|
ПОСОБИЕ Утверждено приказом НИИСФ Госстроя СССР от 20 ноября 1984г. № 93-й Москва Стройиздат 1985 Рекомендовано к изданию
решением секции строительной светотехники Научно-технического совета НИИСФ
Госстроя СССР. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и
совмещенного освещения (к СНиП II-4-79)/НИИСФ.-М.: Стройиздат, 1985. Содержит основные
методические положения по выбору (определению) нормируемых значений показателей
естественного, искусственного и совмещенного освещения, методы их расчета при
проектировании производственных, общественных и жилых зданий, а также установок
наружного освещения. Для инженерно-технических
работников проектных и строительных организаций, а также работников службы
эксплуатации осветительных установок. Разработано НИИСФ Госстроя
СССР (кандидаты техн. наук М.И. Краснов -
разд. 2, 6, 9, Н.Н. Kupeee - разд. 1-4, Г.А. Тищенко - разд. 5, 6, 7,
9, М.Н. Mapycoea - разд. 9, Н.М. Беляева - разд. 5, В.А. Земцов
- разд. 2, 4; инженеры В.М. Сорокин - разд. 2, Л.А. Обросова - разд. 3, Т.А. Кузина, А.Н. Паршин - разд. 4, Н.И. Котлярова - разд. 6, И.А. Шмаров - разд. 7, Л.Н. Фадеев
- разд. 5, В.М. Карачёв - разд. 10) совместно с
ВНИСИ Минэлектротехпрома (кандидаты техн. наук Ц.И. Кроль, Е.И. Мясоедова - разд. 5, М.А.
Фаермарк - разд. 5,
7); ЦНИИПромзданий Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Ю.П. Александров, Т.И. Смирнова - разд. 2, 3); ЦНИИЭП инженерного
оборудования Госгражданстроя (канд. техн. наук Г.В. Каменская, инженеры В.П.
Зобов, Л.А. Подгорных, Л.И. Петрова - разд. 10); АКХ им. К.Д. Памфилова МКХ РСФСР (канд. техн.
наук О.Г. Корягин, инж. Г.А. Добрякова - разд. 10); ВЦНИИОТ ВЦСПС (канд. техн. наук Е.А. Никитина - разд. 8);
Харьковским филиалом Гипронииавиапрома (инж. А.В. Шаповал - прил. 1)
под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, д-ра техн.
наук, проф. В.А. Дроздова. ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯОУ - осветительная
установка; МО - местное освещение; УНО - установки наружного
освещения; УРП - условная рабочая
поверхность; ГЛВД - газоразрядные лампы
высокого давления; ДРЛ - ртутные лампы высокого
давления; МГЛ - металлогалоидные
лампы; НЛВД - натриевые лампы
высокого давления; ЛЛ - люминесцентные лампы; ЛН - лампы накаливания; КСС - кривые силы света. ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ПОСОБИИА - площадь, м2; Ап - площадь пола помещения, м2; Aо - площадь светового проема
окна, м2; Ас.о - суммарная площадь световых проемов окон, м2; Аф - площадь светового проема фонаря, м2; Ас.ф - суммарная площадь световых
проемов фонарей, м2; а - длина, м; ап - длина помещения, м; аф - длина светового проема, м; b - ширина, м; bп - ширина
помещения, м; bо - ширина окна, м; bc.о - суммарная ширина окон, м; by - ширина проезжей части улицы, м; h - высота, м; ho - высота окна, м; hп - высота помещения, м; hp - расчетная высота от условной рабочей
поверхности до выходного отверстия светильника (фонаря), м; hсв - высота установки светильников над поверхностью
дороги, улицы, м; d - глубина, м; dп - глубина помещения, м; dф - шаг установки фонарей, м; Е - освещенность, лк; Ев - освещенность в вертикальной
плоскости, лк; ег - освещенность в
горизонтальной плоскости, лк; Ер.п - освещенность рабочей
поверхности, лк; Ек - уровень нормируемой
освещенности при системе комбинированного освещения, лк; Емакс - максимальное значение освещенности, лк; Емин - минимальное значение освещенности, лк; Ем.о - освещенность, создаваемая светильниками местного освещения, лк; Ен - нормируемые значения
освещенности, лк; Eо - освещенность от общего
освещения, лк; е - коэффициент естественной освещенности (КЕО), %; ен - нормируемое значение коэффициента естественной
освещенности, %; ен.с - нормируемое значение коэффициента естественной освещенности при
совмещенном освещении, %; еср - среднее значение коэффициента естественной освещенности,
%; I - сила света; iп - индекс помещения; iф - индекс светового проема фонаря; К1 - коэффициент, зависящий от типа заполнения светопроема; K2 - поправочный коэффициент,
зависящий от размеров помещения; Кс - коэффициент светопередачи; Кз - коэффициент запаса; Кп - коэффициент пульсации
освещенности; Кп.и - коэффициент пульсации
светового потока источника света; L - яркость, кд/м2; Lн - нормируемое значение яркости, кд/м2; l - расстояние, м; lсв - расстояние между светильниками, м; lx -
расстояние между светильниками в ряду, м; ly - расстояние между рядами светильников,
м; т - коэффициент светового климата; Nсв - количество светильников; Nф - количество фонарей; Р - показатель ослепленности; С - коэффициент солнечности климата; Ф - световой поток, лм; Фл - световой поток источника
света; Uо·у - коэффициент использования
светового потока осветительной установки; uсв - коэффициент использования светового потока светильника; uи.с - коэффициент использования светового потока источника
света; uE -
коэффициент использования светового потока источника света по освещенности
(дорожного покрытия); иL - коэффициент использования светового потока источника света по яркости
(дорожного покрытия); r - коэффициент отражения; rcp - средневзвешенный коэффициент
отражения внутренних поверхностей помещения; t0 - общий коэффициент светопропускания; b - коэффициент яркости; r(a, b) -
коэффициент яркости дорожных покрытий; Цт - стоимость
единицы тепловой энергии, руб/ГДж; Цэ -
стоимость единицы электрической энергии, руб/(кВт·ч); hЕ -
коэффициент оценки неравномерности распределения освещенности по рабочей
поверхности; hL - коэффициент оценки
неравномерности распределения яркости по рабочей поверхности. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСВЕЩЕНИЯ1.1. При проектировании освещения
объектов различного назначения, мест производства работ вне зданий, улиц, дорог
и площадей населенных пунктов и городов следует руководствоваться нормативными
требованиями к освещению СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение»,
Правилами устройства электроустановок,
Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей, инструкциями
и отраслевыми нормами по проектированию освещения, утвержденными в
установленном порядке, а также рекомендациями настоящего Пособия. При разработке проектов
освещения следует предпочитать варианты, которые позволяют обеспечивать
нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами. 1.2.
Спроектированная осветительная установка (ОУ) здания должна обеспечивать: нормированные значения КЕО и
освещенности на рабочих местах и в проходах между оборудованием при рабочем и
аварийном режимах; регламентируемые значения
качественных показателей ОУ - показателей ослепленности Р и дискомфорта М, коэффициента
пульсации освещенности - Кп, а также требования к равномерности
распределения КЕО и освещенности в рабочих зонах помещения; нормированное значение
коэффициента запаса. 1.3.
В проектах освещения должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие возможность
рационального монтажа и эксплуатации ОУ, а именно: по согласованию с заказчиком
учтены в смете передвижные средства доступа к световым проемам и светильникам
или выданы задания на их изготовление силами заказчика; выданы задания строителям (в
случае необходимости) на устройство рациональных средств для обслуживания
световых проемов и светильников; выданы задания строителям на
устройство мастерских для ремонта и чистки светильников; сделан расчет потребного
эксплуатационного персонала - ИТР и электромонтеров; для экономии электроэнергии
разработаны схемы управления освещением, обеспечивающие возможность полного или
частичного включения ОУ, а также максимальное время использования естественного
света и выключения ОУ во время обеденного перерыва; разработаны меры по
ограничению перенапряжений в ОУ; выданы задания строителям на
различные проемы, закладные устройства и детали для прокладки осветительных
сетей, крепления электрооборудования и светильников, а также на конструктивные
чертежи для установки светильников и другого оборудования. 1.4.
При разработке проектов внутреннего и наружного освещения рекомендуется
производить повариантные расчеты проектных решений для выбора наиболее
эффективного и экономичного варианта, удовлетворяющего требованиям нормативных
документов, указанных в п.
1.1. 2. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО2.1.
Согласно СНиП II-4-79 территория страны зонирована на пять поясов светового
климата СССР; перечень административных районов, входящих в пояса светового
климата, приведен
в табл. 1.
2.2.
Нормированные значения КЕО, при естественном освещении в производственных
зданиях, расположенных в разных поясах светового климата СССР, принимаются при
верхнем освещении с прямоугольными светоаэрационными фонарями по
табл. 2, с зенитными фонарями - по табл. 3, при боковом освещении - по
табл. 4 и в некоторых помещениях жилых и общественных зданий - по табл. 5. Нормированные значения КЕО в остальных
помещениях общественных и жилых зданий, а также в производственных зданиях с
фонарями шед следует принимать в соответствии с СНиП II-4-79. 2.3.
Нормированные значения КЕО увязываются с нормируемыми значениями освещенности ЕН от искусственного
освещения при различных зрительных работах через критические наружные
освещенности по формуле ЕН=0,01eЕкр, (1) где е - коэффициент естественной освещенности; Екр -
критическая наружная освещенность. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ2.4.
Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на детальном
изучении технологических или иных трудовых процессов, выполняемых в помещениях,
а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом
должны быть определены следующие характеристики: характеристика зрительной
работы, наименьший размер объекта различения, разряд зрительной работы,
контраст объекта различения с фоном, характеристика фона; местонахождение здания на
карте светового климата; нормированное значение КЕО еН с учетом характера
зрительной работы и светоклиматических особенностей места расположения зданий; требуемая равномерность
естественного освещения; габаритные размеры и
расположение оборудования, возможное затенение им рабочих поверхностей; желательное направление
падения светового потока на рабочую поверхность; продолжительность
использования естественного освещения в течение суток для разных месяцев года с
учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности; необходимость защиты
помещения от слепящего действия прямого солнечного света; дополнительные требования к
освещению, вытекающие из специфики технологического процесса и архитектурных
требований к интерьеру (требования к спектральному составу искусственного
света, постоянство освещенности во времени, насыщенность помещения светом,
распределение яркости в поле зрения, соотношение освещенности на вертикальной и
горизонтальной поверхностях). 2.5.
Проектирование естественного освещения зданий целесообразно осуществлять в следующей
последовательности: 1-й этап - определение
требований к естественному освещению помещений; определение нормированного
значения КЕО по разряду преобладающих в помещении зрительных работ; выбор систем освещения; выбор типов светового проема
и светопропускающего материала; выбор средств для
ограничения слепящего действия прямого солнечного света; учет ориентации зданий и
световых проемов по сторонам горизонта; 2-й этап - выполнение
предварительного расчета естественного освещения помещений (определение
необходимой площади световых проемов); уточнение параметров
световых проемов и помещений; 3-й этап - выполнение
проверочного расчета естественного освещения помещений; определение помещений, зон и
участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение; определение требований к
дополнительному искусственному освещению помещений, зонам и участкам с
недостаточным естественным освещением; определение требований к
эксплуатации световых проемов (необходимость устройства подходов к остеклению); 4-й этап - внесение
необходимых коррективов в проект естественного освещения и повторный
проверочный расчет (при необходимости). 2.6.
Систему естественного освещения зданий (боковое, верхнее или комбинированное)
рекомендуется выбирать с учетом следующих факторов: назначения и принятого
архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного
решения зданий; требований к естественному
освещению помещений, учитывающих особенности технологии и характера зрительной
работы; климатических и
светоклиматических особенностей места строительства; экономичности естественного
освещения (по приведенным затратам). 2.7.
Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять
преимущественно в производственных одноэтажных многопролетных зданиях промышленных
и сельскохозяйственных предприятий, в одноэтажных общественных зданиях большой
площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.), а также в
зданиях с крупногабаритными технологическими объемами, в частности,
производственных транспортных предприятий, предназначенных для ввода подвижного
состава. 2.8.
Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных
производственных, общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а
также в одноэтажных общественных и производственных зданиях, в которых
отношение глубины помещений к высоте окон над условной рабочей поверхностью не
превышает 8. Глубокие производственные
помещения, в которых невозможно обеспечить требуемые условия освещения на всей
площади, допускается делить по глубине на три зоны: зону с достаточным
естественным освещением, зону с совмещенным освещением и зону без естественного
освещения. Границы зон определяются на основе расчета значений КЕО в точках
характерного разреза помещения и сопоставления их с наименьшим нормированным
КЕО соответственно для естественного и совмещенного освещения. Без
естественного освещения считается зона, в пределах которой КЕО в точках
характерного разреза помещения составляет менее 30% нормированного КЕО для
естественного освещения. При этом размеры световых проемов и их заполнение
выбираются, исходя из требований технологии условий климата места строительства
и технико-экономических требований. 2.9.
При выборе окон, фонарей и светопропускающих материалов следует учитывать: требования к естественному
освещению помещений; назначение,
объемно-пространственное и конструктивное решение здания; ориентацию здания по
сторонам горизонта; климатические и
светоклиматические особенности места строительства; необходимость защиты
помещений от инсоляции; степень загрязнения воздуха; необходимость обеспечения
наименьших приведенных и энергетических затрат. 2.10.
Для устройства верхнего естественного освещения помещений производственных
зданий следует применять, как правило, светоаэрационные или зенитные фонари,
номенклатура которых приведена в табл. 6. При проектировании
целесообразно использовать типовые конструкции фонарей. В случае необходимости
применения для верхнего естественного освещения конструкций фонарей, не
входящих в номенклатуру, следует использовать рекомендации табл.
7. При выборе светопропускающих
материалов для световых проемов следует руководствоваться табл.
8. 2.11.
Прямоугольные светоаэрационные фонари шириной 6 или 12 м с одним или двумя
ярусами остекления следует применять, как правило, в производственных зданиях
со значительными (свыше 23 Вт/м3) избытками явного тепла. В зданиях
с избытками явного тепла до 23 Вт/м3 прямоугольные светоаэрационные
фонари допускается применять при соответствующем технико-экономическом
обосновании. 2.12.
Для обеспечения требуемого воздухообмена рекомендуется применять следующие
светоаэрационные фонари: а) в помещениях с пролетами
шириной 18 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м3 - одноярусные
прямоугольные шириной 6 м; б) в помещениях с пролетами
шириной 24, 30 и 36 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м3 -
одноярусные прямоугольные шириной 12 м. Примечания: 1. Применение двухъярусных светоаэрационных фонарей для обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании. 2. В производствах, характеризующихся избытками явного тепла свыше 50 Вт/м3, следует применять аэрационные шахты или аэрационные фонари.
2.13
При размещении прямоугольных светоаэрационных фонарей в покрытиях зданий
расстояние между торцами фонарей и между торцом фонаря и наружной стеной должно
быть равным или кратным шагу строительных конструкций. Длина фонаря не должна
превышать 84 м. 2.14.
Зенитные фонари следует применять, как правило, в производственных зданиях с
сухим или нормальным влажностным режимом и незначительными до 23 Вт/м3
избытками явного тепла. 2.15.
Зенитные фонари со светопропускающим заполнением из полимерных материалов
(органического стекла, полиэфирных стеклопластиков и др.) допускается применять
в зданиях не ниже 11-й степени огнестойкости с производствами, относимыми по
пожарной опасности к категориям Г и Д при условии применения в покрытии несгораемых
или трудносгораемых утеплителей и устройстве по всей кровле защитного слоя из
мелкого гравия толщиной 10-15 мм. 2.16.
При размещении в покрытиях зданий зенитных фонарей со светопропускающим
заполнением из полимерных материалов следует соблюдать следующие правила
пожарной безопасности: а) общая площадь проемов
фонарей должна быть не менее 15% площади покрытия здания, при этом площадь
светопропускающего заполнения одного фонаря не должна превышать 10 м2; б) расстояние (в свету) между
фонарями следует принимать не менее 3 м при площади светового проема фонаря до
5 м2 и не менее 4,5 м - при площади более 5 м2; при этом,
применяя фонари с площадью светового проема от 5 до 10 м2, можно
допускать уменьшение расстояния между фонарями в поперечном направлении до 3 м,
если расстояние между фонарями в продольном направлении составляет 6 м и более.
Такое уменьшение расстояний между фонарями допускается при устройстве в
поперечном направлении разрывов шириной (в свету) не менее 6 м через каждые
четыре фонаря; в) фонари разрешается
совмещать в группы с общей площадью, не превышающей 10 м2, принимая
их за один фонарь и размещая согласно п. 2.16
б настоящего Пособия; г) между фонарями через
каждые 54 м следует устраивать противопожарные разрывы шириной не менее 6 м; д) расстояние фонарей от
противопожарных стен должно составлять не менее 5 м; е) для обеспечения удаления
дыма из помещения в случае пожара следует часть фонарей с общей площадью
световых проемов не менее 0,2% площади помещения оборудовать устройством
ручного и автоматического открывания и размещать равномерно по площади
покрытия.
2.17.
При проектировании естественного или совмещенного освещения выбор зенитных
фонарей следует производить с учетом площади светового проема, руководствуясь данными табл. 9. 2.18.
При устройстве естественного освещения с помощью зенитных фонарей в помещениях
производственных зданий с незначительными избытками явного тепла при разности
расчетных температур внутреннего воздуха и средней температуры наиболее
холодной пятидневки до 25°С следует применять однослойное, от 25 до 49°С - двухслойное,
а свыше 49°С - трехслойное остекление. 2.19.
При проектировании бокового естественного освещения следует применять, как
правило, типовые конструкции окон, разработанные на основе единой для всех
видов строительства номенклатуры окон из дерева, стали и алюминиевых сплавов, приведенные в
табл. 10. В производственных зданиях
промышленных предприятий следует использовать типовые конструкции окон со
стальными переплетами следующих серий: 1.436.2-15 - Окна с
переплетами из спаренных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания. 1.436.3-16 - Окна с
переплетами из гнутых профилей, изготовленных из тонколистовой стали и
механизмы открывания. 1.436-2-17 - Окна с
переплетами из одинарных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания.
В производственных и
вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий могут
применяться окна с деревянными переплетами в соответствии с ГОСТ
12506-81 и табл. 11. Конструкции окон с одно- и
двухслойным остеклением следует выбирать в зависимости от разности температур
внутреннего и наружного воздуха в соответствии со СНиП II-3-79. При многоярусной установке
окон в соответствии с сериями: 17436.2-15, 1.436.2-17 и ГОСТ
12506-81 общая высота остекления не должна превышать 7,2 м; серия
1.436.3-16 - 6 м. 2.20.
При проектировании бокового естественного освещения в производственных зданиях
высоту окон следует принимать в зависимости от глубины помещения и точности
выполняемых зрительных работ. При этом в помещениях с высотой 7,2 м и менее
целесообразно окна размещать в один ярус, а в помещениях с высотой свыше 7,2 м
- в два яруса, соответственно в нижней и в верхней зонах стены, в соответствии
с расчетом. 2.21.
При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать
затенение, создаваемое противостоящими зданиями (при разрывах между зданиями
меньше нормативных). Учет затенения производится в соответствии с требованиями
СНиП II-4-79 и настоящего Пособия. 2.22.
Количество слоев остекления в окнах и фонарях зданий принимается: в
соответствии с требованиями СНиП
II-3-79; Продолжение
табл. 11 Продолжение
табл. 11 Продолжение
табл. 11 Условные обозначения к табл.
11 1 - рамы и коробки оконных переплетов; 2 - створки, фрамуги и форточки открывающихся оконных переплетов: 3 - жалюзийная решетка; 4 - окна, применяемые в жилых зданиях; 5 - окна, применяемые в общественных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятиях различных отраслей народного хозяйства; 6 - окна, применяемые в производственных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий; 7 - окна, применяемые в сельских жилых и общественных зданиях; 8 - окна, применяемые в животноводческих, птицеводческих и других сельскохозяйственных зданиях; 9 - окна с переплетами из дерева; 10 - окна с переплетами из стали; 11 - окна с переплетами из алюминиевых сплавов; 12 - окна с деревоалюминиевыми переплетами. 2.23.
С целью уменьшения теплопоступлений в помещения от солнечной радиации плоскость
остекления фонарей следует ориентировать: в зданиях с прямоугольными и
трапециевидными фонарями, расположенными в III и IV поясах светового климата, -
на С и Ю; в зданиях с фонарями типа
шед, располагаемыми в IV и V поясах светового климата, - на северную четверть
горизонта (ССЗ-ССВ). 2.24.
При боковом освещении помещений производственных и общественных зданий с
повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и защите от
инсоляции (например, сборочные цехи часовых заводов и прецизионной аппаратуры,
помещения сортировки материалов по оттенкам цвета, картинные галереи и т.п.)
остекление световых проемов следует ориентировать на северную четверть
горизонта (ССЗ-ССВ). 2.25.
Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света в
промышленных зданиях следует производить согласно «Руководству по
проектированию и применению солнцезащитных средств в промышленных зданиях»
(Москва, 1980). Солнцезащитные устройства в
общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с СНиП по
проектированию этих зданий. 2.26.
При односменном рабочем (учебном) процессе и при эксплуатации помещений в
основном в первой половине дня (например, лекционные аудитории), когда
помещения ориентированы на западную четверть горизонта, применение
солнцезащитных средств необязательно. РАСЧЕТ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ2.27.
Достаточность размеров и расположение световых проемов в помещении, а также
соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяются
предварительным и проверочным расчетами. 2.28.
Для предварительного расчета площадей световых проемов при верхнем освещении
следует применять графики для следующих фонарей: зенитных - рис.
1, с вертикальным двухсторонним остеклением
(прямоугольных) - рис.
2, с наклонным
двухсторонним остеклением (трапециевидным) - рис.
3, с вертикальным односторонним остеклением
(шед) - рис. 4, с наклонным
односторонним остеклением (шед) - рис. 5. Площадь световых проемов
фонарей Аф, % от площади
пола помещения Ап
определяется по рис. 1-5 в такой последовательности: а) в зависимости от разряда
зрительной работы или назначения помещения и пояса светового климата по табл. 1-5 определяется нормированное значение КЕО для
рассматриваемого помещения; б) на ординате графика
определяют точку, соответствующую нормированному значению КЕО, через найденную
точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой (рис. 1),
по абсциссе точки пересечения определяют значение Аф/Ап; в) разделив значение Аф/Ап на 100 и умножив на площадь пола, находят площадь
световых проемов в м2. 2.29.
Для предварительного расчета размеров световых проемов при боковом освещении
следует применять графики: для жилых помещений рис. 6, для помещений общественных и
производственных зданий - рис. 7 и школьных классов - рис. 8. 2.30.
В случаях когда размеры и расположение световых проемов в проекте зданий были
выбраны по архитектурно-строительным соображениям, предварительный расчет
значений КЕО в помещениях с верхним освещением следует производить по рис. 1-5, с боковым
освещением - по рис. 6-8. Значения КЕО определяются по рис. 1-5 в такой последовательности: а) по строительным чертежам
находят суммарную площадь световых проемов в свету (фонарей) Аф, освещаемую площадь пола
помещений Ап и определяют
значение Аф/Ап; б) с учетом типа светового
проема и количества пролетов в помещении выбирают соответствующие рисунок и
прямую на нем; в) по значениям Аф/Ап на выбранной прямой находят точку еср. Значения КЕО
определяются по рис. 6-8 в такой последовательности: а) по строительным чертежам
находят суммарную площадь световых проемов (в свету) Ао и освещаемую площадь пола помещения Ап и определяют значение Ао/Ап; б) определяют глубину
помещения dп и высоту верхней грани
световых проемов над уровнем условной рабочей поверхности h01 и по ним значение dп/h01; в) с учетом типа помещений
выбирают соответствующий рисунок (рис. 6-8); г) по значениям Ао/Ап и dп/h01 находят точку с соответствующим значением е. Рис. 1. График для
определения среднего значения КЕО в производственных помещениях с зенитными
фонарями с глубиной проема до 0,7 м и размерами в плане, м 1 - 2,9´5,9; 2 - 2,7´2,7; 2,9´2,9; 1,5´5,9; 3 - 1,5´1,7 Рис. 2. График для
определения среднего значения КЕО в производственных помещениях с
прямоугольными фонарями 1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет Рис. 3. График для
определения среднего значения КЕО в производственных помещениях с
трапециевидными фонарями 1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет Рис. 4. График для определения
среднего значения КЕО в производственных помещениях с фонарями шед, имеющими
вертикальное остекление 1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет Рис. 5. График для
определения среднего значения КЕО в производственных помещениях с фонарями шед,
имеющими наклонное остекление 1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет Рис. 6. График для
определения относительной площади световых проемов (Ао/Ап) при боковом освещении в жилых помещениях Рис. 7. График для
определения КЕО при боковом освещении помещений общественных и производственных
зданий Рис. 8. График для
определения площади световых проемов (Ао/Ап) при боковом освещении в
рабочих кабинетах Графики (рис. 1-5) разработаны применительно к наиболее часто
встречающимся в практике проектирования габаритным схемам производственных
зданий и типовому решению светопрозрачных конструкций: зенитных фонарей (рис. 1) - стеклопакетами в металлических одинарных глухих
переплетах; прямоугольных, трапециевидных и фонарей шед (рис.
2-5) - одним слоем оконного стекла в металлических одинарных открывающихся
переплетах; окон - двумя слоями листового оконного стекла в спаренных
металлических (рис. 7) и деревянных (рис. 6-8)
открывающихся переплетах.
Если в проекте здания
приняты другие типы заполнений световых проемов то найденные по
рис. 1-8 значения относительной площади световых проемов следует делить, а
значение КЕО умножать на значение коэффициента K1 согласно табл. 12. В случаях когда при верхнем
освещении длина помещения меньше 72 м или высота свыше 10 м, найденное по рис. 1-5 значение относительной площади световых проемов
следует делить, а значение КЕО умножать на значение коэффициента К2: при устройстве фонарей
прямоугольных, трапециевидных и шед согласно табл. 13 и
зенитных - согласно табл. 14. 2.31.
Проверочный расчет КЕО в помещениях следует производить согласно указаниям СНиП
II-4-79 и прил.
1
настоящего Пособия.
2.32.
Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения еj от зенитных фонарей следует выполнять в
соответствии с методикой, приведенной в [16], по формуле e'=110Aфtor2dm/php2Kз; (3) где d - коэффициент, учитывающий возрастание
светопередачи светового проема зенитного фонаря за счет распределения яркости
облачного неба МКО, определяемый по рис. 9; m - коэффициент, корректирующий погрешность
расчета КЕО при замене реального проема точечным источником света, определяемый
по рис. 10; е' - значение КЕО от одного зенитного
фонаря под центром светового проема; Nф -
количество зенитных фонарей в ряду; dji - световая компонента ряда зенитных фонарей,
определяемая по рис. 11-14 соответственно для точек
характерного разреза под световыми проемами и между ними; j и i - соответственно номера
расчетной точки характерного разреза и ряда зенитных фонарей. Рис. 9. График зависимости
коэффициента d, учитывающего возрастание
светопередачи светового проема зенитного фонаря за счет распределения яркости
облачного неба МКО, от индекса светового проема iф аф; bф и hф - соответственно длина, ширина и высота фонаря Рис. 10. График для
определения коэффициента m, учитывающего погрешность
расчета КЕО при замене реального проема точечным. источником света в
зависимости от hр/ак 1 - аф/bф=1; 2 - аф/bф=2; 3 - аф/bф=4 Пример расчета. Требуется определить значения и неравномерность распределения КЕО по
характерному разрезу четырехпролетного цеха с зенитными фонарями при совмещенном
освещении. Работы, выполняемые в цехе,
относятся к IV разряду зрительных работ. Нормированный КЕО=2,4%. Исходные
данные: ширина пролета bп1=30 м; ширина помещения bп=120 м; длина ап=144 м; высота помещения от
условной рабочей поверхности до низа светового проема hр=12 м. Зенитный фонарь
принят с размерами светового проема bфХаф=2,9´5,9 м, Аф=17,1 м2, высотой светового проема hф=0,86 м. Остекление -
двухслойные стеклопакеты; переплеты - стальные; коэффициенты отражения: граней
световых проемов r1=0,7; потолка, ферм r2=0,6; стен и колонн r3=0,4; пола r4=0,15; покрытие и несущие
конструкции - из сборных железобетонных элементов; расположение зенитных
фонарей: в поперечном направлении с шагом d'ф=15 м, в продольном - с
шагом d'ф=12 м. Рис. 11. Зависимость
световой компоненты dij ряда зенитных фонарей со
световыми проемами размерами, м: 2,7´2,7; 2,9´2,9 и 2,9´5,9 в точках характерного
разреза по осям зенитных фонарей от dj/hp 1 - d'ф/hp=0,5; 2 - d'ф/hp=1,0; 3 - d'ф/hp=1,5; 4 - d'ф/hp=2,0; 5 - d'ф/hp=2,5; 6 - d'ф/hp=3,0 Рис. 12. Зависимость
световой компоненты dij ряда зенитных фонарей со
световыми проемами размерами, м: 2,7´2,7; 2,9´2,9 и 2,9´5,9 в точках характерного
разреза между зенитными фонарями от dj/hp 1 - d'ф/hp=0,5; 2 - d'ф/hp=1,0;
3 - d'ф/hp=1,5;
4 - d'ф/hp=2,0;
5 - d'ф/hp=2,5;
6 - d'ф/hp=3,0 Расположение зенитных
фонарей и расчетные точки характерного разреза приведены на
рис. 15. Решение. 1. По формулам СНиП II-4-79 находим общий коэффициент
светопропускания зенитного фонаря tо=0,45 и коэффициент запаса Кз=1,4. 2. Определяем
средневзвешенный коэффициент отражения rср поверхностей помещения
(потолка, стен, пола): rср=(0,6·15950+0,4·6336+0,15·17280)/39566=0,37. 3. По rср и hp/bп1=12/30=0,4 в табл. 33 СНиП
II-4-79 находим коэффициент, учитывающий увеличение КЕО за счет света,
отраженного от поверхностей помещения, r2=1,1. 4. По индексу светового
проема iф=2,3 с помощью графика рис. 9 определяем коэффициент, учитывающий
возрастание светопередачи светового проема зенитного фонаря за счет
распределения яркости облачного неба МКО d=1,06. 5. По соотношению hp/ак=12/4,14=2,9 (ак - сторона квадрата,
равновеликого световому проему) с помощью графика рис. 10
определяем коэффициент m=0,95. 6. По графику
рис. 11 в зависимости от отношения dj/hp и d'ф/hp= 1 (где dj,
расстояние в плане от расчетной точки до оси ряда зенитных фонарей, d'ф - шаг фонарей в ряду) для
расчетных точек находим значения световой компоненты dji от рядов зенитных фонарей. При dj/hp>3,2
значение dji принимаем равным нулю.
Значения световой компоненты от разных рядов зенитных фонарей для расчетных
точек характерного разреза помещения записываем в табл. 15.
Рис. 13. Зависимость
световой компоненты dij ряда зенитных фонарей со
световыми проемами размерами, м: 1,5´1,7; 1,5´2,9; 1,5´3,9; 1,5´5,9 в точках характерного
разреза по осям зенитных фонарей от dj/hp 1 - d'ф/hp=0,5; 2 - d'ф/hp=1,0;
3 - d'ф/hp=1,5;
4 - d'ф/hp=2,0;
5 - d'ф/hp=2,5;
6 - d'ф/hp=3,0 Рис. 14. Зависимость
световой компоненты dij ряда зенитных фонарей со
световыми проемами размерами, м: 1,5´1,7; 1,5´2,9; 1,5´3,9; 1,5´5,9 в точках характерного
разреза между зенитными фонарями от dj/hp 1 - d'ф/hp=0,5; 2 - d'ф/hp=1,0;
3 - d'ф/hp=1,5;
4 - d'ф/hp=2,0;
5 - d'ф/hp=2,5;
6 - d'ф/hp=3,0 Рис. 15. Расположение
зенитных фонарей и расчетных точек в покрытии здания i - номера рядов зенитных фонарей; j - номера расчетных точек характерного разреза 7. По формуле (3) определяем значение КЕО от одного зенитного
фонаря е' под центром светового
проема е=(110·17,1·0,45·1,1·1,06·0,95)/(3,14·122·1,4)=1,48. 8. По формуле (2) определяем значение КЕО, %, в расчетных
точках: е1=1,48·2,08=3,08; е2=1,48·1,57=2,32; е3=1,48·2,04=3,02; е4=1,48·1,47=2,18; е5=1,48·1,777=2,61; е6=1,48·0,79=1,17; e7=1,48·0,32=0,47. На рис. 15
по I-I изображена кривая КЕО,
построенная по найденным значениям еj, в
расчетных точках. 9. Находим среднее значение
КЕО еср помещения:
где Nj -
количество расчетных точек, в которых определяется КЕО. еcр=2(0,47/2+1,17+2,61+2,18+3,02+2,32+3,08)/13=2,25%<2,4%. 10. Определяем значение
неравномерности естественного освещения в точке 7 ecp/емин=2,25/0,47=4,8>3. Из-за затемненных зон,
образовавшихся в крайних пролетах, среднее значение КЕО по характерному разрезу
помещения оказалось несколько ниже нормируемой величины, а значения неравномерности
естественного освещения в точке 7 значительно превышают допустимые. Для обеспечения требуемого
среднего значения КЕО и равномерности освещения в крайних пролетах помещения
необходимо устроить дополнительные ряды зенитных фонарей. 2.33.
Расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем
освещении еj, от шахтных фонарей следует
выполнять по формуле где Аф.в - площадь верхнего основания светопроводной шахты
фонаря; Nф - количество шахтных
фонарей; q(a) - коэффициент,
учитывающий неравномерную яркость облачного неба МКО и определяемый по рис. 16; a - угол между прямой,
соединяющей расчетную точку с центром нижнего основания светопроводной шахты и
нормалью к этому основанию; Кс - коэффициент светопередачи
светопроводной шахты фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением
стенок шахты по рис. 17, для фонарей с направленным
отражением стенок шахты - по рис.
18; eср - среднее значение
условного геометрического КЕО. Коэффициенты tо, Кэ, r2 определяются согласно СНиП
II-4-79. Рис. 16. График для
определения коэффициента q(a) в зависимости от угла a 1 - в зоне с устойчивым снежным покровом; 2 - на остальной территории СССР Рис. 17. График для
определения коэффициента светопередачи Кс
фонарей с диффузным отражением стенок шахты 1 - rд=0,9; 2 - rд=0,8; 3 - rд=0,7; 4 - rд=0,6; 5 - rд=0,5; iф - индекс шахтного фонаря Рис. 18. График для
определения коэффициента светопередачи Кс
фонарей с направленным отражением стенок шахты 1 - rд=0,9; 2 - rд=0,8; 3 - rд=0,7; 4 - rд=0,6; 5 - rд=0,5; iф - индекс шахтного фонаря Расчет КЕО по
формуле (4) следует выполнять в такой
последовательности: а) вычисляют значение
условного геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по
формуле б) повторяют вычисления в
соответствии с подпунктом «а» для всех точек характерного разреза помещения до Nj включительно (где Nj - количество
точек, в которых производится расчет КЕО); в) определяют eср по формуле г) последовательно для всех
точек вычисляют прямую, составляющую КЕО sпр, по формуле д) отраженную составляющую
КЕО sотр, значение которой одинаково
для всех точек, определяют по формуле е) определяют расчетное
значение КЕО в каждой точке характерного разреза еj
с учетом отраженного от поверхностей помещения света по формуле д) расчет среднего значения
КЕО еср в плоскости
характерного разреза помещения с шахтными фонарями выполняют по формуле еср=(е1+е2+е3+…+еN-j+eNj/2)/(Nj-1). (10) 3. СОВМЕЩЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ3.1.
Совмещенное освещение помещений производственных и общественных зданий
рекомендуется применять в следующих случаях: а) при технико-экономических
преимуществах по сравнению с естественным освещением; б) в помещениях, в которых
выполняются зрительные работы I и II разрядов точности; в) когда выбранные по
условиям технологии и организации производства объемно-планировочные решения
зданий не позволяют обеспечить достаточной по нормам естественное освещение
помещений; г) при строительстве зданий
в районах СССР с суровыми климатическими условиями (северные
строительно-климатические районы), в которых с целью снижения теплопотерь,
целесообразно сокращать до минимума площадь световых проемов; д) в цехах с
крупногабаритным оборудованием, затеняющим естественный свет; е) при повышенных
требованиях к интенсивности, качеству и постоянству освещения на рабочих
местах, которые трудно или невозможно удовлетворить при одном естественном
освещении; ж) когда по условиям выбора
рациональных объемно-планировочных решений общественных зданий и
вспомогательных помещений промышленных предприятий предусматриваются помещения
большой глубины с боковым освещением. ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО И ОСВЕЩЕННОСТИ3.2.
Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении в производственных
помещениях, расположенных в разных поясах светового климата СССР при верхнем
освещении с использованием зенитных и светоаэрационных фонарей, следует
принимать по табл. 16, 17, при боковом
освещении - по табл. 18 и в некоторых помещениях
общественных зданий - по табл. 19.
3.3. При совмещенном освещении
производственных помещений с целью уменьшения приведенных и суммарных
энергетических затрат на системы освещения допускается снижать расчетные КЕО до
значений, указанных в табл. 20. Проектирование совмещенного
освещения со значениями КЕО, ниже указанных в табл. 20, не
допускается. 3.4.
При снижении расчетных значений КЕО согласно п. 3.3.
освещенность от системы общего искусственного освещения следует повышать в
соответствии с требованиями СНиП II-4-79.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОВМЕЩЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ3.5.
Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении
объемно-планировочного решения здания, технологических или функциональных
процессов, протекающих в помещениях, расположения крупногабаритного
оборудования, светоклиматических и климатических особенностей места
строительства. 3.6. Проектирование совмещенного
освещения целесообразно выполнять в такой последовательности: а) в соответствии с
исходными данными и требованиями СНиП II-4-79 определяется разряд преобладающих
в помещении зрительных работ, по разряду зрительной работы устанавливаются
нормированные значения КЕО и освещенности от искусственного освещения; б) определяются
характеристики системы естественного освещения и ограждений здания: тип,
размеры, заполнение и расположение световых проемов, стоимостные,
светотехнические и теплотехнические параметры заполнения световых проемов;
стоимостные и теплотехнические параметры глухих ограждений здания; в) определяются
характеристики системы общего искусственного освещения: тип, количество и
световой поток источников света; тип и количество светильников, их стоимостные
и светотехнические характеристики, время использования искусственного
освещения; г) определяется место
расположения здания на карте строительно-климатического районирования
территории и устанавливаются основные климатические параметры: средняя
температура наиболее холодной пятидневки, средняя температура наружного воздуха
за отопительный период; продолжительность отопительного периода;
продолжительность вентиляционного периода; среднесуточные значения суммарной
солнечной радиации на различно ориентированные поверхности; д) выполняется расчет приведенных
энергетических затрат для следующих трех вариантов расчетных значений КЕО; первый - расчетное значение
КЕО, равное нормированному при естественном освещении (табл. 3); второй - расчетное значение
КЕО, равное нормированному при совмещенном освещении (табл. 16); третий - расчетное значение
КЕО, равное минимальному допустимому значению КЕО (табл. 20); е) выбирается вариант,
обеспечивающий минимум приведенных затрат и удовлетворяющий требованиям СНиП
II-4-79. Равноэкономичные (различающиеся не более чем на 5%) по приведенным
затратам варианты освещения следует сравнить по суммарным энергозатратам и
выбрать наименее энергоемкий. РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННЫХ ЗАТРАТ НА ОСВЕЩЕНИЕ3.7. Годовые приведенные затраты
на освещение 1 м2 площади производственного помещения Посв, следует определять по
формуле где Пстр - приведенные затраты
(разностные) на сооружение и эксплуатацию светопрозрачных ограждающих конструкций,
руб/(м2·год); Пот
- приведенные затраты (разностные) на отопление, обусловленные влиянием
теплопотерь через фонари и окна на микроклимат помещения, руб/(м2·год);
Пв - приведенные затраты (разностные) на вентиляцию, обусловленные
влиянием теплопоступлений через фонари и окна на микроклимат помещения, руб/(м2·год);
Писк - приведенные затраты на искусственное освещение помещения, руб/(м2·год). 3.8.
Приведенные затраты на изготовление и эксплуатацию фонарей и окон, руб/(м2·год),
следует рассчитывать по формуле [2] Пстр=[g(Сс.к-С)+0,01(ас.кСс.к-аС)+bМоч]Ас.кNс.к/Ап, (12) где g - нормативный коэффициент эффективности
капитальных вложений, принимаемый равным 0,12 (для районов Крайнего Севера g=0,08) в соответствии с «Инструкцией по определению
экономической эффективности капитальных вложений в строительстве» (СН
423-71); Сс.к -
сметная стоимость 1 м2 светопрозрачной конструкции (соответственно
фонаря или окна), руб/м2, принимаемая данным проекта; С - сметная стоимость 1 м2
ограждающей конструкции (соответственно покрытия или стены), руб/м2,
заменяемая светопрозрачной конструкцией и принимаемая по данным проекта; ас.к, а, ас.т -
годовые отчисления на амортизацию и текущий ремонт, %, соответственно,
светопрозрачных конструкций, покрытия я стен, сантехнических систем (систем
отопления и вентиляции), принимаемые по табл. 21; Моч - годовые расходы на очистку остекления светопроемов, руб/(м2·год),
принимаемые по табл. 22; Ас.к - площадь светопрозрачной конструкции в покрытии
или стене, м2; b - отношение площади
светового проема к площади светопрозрачной конструкции в покрытии или стене,
отн. ед.; Nс.к - количество
светопрозрачных конструкций, шт. 3.9.
Приведенные затраты на отопление Пот, руб/(м2·год),
компенсирующее разность теплопотерь через фонари и окна по сравнению с такой же
площадью покрытия и стен соответственно, следует определять по формуле [2]
Капитальные затраты на
систему отопления Сот,
руб/м2, следует определять по формуле Сот=1,1·3,6Ст(1,3+h)(1/Rc.к-1/Rэк)(t-tз.5)bАс.кNс.к/Ап. (14) Стоимость тепловой и электрической
энергии, расходуемой на отопление, Мот,
руб/(м2·год), следует определять по формуле Мот=wт.от(КтЦт+gэЦэ). (15) Расход тепловой энергии на
отопление wт.от, ГДж(м2·год),
при использовании дежурного отопления в нерабочее время следует определять по
формуле wт.от=10-6·1,1·3,6(1,3+h)(1/Rc.к-1/Rэк)[(t-tз.ср)Т+(tд-tз.ср)(8760-T)]zотbAс.кNс.к/365Aп. (16) В формулах (13)-(16) приняты следующие обозначения: 1,1 -
коэффициент, учитывающий бесполезные теплопотери в системах отопления, отн.
ед.; 3,6 - коэффициент пересчета единиц, кДж/(Вт·ч); 1,3 - коэффициент,
учитывающий потери тепла на нагревание наружного воздуха, поступающего через
светопроемы путем инфильтрации, отн. ед.; h - коэффициент, учитывающий
добавочные потери тепла светопрозрачными конструкциями, отн. ед., и принимаемый
по табл. 2, прил. 5*, СНиП II-33-75*; Ст - удельная стоимость
устройства системы отопления, руб·ч/кДж, принимаемая по табл.
24; Rc.к
- сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции, м2·°С/Вт, принимаемое по табл. 25;
Rэк - экономически
целесообразное сопротивление теплопередаче глухой части покрытия (при расчете
теплопотерь через фонари) или стены (при расчете теплопотерь через окна), м2·°С/Вт, определяемое по СНиП II-3-79; tз.5 - средняя температура наиболее холодной пятидневки,
°С; tз.ср - средняя температура
наружного воздуха за отопительный период, °С; t - расчетная зимняя
температура воздуха внутри помещения в рабочее время, °С, определяемая по п. 3.10 настоящего
Пособия;
tд - температура воздуха
внутри помещения в нерабочее время, °С, определяемая по п.
3.10 настоящего Пособия; Кт - коэффициент, учитывающий изменение
стоимости тепловой энергии на перспективу и принимаемый равным 1,2 для
производственных зданий; Т - продолжительность
рабочего времени за год, принимаемая равной 2150 ч - при работе в одну смену;
4300 ч - при работе в две смены; 6500 ч - при работе в три смены; zот -
продолжительность отопительного периода, сут, определяемая по
п. 3.11; gэ - удельный
расход электроэнергии в системе отопления, (принимаемый равным 7,1 кВт·ч/ГДж в
системах воздушного отопления и равным нулю в других системах отопления) [4].
|