Що таке коефіцієнт природного освітлення

Висвітлення є важливим фактором для життя будь-якої людини. Від його якості залежить видимість усередині будинку у темну пору доби. Доведено, що недостатнє висвітлення негативно впливає на працездатність людини, її самопочуття. Спостерігається підвищена стомлюваність, схильність до сну, розсіяність, що загрожує серйозними наслідками на виробництві. Це з тим, що біоритми організму залежить від світла. Наприклад, при недостатності освітлення людина може розглянути перешкоду своєму шляху, чи неправильно налаштувати прилад. Таких ситуацій може бути багато, але в шкоді нестачі природного світла не варто сумніватися.

Саме тому було встановлено державні вимоги щодо показника КЕО. Їх недотримання загрожує власникам деяких приміщень адміністративним чи кримінальним покаранням (якщо було завдано значної шкоди людині, навколишньому середовищу, майну).

Визначення КЕО

Абревіатура КЕО розшифровується як "коефіцієнт природного освітлення". КЕО відображає співвідношення рівня внутрішньої природної освітленості, що створюється природним світлом у точці площини, до зовнішнього рівня освітленості, що створюється природним світлом, що падає на горизонтальну поверхню. КЕО відрізняється від інсоляції.

Де враховується?

p align="justify"> Коефіцієнт природного освітлення відіграє важливу роль при проектуванні освітлення в різних будинках. Згідно з цим показником можуть підбиратися розміри вікон, також визначається необхідність облаштування додаткових систем освітлення.

Вимоги до показника КЕО не можуть бути однаковими для всіх регіонів країни, оскільки у містах є різні погодні умови. У тому ж Заполяр'ї світло в будинках дуже важливе, оскільки на вулиці нерідко буває темрява, навіть у денний час, що пов'язане з нестачею сонячного світла. Тому вдаються до використання штучних джерел, які допомагають висвітлити приміщення навіть за умов дефіциту природного висвітлення. А ось у південних регіонах Росії КЕО вище, тому на висвітленні будівель вдається заощадити. Влітку всередині приміщень все добре видно до пізнього вечора.

Важливо забезпечити достатній рівень освітлення у комунальних закладах, дитячих садках, школах, ВНЗ, бізнес-центрах, підприємствах, промислових об'єктах, ТРЦ. Практично будь-яка будівля соціального, промислового чи комерційного типу має бути добре освітлена, особливо, якщо в ній є багато людей. Тому вимір сонячного світла дуже важливий.

Методи визначення

Встановити коефіцієнт природного освітлення можна з допомогою спеціальної формули, чи спеціального устаткування.

Формула розрахунку

Для розрахунку коефіцієнта природного освітлення застосовується така формула:

КЕО = (Евнутр/Евнешн) * 100%.

Враховуються такі показники: Євнутр – рівень внутрішньої освітленості приміщення; Евнешн – зовнішньої освітленості.

За допомогою обладнання

Коефіцієнт природного освітлення можна виміряти за допомогою люксметрів. Це спеціальні прилади, що відображають рівень освітленості у приміщенні. Для цього пристрій оснащується фотоелементом, який перетворює світло на струм.

З метою підвищення точності вимірів може використовуватися відразу кілька люксметрів, а також комбіноване вимірювання (наприклад, всередині приміщення, зовні).

Освітленість вимірюється в найбільш освітлюваних ділянках приміщення, де немає тіней від дерев, меблів, апаратури. Враховується також рівень чистоти вікон, оскільки їх забруднення може погіршити освітлення кімнати.

Нюанси розрахунку КЕО

Визначення величини КЕО залежить від низки чинників. Важливо встановити, який тип освітлення є в приміщенні, тому що це можуть бути штучні джерела. Важливу роль відіграє напрямок потоку світла – верхнє, бічне, комбіноване.

Висновок

Нестача світла негативно впливає на самопочуття людини, викликаючи почуття дискомфорту, підвищену стомлюваність. Це з роботою органів зору, яким важливо забезпечити приплив природного світла. Багато експертів зазначають, що продуктивність людини прямо залежить від ступеня освітленості та погодних умов. Так, у дощову та темну пору працездатність людини знижена, а у світлий час – підвищена. Зрозуміло, зниження продуктивності співробітників також погано впливає прибутковість підприємства, крім негативного впливу здоров'я.

Усі права захищені © 2013 – 2022р. email: [email protected] тел./факс 8(831) 411-14-79

Ваша конфіденційність є дуже важливою для нас. Ми хочемо, щоб Ваша робота в Інтернеті була по можливості максимально приємною і корисною, і Ви абсолютно спокійно використовували найширший спектр інформації, інструментів та можливостей, які пропонує Інтернет. Особиста інформація Замовників, зібрана під час реєстрації (або в будь-який інший час), використовується для надання послуг відповідно до Ваших потреб.Ваша інформація не буде передана або продана третім особам.

З якою метою збираються ці дані:

Ім'я використовується для звернення особисто до Вас, а ваш e-mail для надсилання листів розсилок, новин про нові тури, корисні матеріали, комерційні пропозиції тощо. Ви можете відмовитися від отримання листів розсилки та видалити з бази даних свої контактні дані у будь-який момент, натиснувши посилання для відписки, присутнє в кожному листі, або написавши в службу підтримки через форму зворотного зв'язку.

Як ці дані захищаються:

Для захисту Вашої особистої інформації ми використовуємо адміністративні, управлінські та технічні засоби безпеки. Ми дотримуємось міжнародних стандартів контролю, спрямованих на операції з особистою інформацією, які включають певні заходи контролю захисту інформації, зібраної в Інтернеті. Наших співробітників навчають розуміти та виконувати ці заходи контролю, вони ознайомлені з нашим Повідомленням про конфіденційність, норми та інструкції.

Основним критерієм оцінки змінного природного освітлення служить величина, звана коефіцієнтом природного освітлення (КЕО, е), який показує яку частку освітленість у цій точці приміщення становить від одночасної зовнішньої освітленості горизонтальної поверхні на відкритому місці при похмурому (хмарність 8 – 10 балів) небосхилі і виражається ставленням

де Е_в – освітленість у розрахунковій точці всередині приміщення, лк;

Е_н – Одночасна освітленість цієї ж точки під відкритим небозводом, лк.

Проте найпростішим і найзручнішим у практиці архітектурно-будівельного проектування є графоаналітичний метод розрахунку геометричного КЕО, який розробив у 20 – 30 роки минулого століття А.М. Данилюк. Ідея цього методу полягає в наступному.

Джерелом випромінювання при природному висвітленні є небосхил. Данилюк представив його у вигляді півсфери, поверхню якої він розбив на 10000 майданчиків двома групами (100 ´ 100) площин. Перша група – площини, які проходять через основний діаметр. Друга група – площини, що проходять паралельно основному вертикалу півсфери, що проходить через її центр, а також перпендикулярно до першої групи площин. Причому розбивка здійснювалася таким чином, щоб проекція тілесного кута кожного майданчика була однаковою. Отже, на основі закону проекції тілесного кута, кожен майданчик створює однакову освітленість у центрі півсфери і на основі цього можна прийняти, що з кожного майданчика центру виходить по одному світловому променю. Тоді освітленість розрахункової точки, що знаходиться під відкритим небозводом, можна вважати рівною E_н = 10 000 променів (або одиниць).

Поміщаємо цю розрахункову точку в приміщення, наприклад, з одним світлопройомом. Більшість променів світла нічого очікувати доходити до розрахункової точки, т.к. огорожі приміщення не світлопрозорі. Тільки кілька променів проходитиме через отвір у цю точку. Щоб визначити кількість променів, що проходять від ділянки небозводу через проріз у приміщення, необхідно визначити площу цієї ділянки в променях, для чого кількість променів по вертикалі (n1) множиться на кількість променів по горизонталі (n2). Тоді освітленість у розрахунковій точці приміщення визначиться

де n₁ – кількість променів, що проходять у розрахункову точку через отвір на розрізі приміщення;

n₂ – кількість променів, що проходять у розрахункову точку через отвір (або через отвори) на плані приміщення.

Отже, маючи освітленість у розрахунковій точці всередині приміщення Єв і освітленість цієї точки під відкритим небозводом Ен, можна визначити геометричний коефіцієнт природного освітленості, використовуючи формулу (2):

Оскільки Данилюк був архітектором, то він знав, що архітектори постійно працюють із планами та розрізами. Тому розбита на майданчики півсфера спочатку була спроектована

на вертикальну площину, де перша група площин перетворилася на радіальні лінії, а друга – на концентричні півкола. Отже, вийшов графік І ([3], рис.2).

Потім півсфера була спроектована на горизонтальну площину, де залишилися радіальні лінії, а друга група площин перетворилася на горизонтальні лінії. Таким чином, вийшов графік ІІ ([3], рис.3).

Отже, щоб отримати значення геометричного КЕО, необхідно розрахункову точку на розрізі приміщення поєднати з графіком І та підрахувати кількість променів n1, що проходять через світлопройом. Потім поєднати план приміщення з графіком ІІ та підрахувати кількість променів n2, що проходять через отвори. За формулою (6) неважко визначити величину геометричного КЕО.

при проектуванні систем природного освітлення будівель виникає питання, які оптимальні параметри природного освітлення необхідні даного приміщення.Оскільки кінцевою метою проектування та будівництва будівлі є створення сприятливого штучного середовища для нормальної діяльності людини, то при визначенні оптимальних параметрів середовища необхідно насамперед враховувати фізіологічні потреби людини. Зокрема, для світлового середовища умови зорового сприйняття залежить від видимості об'єктів розрізнення.

Необхідна кількість і якість природного світла в приміщеннях визначається їх функціональним або технологічним призначенням, точніше характером зорової роботи. На основі багаторічного досвіду та проведених численних досліджень було встановлено параметри природного освітлення, за яких забезпечуються сприятливі умови для зору. Ці показники отримали відбиток у нормах, які мають силу закону.

Нормованими називаються такі значення параметрів, за яких максимально забезпечуються біологічні та психологічні потреби людини, а також енергетичні, матеріально-технічні та економічні можливості держави на даний період часу.

Оцінюючи систем природного освітлення приміщень нормованими параметрами є КЕО і нерівномірність природного освітлення.

Нормовані значення КЕО у приміщенні вибираються залежно від двох факторів:

Від складності зорової роботи. У виробничих приміщеннях вона класифікується за величиною об'єкта розрізнення на 8 розрядів – від найвищої точності з деталями розрізнення менше 0,15 мм, до грубої – з об'єктами понад 5 мм. У цивільних будинках приміщення мають типологічну класифікацію.

Від виду системи природного висвітлення.

Всі ці параметри визначені для ІІІ світлокліматичного поясу.Для інших поясів необхідний перерахунок нормованого значення КЕО з урахуванням його світлокліматичних особливостей за формулою:

де е_н – Нормативне значення КЕО для даного району будівництва, %;

– нормативне значення КЕО для ІІІ світлокліматичного поясу. Приймається за табл. 1 для виробничих будівель та за табл. 2 інших видів будинків [3], %;

m – коефіцієнт світлового клімату, який визначається за табл. 4 [3];

С – коефіцієнт сонячності клімату, який визначається за табл. 5 [3].

Коефіцієнт сонячності вводиться у формулу (14) з таких міркувань. При розрахунках згідно з існуючими нормами [3] приймається похмурий хмарочос. Однак кожен регіон має своє співвідношення похмурих та ясних днів на рік. Ясні дні мають вищий середній рівень зовнішньої освітленості з допомогою наявності інтенсивної прямої складової. Цей чинник таки враховує коефіцієнт З. Чим південніше розташоване місто, тим більше сонячних днів у році, тим вищий рівень зовнішнього освітлення, тим менше може бути значення С. p align="justify"> Коефіцієнт сонячності, крім широти розташування населеного пункту, залежить також від виду системи природного освітлення та орієнтації будівлі по сторонах горизонту.

Нерівномірність природного висвітлення визначається ставленням середнього значення КЕО за розрахунковими точками характерного розрізу до найменшого значення КЕО.

Нерівномірність природного освітлення приміщень виробничих та громадських будівель з верхнім або з верхнім та бічним природним освітленням та основних приміщень для дітей та підлітків при бічному освітленні не повинна перевищувати 3:1.розрахункові значення КЕО ер при верхньому або при верхньому та бічному освітленні в будь-якій точці на лінії перетину умовної робочої поверхні та площини характерного вертикального розрізу приміщення повинно бути не менше нормованого значення КЕО при бічному освітленні для робіт відповідних розрядів.

Нерівномірність природного освітлення не нормується для приміщень із бічним освітленням; виробничих приміщень, у яких виконуються роботи VII та VIII розрядів при верхньому або при верхньому та бічному освітленні; допоміжних приміщень та приміщень громадських будівель, у яких проводиться огляд навколишнього простору при дуже короткочасному, епізодичному розрізненні об'єктів, а також у яких відбувається загальне орієнтування у просторі.

Сподобалася стаття? Додай її в закладку (CTRL+D) і не забудь поділитися з друзями:

Компанія Altec Systems запустила онлайн-сервіс з розрахунку інсоляції та коефіцієнта природної освітленості (КЕО). У середньому розрахунок одного вікна ручним способом із застосуванням інсоляційної лінійки займає 10 хвилин, а сервіс цей час прораховує 3 000 світлопроёмов. У статті розповідаємо, у чому користь цього сервісу, для яких об'єктів підійде та як відбувається розрахунок.

При проектуванні приміщень та прилеглих територій потрібно враховувати режим інсоляції – опромінення будівель сонячним світлом. Це один із основних гігієнічних факторів, який забезпечує знезараження приміщень та територій за рахунок надходження ультрафіолетового випромінювання. Крім того, недолік природного освітлення погіршує умови зорової роботи та створює передумови для розвитку сонячного голодування.Це знижує стійкість організму до впливу несприятливих чинників.

КЕО показує інтенсивність природного освітлення у приміщеннях. Інсоляція та КЕО – це показники, які забезпечує безпечні умови для проживання та перебування людини (ст. 10 Федерального закону № 384 «Технічний регламент про безпеку будівель та споруд»). Норми та вимоги до них визначені в СанПіН 1.2.3685-21 «Гігієнічні нормативи та вимоги до забезпечення безпеки та (або) нешкідливості для людини факторів довкілля».

Де використовується розрахунок інсоляції та КЕО

Розрахунок інсоляції та КЕО необхідний розробки проектної документації, він належить до Розділу 3 «Архітектурні рішення» (Постанова Уряду РФ № 87 «Про склад розділів проектної документації та вимоги до змісту»). Об'єкт не пройде будівельної експертизи без дотримання нормативних значень цих показників.

Проблема: помилки та тривалий процес розрахунку

До розробки сервісу було три основні способи розрахунку інсоляції та КЕО:

1. Ручний розрахунок із використанням інсоляційних графіків;
2. Програмні комплекси;
3. Плагіни для Revit, ArchiCAD.

Основні проблеми, з якими стикалися проектувальники за таких методів:

1. нестабільна робота існуючого ПЗ;
2. відсутність функціоналу з розрахунку KEO;
3. Неточний розрахунок самописних плагінів;
4. Розрахунок великих об'єктів затягувався до кількох тижнів.

— Чому вирішили створити сервіс саме за розрахунком інсоляції?
Що спонукало на цю ідею?

— Насамперед ми хотіли допомогти нашій материнській компанії, яка проектує житлові та громадські будинки. У них часто були складності з розрахунком інсоляції та КЕО, і ми вирішили зробити процес якіснішим.

Існуюче програмне забезпечення працювало нестабільно і часто вилітало, проектувальників не влаштовувало таку якість роботи. Для складних об'єктів розрахунок був дуже довгий, і доводилося залишати включену програму проти ночі. Іноді це призводило до того, що розрахунок збивався і на ранок нічого не було.

З яким програмним забезпеченням працює сервіс і що можна розрахувати

Altec Insolations – web-сервіс, який здійснює весь розрахунок у браузері безпосередньо з BIM-моделей. Модель із Revit конвертується у формат GLB за допомогою плагіна Revit.Export. GLB – це відкритий міжнародний формат, схожий на IFC.

Зараз сервіс інтегрується з Revit, але робота з інтеграції сервісу Renga вже йде.

Для яких об'єктів підходить сервіс

Сервіс підходить для розрахунку інсоляції будівель та споруд. Його можна використовувати у проектах забудови, реконструкції та реновації існуючих житлових та адміністративних будівель.

Також програму можна використовувати на етапі концепції для попереднього розрахунку інсоляції на відповідність вимогам. Для цього достатньо позначити межі приміщення стіною, перекриттям та визначити світлопройом. Об'єкти довкілля можна побудувати формами.

Як працює Altec Insolations

Сервіс працює з BIM-моделями будь-якого рівня опрацювання (LOD 200, 300). Розрахунки інсоляції та КЕО виконуються за ГОСТ Р 57 795-2017 та СанПіН 1.2.3685-21, СП 367.1 325 800.2017.

Сервіс виконує розрахунок за чотири кроки

Як працює сервіс на реальному об'єкті

Об'єкт, що розглядається, — багатоквартирний житловий будинок. Загальна площа будинку складає 60 000 м², кількість поверхів – 9, кількість світлопройомів – 4 000 од.

На цьому прикладі показано роботу програми для розрахунку інсоляції для генерації звіту, який піде в експертизу.Розрахунок проекту проводився на стадії Проектна документація. Всі приміщення об'єкта відповідали нормам інсоляції та KEO, додаткових змін до проекту вносити не потрібно.

За допомогою фільтра можна вибрати ті приміщення, які пройшли або не пройшли інсоляцію Розрахункова точка з променями відбитого світла та світла неба

Розрахунок такого складання зайняв приблизно 15 хвилин. Завдяки аналізу на ранній стадії вдалося уникнути внесення наступних правок проекту.

Звіт містить плани сцени на різних форматах, їх можна буде підвантажити в Autocad і перевіряти ще раз розрахунок за допомогою лінійки

За результатами розрахунку інсоляції та КЕО програма згенерувала звіт, який пройшов Державну експертизу Свердловської області. Наразі об'єкт знаходиться на стадії будівництва.

Порівняння розрахунку інсоляції та КЕО житлового будинку площею 60 000 м² різними способами

Переваги сервісу

1. Пряма інтеграція з Revit (надалі – з Renga).
   Не потрібно повторно розбудовувати модель.
2. Автоматичний пошук розрахункових точок у реальному часі.
   Розрахункові точки визначаються індивідуально кожному за світлопройому, враховуються особливості архітектурного рішення.
3. Гнучка форма звіту за ГОСТом.
   Під час формування звіту можна налаштувати дані, які будуть відображені: результати інсолювання окремого світлопройому, приміщення, поверху або будівлі. Також можна фільтрувати приміщення за категорією інсолювання.
4. Робота у браузері.
   Зручно працювати, не потрібно встановлювати програмний комплекс.
5. Швидка швидкість розрахунку.
   Розрахунок 60 000 м ² займає 15 хвилин.

Функції, які ще допрацьовуються:

1. Прив'язка ділянки будівництва до карти міста
   Картографічна підкладка і рельєф будуть підвантажуватися автоматично з відкритих геоінформаційних систем (2ГІС, Google Карти, Яндекс Карти). -Карти в 2ГІС).

1. Аналітика майбутньої ділянки забудови.
   Ця функція буде корисною, коли є тільки пляма забудови і ще невідомо, що збудують. під існуючі умови.

Розглянемо на прикладі такої ситуації: на етапі концепції проектувальник запропонував інвестору побудувати 12-поверховий житловий будинок. допомогти інвестору чи замовнику отримати найбільшу вигоду з проекту.

1. Миттєва синхронізація САПРДостатньо один раз завантажити вихідну модель у сервіс, після чого всі подальші зміни у проекті будуть відображатися у сервісі на запит користувача.
2. Інсоляції майданчиків. Інсоляція певних ділянок території – зон відпочинку, спортивних та дитячих майданчиків.

Думка експерта

— Як користувачі відреагували на сервіс та наскільки ринок був готовий до такого рішення?

Реакція користувачів була однозначною – вони підтримали таку нову ідеологію роботи в одній моделі. Зараз на ринку немає аналогів нашому сервісу, всі «старі» методи розрахунку не вкладаються в концепцію BIM і не працюють з 3D-моделями.

По-перше, сервіс допоміг значно заощадити час проектувальникам. Якщо порівнювати з аналогічним ПЗ, то розрахунок виконується приблизно в 20 разів швидше. Наприклад, обсяг роботи, який виконували п'ять проектувальників
на тиждень, у сервісі може виконати одна людина за день.

По-друге, сервіс можна використовувати на стадії концепції. Тут важливо уточнити, що тепер проектувальники можуть швидше перевіряти змінену модель: сервіс сам підвантажить дані, а проектувальнику просто запустити повторний розрахунок. І останнє, сервіс формує звіт за ГОСТом — він узгоджений із держорганами, тобто такий звіт повністю підходить для надання на експертизу.

Цифровізація торкається всього комплексу будівельної галузі від проектування до експлуатації — все управління життєвим циклом об'єкта. Ми автоматизували лише одну невелику його частину інсоляції, але вже навіть така зміна — це крок у бік майбутнього. Надалі тенденція BIM-технологій тільки зміцнюватиметься і скоро ми зможемо повністю відійти від 2D-креслень.