Федеральное агентство по образованию
Санкт-Петербургский государственный
Архитектурно-строительный университет
Кафедра общей и строительной физики
РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ЕСТЕСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ ПРИ БОКОВОМ ОСВЕЩЕНИИ ПОМЕЩЕНИЯ
Методические указания
К расчетно-графической работе № 207
Для студентов архитектурных
И строительных специальностей
Санкт-Петербург
УДК[628.921:928.97:725/728](076.5)
Расчет коэффициента естественной освещенности при боковом освещении помещения: Методические указания к расчетно-графической работе № 207 для студентов архитектурных и строительных специальностей / СПбГАСУ; Сост.: Ю. Н. Леонтьева, Е. С. Вознесенская. – СПб., 2007. – с.
В данных указаниях изложены методика определения коэффициента естественной освещенности в расчетных точках помещения с боковым односторонним освещением, а также основные принципы нормирования естественной освещенности. Содержание и объем работы отвечают учебной программе по курсу архитектурно-строительной физики.
Составлены на основании действующих нормативных документов СНиП 23-05–95 «Естественное и искусственное освещение», 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»; содержат все необходимые справочные таблицы и нормативные показатели.
Табл.. Ил. 2.
Рецензент д-р техн. наук, профессор Т. А. Дацюк.
Цель работы – знакомство с основными принципами нормирования естественной освещенности помещений и расчета коэффициента естественной освещенности с использованием графиков Данилюка.
Для практического освоения метода расчета необходимо:
1) определить значения коэффициента естественной освещенности в четырех расчетных точках заданного помещения;
2) на разрезе помещения построить кривую распределения коэффициента естественной освещенности по глубине помещения;
3) дать заключение о соответствии естественного освещения в заданном помещении существующим санитарным нормам;
4) в случае необходимости разделить помещение на зоны с достаточным и недостаточным естественным освещением.
Основные понятия
В соответствии со СНиП 23-05–95 «Естественное и искусственное освещение» помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение. Минимально необходимая в помещении освещенность зависит от характера и точности выполняемой в нем зрительной работы.
Освещенность в точке поверхности определяется отношением светового потока 
, падающего на элемент поверхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента 
:
. (1)
Единица освещенности – люкс (лк), т.е. освещенность, создаваемая световым потоком в 1 люмен (лм), равномерно распределенным на поверхности площадью 1 м2.
Естественная освещенность создается прямым солнечным светом, рассеянным (диффузным) светом неба и светом, отраженным от фасадов противостоящих зданий, земли и внутренних поверхностей помещения. В отличие от искусственной освещенности она изменяется в зависимости от погоды, времени года и дня как по уровню, так и по спектральному составу. Поэтому для оценки естественной освещенности в помещениях абсолютные величины освещенности (люксы) применять нецелесообразно. Переменное по характеру естественное освещение принято характеризовать относительной величиной – коэффициентом естественной освещенности.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – это выраженное в процентах отношение естественной освещенности 
в какой-либо точке на рабочей поверхности внутри помещения к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности 
, создаваемой рассеянным светом полностью открытого небосвода:
. (2)
Прямой солнечный свет при определении и не принимают во внимание. Таким образом, КЕО показывает, какую долю освещенность в данной точке помещения составляет от одновременной освещенности горизонтальной поверхности на открытом месте при диффузном свете неба.
Геометрический КЕО 
, %, отличается от расчетного (действительного) КЕО 
, %, тем, что учитывает только диффузный свет неба и не учитывает реальные условия освещения: неравномерную яркость небосвода, влияние остекления оконных проемов, усиление освещенности отраженным светом.
Геометрический КЕО рекомендуется определять с помощью графиков Данилюка.
Принцип определения геометрического КЕО по графикам Данилюка.
При построении графиков Данилюка небосвод представляют в виде равномерно яркой полусферы с центром в расчетной точке. Светящаяся сферическая поверхность небосвода разбита на 104 участков, площади проекций которых на горизонтальную поверхность основания полусферы одинаковы. От каждого участка небосвода в расчетную точку приходит один луч.
Освещенность в точке на горизонтальной поверхности полностью открытым небосводом соответствует 104 таких лучей. Освещенность в расчетной точке внутри помещения соответствует числу лучей 
, попадающих в рассматриваемую точку через световые проемы. Следовательно геометрический КEО
(3)
Графики Данилюка построены таким образом, что общее число лучей , проникающих от неба через световые проемы в расчетную точку при боковом освещении, определяется произведением
, (4)
где 
– число лучей по графику I, проходящих через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения; 
– число лучей по графику II, проходящих через световые проемы на плане помещения.
Расчетный (действительный) КЕО отличается от геометрического рядом поправок (коэффициентов), учитывающих реальные условия освещения:
, (5)
где 
- коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба (в зенитной части неба яркость неба, чем у горизонта);
– общий коэффициент светопропускания оконного проема;
– коэффициент усиления освещенности отраженным светом;
– коэффициент запаса, учитывающий старение и загрязнение оконных стекол.