3.10. Расчет времени использования естественного освещения в помещениях

Расчет времени использования различных вариантов естественного и совмещенного освещения помещений должен производится для всего года или для зимнего или летнего периодов. Продолжительность использования естественного освещения помещений следует определять промежуточным временем между моментами выключения (утром) и включения (вечером) искусственного освещения, когда естественная освещенность становится равной нормированному значению освещения установки искусственного освещения.

Расчет естественного освещения следует выполнять в зависимости от групп административных районов по ресурсам светового климата РФ и рассматриваемого периода года. Для зданий, расположенных в 1-й, 3-й и 4-й группах административных районов расчет производится для всех месяцев года по облачному небу. При расположении зданий в 2-й и 5-й группах административных районов расчет ведется для зимней половины года (ноябрь, декабрь, январь, февраль, март, апрель) по облачному небу, а для летнего периода года (май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь) - по безоблачному небу.

Средняя естественная освещенность в помещении при верхнем освещении от облачного неба в какой-то момент времени суток определяется по формуле

Е_ср = 0,01 е_ср Е_r , (3.55)

где е_ср - среднее значение КЕО;

Е_r - наружная горизонтальная освещенность при сплошной облачности; принимается по табл. В.1 СП 23-102-03.

Значения наружной освещенности в табл. В.1 СП 23-102-03 приведены для местного среднего солнечного времени Т_м. Переход от местного декретного времени к местному среднему солнечному производится по формуле

Т_м= Т_Д - N + - 1, (3.56)

где Т_Д - местное декретное время;

N - номер часового пояса, определяемый по карте часовых поясов (рис. 3.36);

- географическая долгота пункта, выраженная в часовой мере (15^о = 1 ч).

Рис. 3.36. Карта часовых поясов

Значение естественной освещенности в заданной точке (А) Е _rА при боковом освещении в условиях сплошной облачности определяется по формуле

Е _rА = 0,01 е Е_r , (3.57)

где е - расчетное значение КЕО в рассматриваемой точке А помещения при боковом освещении;

Е_r - то же, что и в формуле (3.40).

Расчет естественной освещенности Е^я_rM в заданной точке М помещения от окон при безоблачном небе следует выполнять:

а) при отсутствии солнцезащитных устройств в светопроемах и противостоящих зданий по формуле

Е^я_rM = 0,01 r_о ; (3.58)

б) при затенении окон противостоящими зданиями по формуле

Е^я_rM = 0,01 r_о( + ); (3.59)

в) при наличии солнцезащитных устройств в светопроемах по формуле

Е^я_rM = 0,01 r_оЕ (3.60)

где - геометрический КЕО;

- коэффициент относительной яркости участка неба, видимого через световой проем, в зависимости от времени суток и ориентации световых проемов; принимается по табл. 3.30;

Таблица 3.30

Значения коэффициента относительной яркости участка неба, видимого через

световой проем

Ориентация световых проемов	Значения коэффициента
	Время суток, ч
	5	7	9	11	13	15	17	19
В	2	3	1,4	1,2	1,4	1,7	1,9	1,85
ЮВ	1,05	1,45	2,6	1,5	1,25	1,35	1,6	1,9
Ю	1,5	1,1	1,3	1,7	1,7	1,3	1,1	1,5
ЮЗ	1,9	1,6	1,35	1,25	1,5	2,6	1,45	1,05
З	1,85	1,9	1,7	1,4	1,2	1,4	3,0	2,0
СЗ	1,3	1,7	1,75	1,6	1,4	1,25	1,3	2,9
С	1,2	1,3	1,5	1,6	1,6	1,5	1,3	1,2
СВ	2,9	1,3	1,25	1,4	1,6	1,75	1,7	1,3

- наружная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом безоблачного неба; принимается в зависимости от ориентации поверхности фасада здания и времени суток по табл. (В.3) СП 23-102-03;

- средняя относительная яркость фасада противостоящего здания;

- коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода, видимый из расчетной точки;

- средневзвешенный коэффициент отражения фасада противостоящего здания;

- наружная суммарная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом неба, прямым светом солнца и светом, отраженным от земной поверхности; принимается по табл. (В.4) СП 23-102-03.

Расчет средней естественной освещенности в помещении от безоблачного неба при верхнем освещении в зависимости от типа светового проема производится:

а) при световых проемах в плоскости покрытия, имеющих заполнения из светорассеивающих материалов, по формуле

Е_ср = 0,01 r₂ К_ф Е ; (3.61)

б) при световых проемах в плоскости покрытия, имеющих заполнение из светопрозрачных материалов, по формуле

Е_ср = 0,01 r₂ К_ф Е ; (3.62)

в) при фонарях шед по формуле

Е_ср = 0,01 r₂ К_ф Е ; (3.63)

г) при прямоугольных фонарях по формуле

Е_ср = 0,005 r₂ К_ф (Е + Е ), (3.64)

где , r₂ , К_ф и - то же, что и в формуле (3.19).

Е - суммарная наружная освещенность на горизонтальной поверхности, создаваемая безоблачным небом и прямым светом солнца; принимается по табл. (В.3) СП 23-102-03;

Е - наружная освещенность на горизонтальной поверхности, создаваемая безоблачным небом; принимается по табл. (В.3) СП 23-102-03;

- коэффициент относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через верхние светопроемы в зависимости от типа светового фонаря; принимается по табл.3.31;

Е - наружная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом безоблачного неба; принимается в зависимости о ориентации фасада здания и времени суток по табл.(В.3) СП 23-102-03;

Е и Е - наружная освещенность на двух противоположных сторонах вертикальной поверхности; принимается по табл. (В.4) СП 23-102-03; Таблица 3.31

Значения коэффициента относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через световые проемы

Тип светового проема	Значения коэффициента
	Время суток, ч
	5	7	9	11	13	15	17	19
Прямоугольный фонарь	1,3	1,52	1,42	1,15	1,15	1,42	1,52	1,3
В плоскости покрытия	0,7	0,95	1,1	1,16	1,16	1,1	0,95	0,7
Шед (ориентированный на СЗ, С, СВ)	1,0	1,13	0,95	0,85	0,85	0,95	1,13	1,0

Методика расчета времени использования различных вариантов естественного и совмещенного освещения помещений проводится в следующей последовательности:

1) определяется номер административного района по ресурсам светового климата и устанавливаются условия рассматриваемого периода;

2) из табл.В.1 СП 23-102-03 выписываются значения наружной горизонтальной освещенности Е_r , по которым определяются для соответствующих моментов времени значения средней освещенности внутри помещения Е_ср;

3) по найденным значениям Е_ср строится график (рис.3.37) изменения естественной освещенности в помещении в течение рабочего дня при КЕО = 5% и 2,5%;

4) в приложении (И) СНиП 23-05-95* устанавливается нормированное значение КЕО для рассматриваемой рабочей комнаты (например, 3%);

5) на ординате графика рис. 3.39 определяется точка, соответствующая нормированной освещенности 300 лк, через которую проводится горизонталь до пересечения с кривой в первой и второй половине дня;

6) точки А и Б пересечения с кривой проектируются на ось абцисс и устанавливаются точки, соответствующие времени выключения искусственного освещения утром (точка «а») и включения искусственного освещения вечером (точка «б»);

7) определяется время использования естественного освещения, как разность времени выключения и включения искусственного и естественного освещения t_б - t_а.

Рис. 3.37. График изменения естественной освещенности в помещении в течение рабочего дня: 1- изменение естественной освещенности в помещении при КЕО = 5%; 2- то же, при КЕО = 2,5%; А и Б - точки, соответствующие времени выключения искусственного освещения вечером и включения его утром