспечить оптимальное естественное освещение для любого здания. Но реализовать такой проект можно только в одноэтажных строениях или на верхних этажах многоэтажек. При всех достоинствах он имеет большой минус – сложность проектирования и реализации. Окна для крыши дорогие, а кровельную систему делать намного сложнее из-за отсутствия потолочной перегородки – нужно качественно утеплять скат.

Требования к освещению бывают разными и зависят от того, для чего предназначено помещение и какую работу в нем будут выполнять.

Нужно помнить, что боковое освещение может быть как односторонним, так и двусторонним, когда окна располагаются на прилегающих или противоположных стенах. Это существенно влияет на освещенность.

Системы и нормы естественного освещения

Что касается выбора системы, исходить надо из ситуации. Чаще всего используют стандартные окна, так как это проще всего и не нужно проводить сложные расчеты. Чтобы узнать оптимальный показатель для той или иной комнаты, используют КЕО – коэффициент естественного освещения. Нужно учесть следующее:

  1. Чтобы рассчитать коэффициент, надо разделить освещенность внутри комнаты на наружный показатель и умножить на 100. Полученный результат и будет ориентиром в процентах.
  2. Самостоятельно рассчитывать КЕО нет смысла, так как работу уже провели специалисты научно-исследовательских институтов. В СНиП 23-05-95 есть таблица, в которой собраны оптимальные значения для всех регионов. Нужно выбрать свой, чтобы уточнить показатель, на который нужно ориентироваться.
  3. Коэффициент зависит от региона, чем южнее он находится, тем световой поток ярче и тем ниже может быть соотношение между помещением и улицей. Россия разделена на 5 зон, в которых показатели меняются от 0,2 до 0,5.
  4. В классификации также выделяется несколько групп помещений в зависимости от того, какая работа будет выполняться. Чем четче нужно все видеть, тем выше будут требуемые показатели. Но для жилых комнат особой разницы нет, поэтому можно руководствоваться общими значениями, которые есть в таблице ниже.

Таблица: Коэффициенты естественной освещенности для жилых помещений и нормы при использовании искусственного света

Помещение жилого здания КЕО при боковом освещении в % Рекомендуемая освещенность рабочих поверхностей при искусственном освещении, ЛК
Гостиные, спальни 0,5 150
Кухни 0,5 150
Детские 0,5 200
Кабинеты 1 300
Коридоры 50
Санузлы, ванные комнаты 50

Кстати! Если рядом расположены большие здания или деревья, закрывающие солнечный свет, то нужно учитывать этот момент и увеличивать коэффициенты, исходя из ситуации.

Измерение освещенности

Проводить проверку надо с помощью специальных приборов, это может быть люксометр или фотометр. Пользоваться легко, достаточно изучить короткую инструкцию, чтобы разобраться в работе. Очень важно проводить измерения правильно:

  1. Для комнат с окнами с одной стороны точкой проверки является пол на расстоянии одного метра от противоположной естественному освещению стены.
  2. Если использовано верхнее освещение, то контролировать показатель надо по центру комнаты на высоте 1 метр от пола.
  3. В квартирах с количеством комнат до 3-х проверку проводят в одном помещении. Если комнат 4 и больше, надо контролировать показатели как минимум в двух местах.

Использовать следует только поверенные приборы, чтобы показания были точными. Нужно помнить, что если окна находятся с южной или восточной стороны, то освещенность в них намного лучше, это касается северного полушария, в южном все наоборот.

Нормальное естественное освещение позволяет заниматься домашними делами не напрягая зрение и обеспечивая оптимальные условия. Если после проверки оказалось, что его уровень недостаточен, нужно использовать искусственные источники света для исправления ситуации.

Источник