Естественное освещение помещений. Коэффициент естественной освещенности

Обновлено: 11.05.2024

При помощи зрения человек получает значительную часть информации, причём качество её восприятия напрямую зависит от освещения. Если освещение недостаточное, возможно снижение производительности и повышение утомляемости. Это приводит к травмам или к заболеваниям работников.

При организации естественного освещения один из наиболее важных параметров, характеризующих уровень освещённости, — КЕО — коэффициент естественного освещения. Несмотря на строгие требования в нормативных документах к данному параметру, некоторые владельцы помещений предпочитают игнорировать их. За нарушения, выявляемые при проверках, владельцу грозят штрафные санкции.

В этой статье рассмотрим подробно, как определяется КЕО, на что он влияет и где учитывается.

Определение

Для определения этого параметра обратимся к нормативно-технической документации. Согласно своду правил СП 23-102-203 и СНиП 23-05-95 (СП 52.13330.2016) аббревиатура КЕО расшифровывается как «коэффициент естественной освещённости».

КЕО — отношение уровня естественной освещённости, которая создаётся внутри помещения естественным светом в точке плоскости, к уровню освещённости, создаваемой естественным светом, падающим на горизонтальную поверхность снаружи.

Формула

Вычисление КЕО производится по формуле:

КЕО = (Евнутр / Евнешн) * 100%,

где: Евнутр — показатель внутренней освещённости помещения, создаваемой солнечным светом, лк;

Евнешн — показатель наружной освещённости, лк.

При определении величины КЕО учитываются следующие факторы:

Тип системы освещения в помещении. Оно может быть естественным, искусственным или совмещённым.
Направление потока света — верхний, боковой. Также освещение может быть комбинированным и включать как верхнее, так и боковое направление световых потоков.
Назначение помещения, в котором проводятся измерения.

На что он влияет

Здоровье, настроение и работоспособность человека напрямую связаны с уровнем освещённости. Биоритмы организма зависят от света. Влияние освещённости на здоровье нельзя недооценивать.

Недостаток света может негативно воздействовать на органы зрения и вызывать чувство дискомфорта, мигрень и бессонницу. Это отрицательно сказывается на эффективности труда. Доказано, что при солнечной погоде работоспособность обычно выше, чем при пасмурной или дождливой.

В зимнее время, когда продолжительность светлого времени суток меньше, чем летом, активность сотрудников снижается. Эти особенности связаны с выработкой в органах зрения человека светочувствительных пигментов. Они влияют на циркадные ритмы организма.

Циркадные ритмы определяют продолжительность периодов активности и сна. На изменение биоритмов организма оказывают влияние гормоны: за активность отвечает кортизол, за сон — мелатонин, на настроение воздействует выработка допамина и так далее.

Рисунок 1. Влияние времени суток на выработку гормонов

Количество этих гормонов в течение суток не остаётся одинаковым. Оно меняется, и это приводит к смене биологических ритмов всего организма. Именно от естественной смены биологических ритмов зависит циркадный ритм, а от него, в свою очередь, — показатели работоспособности, физической, умственной активности и бодрости.

Где учитывается

КЕО принимается во внимание при проектировании систем естественного освещения. От данного коэффициента напрямую зависит ориентация здания в пространстве, размеры оконных проёмов, потребность в организации дополнительного искусственного освещения.

Рисунок 2. Ориентация здания по сторонам света

При расчёте КЕО принимаются во внимание причины, влияющие на результат. К ним относят распределение по номерам групп зон административных районов с учётом особенностей светового климата, так как уровень естественной освещённости напрямую зависит от количества солнечных дней в течение года и от устойчивости снежных покровов, а также разряд сложности зрительной работы, расположение световых проёмов по сторонам света и тому подобное.

В помещениях, где долго будет находиться значительное количество людей, например, в больницах, клиниках, образовательных учреждениях, офисных помещениях, детских садах, обязательно наличие солнечного света.

Коэффициент естественного освещения определяют с помощью специальных приборов — люксметров. Для точности применяют два люксметра одновременно. При этом первый работник проводит замер, находясь внутри помещения, а второй — снаружи.

Рисунок 3. Люксметр

Освещённость замеряется только в определённых точках, выбираемых с учётом возможного затенения деревьями, чистоты оконных проёмов, в местах, свободных от мебели или от оборудования.

Заключение

При недостаточной освещённости снижается производительность, повышается риск получения травм и хронических заболеваний. От правильности оценки коэффициента естественного освещения зависит необходимость применения дополнительного искусственного освещения при проектировании или реконструкции зданий и помещений.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО). Порядок измерений и санитарно-гигиенические требования

Большую часть информации человек получает с помощью органов зрения. Качество получаемой информации сильно зависит от освещения: при недостаточном количестве и качестве света утомляется не только зрение, но и весь организм в целом.

Выделяют три вида освещения — искусственное, естественное и совмещенное (естественное и искусственное вместе). Естественное освещение обеспечивается солнечным излучением, которое в оптической области спектра подразделяется на ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное.

Ультрафиолетовое излучение, с одной стороны, оказывает положительное воздействие на организм человека, помогая усвоению некоторых витаминов, повышая общий иммунитет, тонизируя организм человека в целом и оказывая благоприятное психологическое воздействие. С другой стороны, в больших дозах, оно может вызывать ожоги кожи, сетчатки глаза и может стать причиной теплового удара или потери зрения.

Для оценки интенсивности освещения используют понятие освещенности (Е), измеряемой в люксах (лк). Для измерения освещенности применяют прибор под названием люксметр. Принцип его действия основан на фотоэлектрическом эффекте, а именно, при попадании световой волны на селеновый фотоэлемент в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фототок, благодаря которому происходит отклонение стрелки микроамперметра, шкала которого градуирована в люксах.

Согласно СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение», естественное освещение — освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях, а также через световоды. Оно может быть боковым, если осуществляется через окна в стенах, и верхним — через фонари, окна в кровле, а также через проемы в стенах в местах перепада высот здания. Комбинированное естественное освещение — одновременное наличие бокового и верхнего естественного освещения.

Нормирование естественного освещения производится при помощи коэффициента естественной освещенности (КЕО). Согласно СП 23-102-203 «Естественное освещение жилых и общественных зданий», КЕО — отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражений), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода, выраженное в %:

где - При одностороннем боковом естественном освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

- При двустороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке посередине помещения на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола);

- При верхнем или верхнем и боковом естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

Существенное значение имеет то, в каком поясе светового климата размещается помещение, так как естественное освещение зависит от числа солнечных дней в году, а также от устойчивости снежного покрова.

В процессе проектирования оценка значения КЕО является обязательной, так как от нее зависит выбор систем естественного освещения здания (размер оконных проемов, вид остекления), его ориентация в пространстве, а также необходимость установки дополнительных систем искусственного освещения. Как правило, расчет КЕО с учетом множества параметров (административного района, ориентации световых проемов по сторонам света, разряда зрительной работы помещения и др.) проводят с использованием специального программного обеспечения.

После завершения строительства здания, перед вводом его в эксплуатацию, измерение КЕО проводят уже напрямую для оценки соответствия его расчетным значениям (по проекту) и санитарным нормам.

Чаще всего, коэффициент естественной освещённости измеряется при помощи двух люксметров. В процессе измерений один оператор с люксметром измеряет естественную освещённость вне помещения (как правило, на крыше здания), а второй оператор, со вторым люксметром, одновременно измеряет освещённость внутри помещения, в строго определенных точках. При этом, измерение КЕО на соответствие действующим нормам проводят в помещениях, свободных от мебели и оборудования, не затеняемых озеленением и деревьями, при вымытых и исправных окнах. Также, следует выбирать дни со сплошной равномерной облачностью, покрывающей весь небосвод.

Минимальная допустимая величина КЕО (как правило, от 0,1 до 6%) определяется в соответствие с СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» и зависит от типа освещения (боковое, верхнее, комбинированное) и назначения помещения.

В Москве по заказу Комитета государственного строительного надзора Лаборатория санитарно-эпидемиологического и радиационного контроля ГБУ «Центр экспертиз, исследований и испытаний в строительстве» в 2019 году планирует проводить обследования зданий и сооружений перед вводом их в эксплуатацию на предмет соответствия требованиям к естественной освещенности жилых и производственных помещений.

Статью написал / оформил инженер-эксперт Лаборатории «СЭиРК» Чендева А.А.

Естественное освещение помещений. Коэффициент естественной освещенности

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Natural lighting of residential and public buildings

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН) и Федеральным государственным унитарным предприятием - Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ФГУП ЦНС)

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2 ОДОБРЕН для применения Постановлением Госстроя России от 18 июня 2003 г. N 63

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил по проектированию естественного освещения жилых и общественных зданий разработан в развитие СНиП 23-05-95* "Естественное и искусственное освещение".

Свод правил дает основные принципы проектирования и методы расчета, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП 23-05-95* в части, касающейся вопросов естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий.

В Своде правил приведены методы расчета нормируемых параметров естественного освещения помещений с боковой и верхней системами освещения для открытых пространств и с учетом городской застройки с различными схемами размещения зданий относительно друг друга, приведены также методы расчета светотехнических параметров, входящих в основные формулы расчета коэффициента естественной освещенности.

Свод правил содержит рекомендации по проектированию совмещенного освещения, выбору уровней искусственного освещения в совмещенной системе в зависимости от времени использования естественного света в помещении.

Применение Свода правил будет способствовать принятию более экономичных проектных решений и экономии тепловой энергии.

При разработке Свода правил использованы положения действующих в Российской Федерации нормативных документов.

По мере накопления опыта проектирования, строительства и эксплуатации жилых и общественных зданий с различными системами естественного освещения будет проанализирована эффективность установленных в Своде правил положений и будут внесены необходимые изменения в нормативные документы.

Настоящий Свод правил разработали: В.А.Земцов (отв. исполнитель), В.Г.Гагарин (НИИСФ РААСН).

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил устанавливает требования по проектированию естественного и совмещенного освещения жилых и общественных зданий в соответствии со СНиП 23-05, предусматривающие оптимальное решение систем освещения, обеспечивающее комфортные условия зрительных работ.

Настоящий Свод правил распространяется на проектируемые, реконструируемые и эксплуатируемые жилые и общественные здания.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.08.02-89* Общественные здания и сооружения

На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 31-06-2009. - Примечание изготовителя базы данных.

СНиП 23-01-99* Строительная климатология

СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение

СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные

СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий

ГОСТ 26602.4-99 Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины с соответствующими определениями приведены в приложении А.

Основные обозначения, принятые в настоящем Своде правил, приведены в приложении Г.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 При проектировании естественного освещения зданий следует руководствоваться требованиями, установленными СНиП 23-05, указаниями настоящего Свода правил и других документов, утвержденных и согласованных в установленном порядке.

При проектировании освещения следует предпочитать варианты, которые позволяют обеспечивать нормативные требования с наименьшими энергетическими и материальными затратами.

4.2 Система естественного освещения должна обеспечивать:

нормированные значения коэффициента естественной освещенности (КЕО) на рабочих местах или в расчетной точке помещения;

регламентируемые требования к равномерности распределения КЕО в рабочих зонах помещения;

нормированное значение коэффициента запаса;

максимальное время использования естественного света.

5 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

ВЫБОР ЗНАЧЕНИЙ КЕО

5.1 В соответствии со СНиП 23-05 территория Российской Федерации зонирована на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в таблице 1.

Номер группы административных районов

Московская, Смоленская, Владимирская, Калужская, Тульская, Рязанская, Нижегородская, Свердловская, Пермская, Челябинская, Курганская, Новосибирская, Кемеровская области, Республика Мордовия, Чувашская Республика, Удмуртская Республика, Республика Башкортостан, Республика Татарстан, Красноярский край (севернее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (севернее 63° с.ш.), Чукотский автон. округ, Хабаровский край (севернее 55° с.ш.)

Брянская, Курская, Орловская, Белгородская, Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Пензенская, Самарская, Ульяновская, Оренбургская, Саратовская, Волгоградская области, Республика Коми, Кабардино-Балкарская Республика, Республика Северная Осетия - Алания, Чеченская Республика, Республика Ингушетия, Ханты-Мансийский автономный округ, Республика Алтай, Красноярский край (южнее 63° с.ш.), Республика Саха (Якутия) (южнее 63° с.ш.), Республика Тыва, Республика Бурятия, Читинская область, Хабаровский край (южнее 55° с.ш.), Магаданская, Сахалинская области

Калининградская, Псковская, Новгородская, Тверская, Ярославская, Ивановская, Ленинградская, Вологодская, Костромская, Кировская области, Республика Карелия, Ямало-Ненецкий автономный округ, Ненецкий автономный округ

Архангельская, Мурманская области

Республика Калмыкия, Ростовская, Астраханская области, Ставропольский край, Краснодарский край, Республика Дагестан, Амурская область, Приморский край

5.2 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных в первой группе административных районов, принимают в соответствии с приложением И СНиП 23-05.

5.3 Значения КЕО в жилых и общественных зданиях, расположенных во второй, третьей, четвертой и пятой группах административных районов, определяют по формуле

СП 52.13330.2016 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (с Изменениями N 1, 2)

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) и Общество с ограниченной ответственностью "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ" (ООО "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: ФГБУ "РСТ", 2022

Что такое коэффициент естественной освещенности помещений

Наличие естественного освещения внутри зданий и сооружений очень важно. Его отсутствие ведет к утомляемости зрения людей, находящихся внутри, а при выполнении определенных видов работ важно правильное восприятие цветов, которое трудно обеспечить при искусственном освещении. Поэтому определение уровня естественного света входит в программу производственного контроля, который обязателен для предприятий всех форм собственности.

Что такое КЕО

Для количественной оценки эффективности естественного освещения применяется коэффициент естественной освещенности (КЕО). Он показывает, какая часть света снаружи здания проникает внутрь.

Источником природного света на Земле является солнце. При расчете параметров зданий за источник принимается весь небосвод (что справедливо, в частности, при пасмурной погоде, когда солнца не видно, но дневное освещение присутствует).

Естественное освещение бывает:

боковым (если свет попадает в помещения через окна или проемы в стенах;
верхним (освещение через окна в крышах).

Если естественный свет осуществляется двумя путями, то говорят о комбинированном освещении.

Не надо путать термин комбинированного и совмещенного освещения. Второе понятие предполагает в дополнение к естественному еще и систему искусственного света.

От чего зависит коэффициент естественной освещенности

В первую очередь, КЕО зависит, конечно, от площади проемов . Чем меньше проемов, тем меньше света проникает внутрь. Другой фактор, влияющий на коэффициент - качество остекления . Если стекло задерживает большую часть светового излучения (из-за низкого качества или загрязнений), это также ухудшает световую обстановку.

Часть света, попадающего внутрь помещения, отражается от расположенных в нем предметов. Чем больше отражающая способность внутренней обстановки, тем больше КЕО. Кроме того, надо учитывать ориентацию проходов для света по сторонам света, расстояние рабочих зон от проемов в стенах и окнах, а также расположенные рядом сооружения и предметы (деревья), перекрывающие часть небосвода.

Методы определения

Для определения КЕО надо провести два замера уровня освещенности одновременно:

Один замер вне помещения;
Второй замер внутри помещения.

Для измерения освещенности используются приборы, называемые люксметрами. Проблема такого способа в том, что измерения надо проводить в один момент времени, чтобы исключить ошибку при изменении уровня освещенности между двумя замерами. По этой причине измерения выполняют вдвоем, двумя приборами одновременно. При этом между проводящими измерение должна быть обеспечена связь (хотя бы голосовая), по которой подается команда на выполнение замера.

Формула расчета

Для расчета КЕО применяется формула КЕО=(Евнутр/Евнешн)*100%, где:

Евнутр - освещенность внутри помещения;
Евнешн - освещенность снаружи.

Если свет снаружи проникает в помещение полностью, то КЕО=100%.

Специальность: Проектирование и монтаж изделий электротехники.

Это идеальная ситуация, которая никогда не встречается на практике. Часть светового излучения всегда теряется при прохождении через границу здания. Даже идеальное стекло частично отражает, частично поглощает свет.

Другая крайняя ситуация — КЕО=0, когда свет внутрь здания не проникает совсем. Так бывает крайне редко, и искомый коэффициент принимает значения между 0% и 100%.

Световой климат различных регионов России отличается, поэтому на практике применяется приведенное значение коэффициента. Оно вычисляется, как e_n=КЕО*С_n, где:

Коэффициент светового климата учитывает условия освещенности, отслеживаемые в течение десяти лет на территории конкретного региона.

С помощью оборудования

Чтобы упростить измерение освещенности для расчета искомого коэффициента, можно воспользоваться специализированным прибором, например еЛайт01. Этот измеритель освещенности оснащен двумя датчиками, один из которых имеет энергонезависимую память, а для обеспечения одновременности измерений имеются часы, синхронизированные с основным блоком. Этот датчик размещают снаружи здания, и он периодически измеряет освещенность в автономном режиме, записывая данные в память.

Второй датчик подключен непосредственно к измерительному блоку. При включении прибора он каждые несколько секунд выполняет замеры, также записывая данные во внутреннюю память. После выполнения измерений в нескольких точках здания, внешний автономный датчик подключают к основному прибору. Данные с внешнего датчика считываются, после чего производится синхронизация замеренных величин и автоматическое вычисление КЕО.

Таблица норм КЕО для помещений

Наименьший допустимый коэффициент естественного освещения устанавливается различным в зависимости от предназначения помещений. Минимальные показатели для него определены СП 52.13330.2016 в таблице Л1. Часть наиболее употребительных данных сведена в отдельную таблицу.

Для некоторых помещений норма приведенного КЕО не установлена или он нормируется только для случая отсутствия источников дополнительного искусственного света. К ним относятся торговые залы магазинов, обеденные залы ресторанов, спортивные залы и т.п.

На практике измерение КЕО - сложный процесс, требующий знания норм и правил. Неверно замеренный коэффициент приведет к недостатку освещения и утомлению зрения и организма в целом у присутствующих в помещении людей. Лучше доверить замеры специалистам (например, во время проведения производственного контроля).

Читайте также: