3.11. Совмещенное освещение зданий

Совмещенное освещение проектируется в тех случаях, когда по нормам недостаточно естественного освещения. При его применении сохраняется доминирующая роль естественного света в интерьере. Оно используется как в многоэтажных, так и в одноэтажных промышленных и общественных зданиях, имеющих широкие корпуса и глубокие помещения, и создается в зонах помещений с недостаточным естественным светом (рис. 3.38).

Рис. 3.38. Схема определения в помещении зоны с недостаточным естественным освещением

Особенность совмещенного освещения состоит в том, что оно одновременно использует естественный и искусственный свет, который создается, как правило, светящими поверхностями (панелями, полосами, нишами и др.), имитирующими окна и фонари естественного света (рис. 3.39).

Яркость этих поверхностей, равно как и спектр, близки к характеристикам рассеянного света неба. Для получения этого эффекта при совместном освещении применяют люминесцентные лампы и т.п., спектральный состав которых близок к спектру естественного света. В качестве светорассеивающего материала обычно применяется молочное стекло.

Рис. 3.39. Совмещенная система освещения: 1- световой проем, пропускающий естественный свет;

2- световая панель, излучающая искусственный свет; 3- звукопоглощающая отделка потолка

Применение ламп накаливания при совмещенном освещении допускается в случаях, когда по условиям технологии или требований оформления интерьера использование различных ламп невозможно или нецелесообразно.

При совмещенном освещении важным является расположение и архитектурное решение электроосветительной установки.

При боковом освещении светящиеся панели нецелесообразно располагать на потолке в удаленной или примыкающей к окну зонах. В некоторых случаях можно применять искусственные окна или ниши, расположенные на противоположной окнам стене или в простенках между окнами. При этом внешнее оформление, яркость, спектральный состав и динамика излучаемого такими окнами света должны имитировать окна, через которые поступает естественный свет.

Искусственное освещение при совместном освещении целесообразно применять в виде двух раздельных систем:

1) системы, работающие непрерывно целый рабочий день для освещения зоны В2 (см. рис. 3.38) с недостаточным естественным освещением;

2) системы, циклически включающиеся с наступлением сумерек и освещающие зону В1 (см. рис. 3.38) с достаточным естественным освещением.

Включение искусственного освещения во второй зоне рекомендуется осуществлять автоматически в зависимости от характера изменения наружной освещенности и выбранного уровня критической освещенности.

Критерием недостаточности естественного освещения является величина расчетного КЕО, которая составляет менее 90% от нормированного.

В производственных зданиях совмещенное освещение следует применять в следующих случаях:

- при выполнении работы I-III разрядов;

- при подтверждении соответствующими технико-экономическими расчетами;

- в многоэтажных зданиях большой ширины и в одноэтажных многопролетных зданиях с пролетами большой ширины;

- в соответствии с нормативными документами по проектированию зданий и сооружений для отдельных отраслей промышленности.

Для жилых, общественных и административно-бытовых зданий совмещенное освещение допускается применять в случаях, когда это требуется по условиям выбора рациональных объемно-планировочных или градостроительных решений, за исключением жилых комнат домов и общежитий, гостиных и номеров гостиниц, спальных помещений санаториев и домов отдыха, групповых и игровых помещений детских дошкольных учреждений, палат лечебно-профилактических учреждений.

Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении материалов объемно-планировочного и конструктивного решения здания, его функционального назначения, а также светоклиматических и климатических условий места строительства и осуществляется в следующей последовательности:

1) устанавливается нормированное значение КЕО и необходимая освещенность от искусственного освещения в помещениях;

2) определяется система естественного освещения (боковое, верхнее или комбинированное), тип, размеры и расположение световых проемов, а также сертифицированные светотехнические и теплотехнические значения заполнения световых проемов;

3) устанавливаются характеристики системы общего искусственного освещения: типы, количество и световой поток, стоимостные и светотехнические параметры, а также время использования искусственного освещения;

4) в зависимости от места строительства здания определяются основные климатические параметры: расчетная температура холодной пятидневки, средняя температура наружного воздуха и продолжительность отопительного периода, продолжительность вентиляционного периода, среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные поверхности здания;

5) рассчитывается срок окупаемости затрат для следующих систем совмещенного освещения: когда расчетное значение КЕО равно или больше нормированного при естественном освещении; когда расчетное значение КЕО соответствует нормированному при совмещенном освещении без повышения норм искусственной освещенности или с повышением нормы искусственной освещенности на одну ступень по шкале освещенности;

6) выбирается наименее эноргоемкий вариант, обеспечивающий минимальный срок окупаемости.

Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении для производственных помещений принимаются по табл. 1, а для помещений общественных, жилых и вспомогательных зданий – по табл. 2 и приложению (И) СНиП23-05-95*.

Для производственных зданий, проектируемых в районах с температурой наиболее холодной пятидневки –28^оС и ниже, а также для помещений, в которых выполняются работы I-III разрядов, и в помещениях с боковым освещением, в которых по условиям технологии или выбору объемно-планировочного решения не удается обеспечить нормированное значение КЕО, приведенное в табл.1 СНиП 23-05-95* для совмещенного освещения, допускается нормированное значение КЕО принимать в соответствии с

табл. 3.32.

Расчетные значения КЕО при совмещенном освещении жилых и общественных зданий должны составлять не менее 60%, для торговых залов магазинов, буфетов, раздаточных предприятий общественного питания допускается принимать в пределах от 60 до 30 % значений, указанных в табл. 2 СНиП23-05-95*. Таблица 3.32

Нормированное значение КЕО при совмещенном освещении

Разряд зрительных работ	Наименьшее нормированное значение КЕО, ен, % при совмещенном освещении
	при верхнем или комбинированном освещении	при боковом освещении
I II III IV V и VII VI	3 2,5 2 1,5 1 0,7	1,2 1 0,7 0,5 0,3 0,2

При совмещенном освещении нормированную искусственную освещенность в учебных и учебно-производственных помещениях школ, школ-интернатов, профессионально-технических средних специальных учебных заведениях необходимо повышать на одну ступень по шкале освещенности и предусматривать раздельное включение ряда светильников, расположенных параллельно светопроемам.

Для жилых и общественных зданий с боковым естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет 80% и менее нормативного значения при естественном освещении, а также в случае их расположения в центральной части и исторических зонах города, нормируемую освещенность от искусственного освещения следует повышать на одну ступень по шкале освещенности.

3.12. Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения по энергетическим затратам

Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения заключается в определении срока окупаемости дополнительных единовременных затрат, необходимых для изменения системы естественного или совмещенного освещения помещения.

Оценка осуществляется в следующей последовательности:

а) определяются нормированные значения КЕО для помещения при естественном и совмещенном освещении;

б) устанавливаются нормы искусственной освещенности в зависимости от разряда и подразряда зрительных работ;

в)вычисляется расчетное значение КЕО в наиболее удаленной точке помещения и сравнивается с нормируемым;

г) если расчетное значение КЕО выше или ниже нормируемых значений при естественном или совмещенном освещении, то производится технико-экономический расчет с увеличением (уменьшением) размеров светопроемов или варианта изменения совмещенного освещения без увеличения размеров светопроемов.

Рассматриваются два варианта изменения системы освещения:

1. Повышение нормы искусственного освещения помещения на одну ступень.

2. Изменение системы естественного освещения путем увеличения площади светопроемов при обеспечении расчетного значения КЕО не менее 0,8 нормированного.

Сравнение затрат для принятых вариантов изменения системы освещения осуществляется в следующей последовательности:

а) устанавливается разница единовременных затрат на первую и вторую систему освещения по формуле

( 3.65)

где и – площади светопроемов, м²;

и – цена соответственно заполнения светопроема и возведения ограждающей конструкции, в которой расположен светопроем, руб/м²

б) определяется разница среднегодовых затрат на потери тепловой энергии за отопительный период , связанная с изменением системы естественного освещения помещения:

, (3.66)

где градусо-сутки отопительного периода района строительства, (^оС∙сут)/год, определяемые по формуле

, (3.67)

где – расчетная температура воздуха помещения, ^оС;

и - соответственно средняя температура наружного воздуха, ^оС, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимается по СНиП 23-01-99^* «Строительная климатология».

и - соответственно приведенное сопротивление теплопередаче заполнения светопроема и ограждающей конструкции, в которой расположен светопроем, (м² ∙^оС)/Вт;

– перспективная цена тепловой энергии, руб/(кВтч).

в) рассчитывается разница среднегодовых затрат на потребление электрической энергии ,обусловленная изменением системы искусственного освещения помещения:

, (3.68)

где и - соответственно установленная мощность искусственного освещения помещения, Вт/м², для 1 и 2 вариантов;

и – соответственно продолжительность использования искусственного освещения, ч/год, для 1 и 2 вариантов;

– перспективная цена электрической энергии, руб.

г) определяется разница среднегодовых эксплуатационных затрат:

, (3.69)

д) проверяется условие окупаемости затрат при изменении системы освещения с

1-го варианта на 2-й вариант:

, (3.70)

где  - процентная ставка Центробанка по кредиту.

Если условие (3.55) не выполняется, значит затраты на изменение системы освещения помещения в соответствии с вариантом 2 не окупается и выгоднее принять 1-й вариант, т.е. повысить нормы искусственного освещения на одну ступень.

При выполнении условия (3.55) производится расчет срока окупаемости искусственной системы освещения

, (3.71)

Полученное значение расчетного срока окупаемости сравнивается с принятым предельно допустимым значением _доп. Если  _доп, то 2-й вариант является экономически более выгодным и может быть принят для исполнения. В противном случае принимается 1-й вариант.