II. Расчеты естественного освещения в производственных помещениях

Освещение оценивается количественными (световой поток, сила света, яркость, освещенность) и качественными (фон, контраст объекта с фоном, видимость, показатель ослепленности) показателями.

Световой поток есть мощность лучистой энергии. За единицу светового потока условно принят люмен (лм).

Сила света есть пространственная плотность светового потока:

 

,                                                    (1.1)

где F - световой поток, лм; w - телесный угол, стерадиан.

Сила света измеряется в канделах (кд).

Яркость поверхности (кд/м²) в данном направлении - это отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению:

.                                              (1.2)

Освещенностью называют отношение светового потока к освещаемой поверхности:

.                                                   (1.3)

За единицу освещенности принят люкс (лк).

Фон - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, и может быть светлым, средним и темным в зависимости от коэффициента отражения поверхности.

Контраст объекта различения с фоном определяется отношением абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.Контраст объекта различения с фоном может быть большим (объект и фон резко различаются по яркости), средним (объект и фон заметно различаются по яркости), малым (объект и фон мало различаются по яркости).

Видимость (V) – характеристика способности человеческого глаза воспринимать объект. Видимость определяется числом пороговых контрастов (К _пор – минимальный различимый контраст) в контрасте объекта с фоном:

.                                               (1.4)

В зависимости от источника света, как уже упоминалось выше различают: естественное, искусственное и совмещенное освещение.

Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через проемы в наружных ограждающих конструкциях.

По конструктивному выполнению естественное освещение бывает:

- боковое одностороннее - освещение помещения через световые проемы в наружных стенах;

- боковое двустороннее;

- верхнее - освещение помещения через световые (зенитные) и светоаэрационные фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;

- комбинированное - сочетание верхнего и бокового освещения.

При оценке естественного освещения используют:

- количественный показатель - коэффициент естественной освещенности (КЕО) - отношение естественной освещенности, созданной в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения (E _вн) светом неба (непосредственно или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности (E _нар), создаваемой светом полностью открытого небосвода, выражается в процентах:

.                                            (1.5)

- качественный показатель - неравномерность освещения (учитывается, поскольку наружная освещенность не постоянна и резко колеблется как по времени года, так и по часам суток); определяют из отношения:

,                                                 (1.6)

где КЕО_ср и КЕО_min - среднее и минимальное значения КЕО в помещении.

Гигиенические требования к естественному освещению регламентированы строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». Согласно этому документу, для систем естественного освещения нормируемыми параметрами являются коэффициент неравномерности освещения и КЕО (е _N), определяемый из выражения

 ,                                           (1.7)

где N - номер группы обеспеченности естественным светом;

е_Н - значение КЕО;

m_N - коэффициент светового климата (в табл. 1. значения m_N приведены в качестве примера для 1-й и 2-й групп административных районов обеспеченности световым климатом).

Полученные по формуле (1.7) значения сле­дует округлять до десятых долей.

Нормативные значения КЕО зависят от разряда и подразряда зрительных работ по точности (СНиП 23-05-95 устанавливают с I по VIII разряды) и конструктивного оформления системы естественного освещения.

Таблица 1.