РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЯ
Методические указания
Работе № 208
по строительной физике
для студентов архитектурных и строительных специальностей
Санкт-Петербург
УДК 721:535.241.46:006.354(083.74)
Расчет коэффициента естественной освещенности помещения: Методические указания к работе № 208 по строительной физике/СПбГАСУ; Сост.: Е.С.Вознесенская, Ю.Н.Леонтьева.– СПб., 2013.– 28 с.
Методические указания составлены на основании действующих нормативных документов СП 52.13330.2011 Свод Правил «Естественное и искусственное освещение» актуализированная редакция СНиП 23-05-95*, СП 23-102-2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий» и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Указания содержат все необходимые справочные таблицы и нормативные показатели.
Табл. 19. Ил. 7.
При проектировании и расчете естественного освещения зданий надлежит руководствоваться нормативными требованиями к освещению СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение» и указаниями СП 23–102–2003 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», а также требованиями санитарно-эпидемиологических правил и норм СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
При разработке проектов освещения следует предпочитать варианты, которые позволяют обеспечивать нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами.
Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на изучении трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий.
Исходные данные к работе:
– район строительства,
– назначение помещения и его размеры,
– система естественного освещения, ориентация световых проемов, их количество, размеры и отметки нижней грани остекления,
– наличие затеняющих зданий, расстояния до затеняющих зданий и их высота и длина.
Выбор нормированных значений КЕО.
Согласно СНиП 23–05–95 территория страны зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в табл.1.
Нормированные значения КЕО при естественном освещении в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов Российской Федерации, принимаются по табл.2.
Нормативные значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой, пятой группах административных районов следует определять по формуле:
(1)
где N – номер группы обеспеченности естественным светом по табл.1, 
– значение КЕО по табл.2, 
– коэффициент светового климата по табл.3.
Полученные по формуле (1) значения следует округлять до десятых долей.
При наличии верхнего освещения нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности, при боковом освещении – минимальное значение КЕО или значение КЕО в центре помещения.
Характерное сечение помещения – характерный разрез помещения, плоскость которого перпендикулярна плоскости бокового остекления и совпадает с осью помещения. В частных случаях в характерное сечение помещения должны попадать участки с наибольшим количеством рабочих мест, а также участки, находящиеся в наиболее невыгодных условиях освещения.
При двухстороннем боковом освещении помещений любого назначения нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в геометрическом центре помещения (на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности).
При одностороннем боковом освещении в жилых зданиях нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов: в одной комнате для 1-, 2-, 3-комнатных квартир и в двух комнатах для 4- и более комнатных квартир. В остальных комнатах и в кухне нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола.
При одностороннем боковом освещении жилых комнат общежитий и гостиниц нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной в центре помещения на плоскости пола.
При одностороннем боковом освещении групповых и игровых помещений детских дошкольных учреждений, палат больниц, санаториев и домов отдыха и т.п. нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости пола на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
При одностороннем боковом освещении учебных помещений школ, интернатов, техникумов нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности на расстоянии 1,2 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов.
При одностороннем боковом освещении кабинетов врачей, перевязочных и т.п. нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и рабочей поверхности в центре помещения.
В остальных помещениях общественных зданий нормированное значение КЕО должно быть обеспечено в расчетной точке, расположенной в центре помещения на рабочей поверхности. Допускается деление помещений на зоны с достаточным и недостаточным естественным освещением.
Расчет КЕО.
Расчет коэффициента естественной освещенности (КЕО) следует производить:
а) при боковом освещении по формуле
(2)
б) при верхнем освещении по формуле
(3)
в) при комбинированном (верхнем и боковом) освещении по формуле
(4)
где 
– расчетное значение КЕО при боковом освещении;
L – количество участков небосвода, видимых через световой проём из расчетной точки;
– геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i -того участка неба, определяемый по формуле (9);
– коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i -того участка облачного неба, определяемый по табл.5;
М – количество участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проём из расчетной точки;
– геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j -того участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле (10);
– средняя относительная яркость j- того участка противостоящего здания, расположенного параллельно исследуемому зданию (помещению), определяемая в случае значительной длины противостоящего здания по табл.6, (при расчете средней относительной яркости фасадов по табл.6 коэффициент отражения для фасадов противостоящих зданий без оконных проемов, а также средневзвешенный коэффициент отражения фасадов с учетом оконных проемов следует принимать по табл.7);
– коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по табл.8, 9;
– коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле
(5)
где 
– коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода зданиями, видимыми из расчетной точки, определяемый по табл.10 в зависимости от индексов противостоящего здания в плане
и в разрезе
;
– общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле
(6)
где 
– коэффициент светопропускания материала, определяемый по табл.11;
– коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроёма, определяемый по табл.11;
– коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по табл.12, (при боковом освещении 
= 1);
– коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый по табл.12;
– коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9;
– коэффициент запаса, определяемый по табл.13;
– расчетное значение КЕО при верхнем освещении;
Т – количество световых проемов в покрытии;
– геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении от i -того проема, определяемый по формуле (11);
– среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемое из соотношения
(7)
где N – количество расчетных точек.
Среднее значение КЕО, 
при верхнем или комбинированном освещении определяется по формуле
(8)
где 
и 
– значения КЕО при верхнем или комбинированном освещении в первой и последней точках характерного разреза помещения;
– значения КЕО в остальных точках характерного разреза помещения (i = 2, 3, …, N–1).
– коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении, благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, принимаемый по табл.14;
– коэффициент, учитывающий тип фонаря, определяемый по табл.15;
– расчетное значение КЕО при комбинированном освещении.
Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий прямой свет неба от равнояркого небосвода в какой-либо точке помещения при боковом освещении, определяется по формуле
(9)
где 
– количество лучей по графику I Данилюка, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;
– количество лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.
Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания при боковом освещении, определяется по формуле
(10)
где 
– количество лучей по графику I, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;
– количество лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем в расчетную точку на плане помещения.
Геометрический коэффициент естественной освещенности в какой-либо точке помещения при верхнем освещении определяется по формуле
(11)
где – количество лучей по графику I проходящих от неба в расчетную точку через i –ый световой проем на поперечном разрезе помещения;
– количество лучей по графику II, проходящих от неба в расчетную точку через i –ый световой проём на продольном разрезе помещения.
Расчет КЕО производится без учета мебели, оборудования, озеленения и другох затеняющих предметов. Расчетные значения КЕО 
следует округлять до сотых долей.
Допускается снижение расчетного значения КЕО 
от нормированного КЕО 
на 10%.