Системи та нормування природного освітлення

Перевага природного освітлення перед штучним в тому, що людське око пристосоване до спектру природного світла, дифузність світлового потоку дозволяє не створювати тіні від предметів, природне світло краще як для здоров’я, так і з економічної точки зору - не витрачається електроенергія.

Природне освітлення поділяється на

- бокове (одно- або двохстороннє), що здійснюється через світлові отвори (вікна) в зовнішніх стінах;

- верхнє — здійснюване через ліхтарі та отвори в дахах і перекриттях; та

- комбіноване — поєднання верхнього та бокового освітлення.

На рівень освітленості приміщення при природному освітленні впливають наступні чинники – світловий клімат; площа та орієнтація світлових отворів, ступінь чистоти скла в світлових отворах, пофарбування стін та стелі приміщення; глибина приміщення, наявність предметів, що заступають вікно як зсередини так і з зовні приміщення.

Оскільки природне освітлення непостійне впродовж дня, кількісна оцінка цього виду освітлення проводиться за відносним показником — коефіцієнтом природного освітлення (КПО)

де Е_вн— освітленість в даній точці всередині приміщення, що створюється світлом неба (безпосереднім чи відбитим);

е_зовн — освітленість горизонтальної поверхні, що створюється в той самий час ззовні світлом повністю відкритого небосхилу.

Нормовані значення КПО визначаються „Будівельними нормами і правилами" (СНиП II-4-79). В основі визначення КПО покладено розмір об'єкта розпізнавання, під яким розуміють предмет, що розглядається або ж його частину, а також дефект, який потрібно виявити.

Для бокового освітлення нормується мінімальне значення КПО в точці, яка розташована на відстані 1м від стіни, що є протилежною світловим пройомам.

При верхньому та комбінованому освітленні нормується середнє значення КПО, яке визначається вимірюванням освітленості через 1м в площині характерного перерізу приміщення.

Нормативне значення КПО також залежить від широти місцевості, де розташована будівля і від орієнтації вікон за сторонами горизонту.

Вся територія СНГ розбита на 5 світлових поясів:

I - заполярне коло (m=1,2);

II – широта Санкт-Петербургу (m=1,1);

III – широта Москви (m=1,0);

IV – вся Україна без Криму (m=0,9);

V – Кавказ, Середня Азія, Крим (m=0,8).

Нормативне значення КПО в СНиП дається для ІІІ-го поясу світлового клімату (е^ІІІ), для будь-якого іншого визначається за формулою:

де m – коефіцієнт світлового клімату;

с­‑ коефіцієнту сонячності (враховує орієнтацію вікон).

Розрахунок природного освітлення полягає у визначенні площі світлових отворів (вікон, ліхтарів) у відповідності з нормованим значенням КПО.

Розрахунок площі вікон при боковому освітленні проводиться за допомогою наступного співвідношення

де S_в — площа вікон;

S_п— площа підлоги приміщення;

е_н— нормоване значення КПО:

k_з— коефіцієнт запасу:

n_в — світлова характеристика вікон:

k_буд— коефіцієнт, що враховує затінення вікон протилежними будівлями;

ф_в— загальний коефіцієнт світлопропускання;

r — коефіцієнт, що враховує підвищення КПО завдяки світлу, відбитому від поверхонь приміщення та поверхневого шару, що прилягає до будівлі (земля, трава).