Методы определения параметров воздушной среды естественной и искусственной освещенности в помещениях
Гигиеническая оценка естественного освещения помещений
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ И МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Методика определения показателей естественного освещения помещений
Данные описательного характера:
1.Внешние факторы, от которых зависит естественное освещение помещений:
2. Внутренние факторы:
От перечисленных факторов зависит также инсоляционный режим помещений (т.е. продолжительность прямого солнечного освещения) и в первую очередь – от ориентации окон по сторонам горизонта (табл. 1).
Таблица 1. Типы инсоляционного режима помещений
Инсоляционный режим помещений | Ориентация окон помещений | Срок инсоляции, час | Инсоляционная площадь пола помещения, %. |
Максимальный | Юго-восточная, юго-западная | 5-6 | 80 |
Умеренный | Южная, восточная, западная | 3-5 | 40-50 |
Минимальный | Северо-восточная, северо-западная, северная | Меньше 3 | до 30 |
По гигиеническим нормативам продолжительность инсоляции жилых, учебных и им подобных по назначению помещений должна быть не менее 3 часов.
Оценка естественного освещения помещений геометрическим методом:
1. Определение светового коэффициента (отношение площади застекленной части окон к площади пола):
Полученный результат оценивают согласно гигиеническим нормативам (табл.2).
Нормы естественного освещения некоторых помещений различного назначения
Вид помещения | Коэффициент естественной освещенности (КЕО) | Световой коэффи-циент (СК) | Угол падения () | Угол отверстия () | Коэффициент глубины заложения помещения |
не менее | не менее | не менее | не более | ||
1. Учебные помещения (классы) | 1,25-1,5 % | 1:4 – 1:5 | 27 | 5 | 2 |
2. Жилые комнаты | 1,0 % | 1:5 – 1:6 | 27 | 5 | 2 |
3. Больничные палаты | 0,5 % | 1:6 – 1:8 | 27 | 5 | 2 |
4. Операционные | 2,0 % | 1:2 – 1:3 | 27 | 5 | 2 |
2. Определение угла падения (угол ВАС на наиболее отдаленном от окон рабочем месте), образованного горизонтальной линией или плоскостью АВ от рабочего места к нижнему краю окна (подоконник) и линией (плоскостью) от рабочего места к верхнему краю окна АС) (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Схема определения угла падения света и угла отверстия
Таблица 3. Таблица натуральных тригонометрических величин
Тангенс | Угол, град. | Тангенс | Угол, град. | Тангенс | Угол, град. |
0 | 0 | 0,287 | 16 | 0,601 | 31 |
0,020 | 1 | 0,306 | 17 | 0,625 | 32 |
0,030 | 2 | 0,325 | 18 | 0,649 | 33 |
0,050 | 3 | 0,344 | 19 | 0,675 | 34 |
0,090 | 5 | 0,364 | 20 | 0,700 | 35 |
0,105 | 6 | 0,384 | 21 | 0,727 | 36 |
0,123 | 7 | 0,404 | 22 | 0,754 | 37 |
0,141 | 8 | 0,424 | 23 | 0,781 | 38 |
0,158 | 9 | 0,445 | 24 | 0,810 | 39 |
0,176 | 10 | 0,466 | 25 | 0,839 | 40 |
0,194 | 11 | 0,488 | 26 | 0,869 | 41 |
0,213 | 12 | 0,510 | 27 | 0,900 | 42 |
0,231 | 13 | 0,532 | 28 | 0,933 | 43 |
0,249 | 14 | 0,555 | 29 | 0,966 | 44 |
0,268 | 15 | 0,577 | 30 | 1,000 | 45 |
Для определения тангенса угла затенения находят на окне точку сечения линии (или плоскости) от рабочего места к вершине затеняющего объекта D, делят величину катета ВD на АВ и в таблице находят угол затенения.
угол отверстия – γ=∠α – ∠β
4. Определение коэффициента глубины заложения помещения – отношение расстояния от окна до противоположной стены ЕF в метрах, к высоте верхнего края окна над полом СЕ в метрах. По гигиеническим нормативам этот коэффициент не должен превышать 2 для жилых, учебных и им подобных помещений.
Светотехнический метод исследования естественного освещения помещений – определение коэффициента естественной освещенности (КЕО).
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – выраженное в процентах отношение освещенности горизонтальной поверхности (на уровне пола или рабочего места) в помещении к измеренной одновременно освещенности рассеянным светом горизонтальной поверхности под открытым небосклоном:
Освещенность в помещении и за его пределами измеряют с помощью люксметра (см. учебную инструкцию, приложение 2 и рис. 4.2).
Рис. 4.2. Люксметр Ю-116. (1 – измерительный прибор (гальванометр); 2 – селеновый фотоэлемент; 3 – световые фильтры-насадки
Нередко часть небосклона, особенно в городах, закрывают высокие здания, деревья, а в горной местности – горы. Поэтому на практике для определения освещенности под открытым небосклоном пользуются кривыми светового климата местности (рис. 4.3).
Кривые линии на рис. 4.3. учитывают месяцы, время суток и степень облачности небосклона. На оси ординат нанесенная освещенность в тысячах люкс.
Естественное освещение цехов производственных предприятий может быть боковым (односторонним и двусторонним), верхним (световые проемы в перекрытиях цеха) и комбинированным.
Согласно СНиП ІІ-4-79, нормируется коэффициент естественной освещенности (КЕО):
Рис. 4.3. Кривые светового климата
Таблица 4. Значение КЕО для производственных помещений
Разряд работ | Характеристика зрительной работы | Наименьший размер объекта различения, мм | Коэффициент естественной освещенности, % | |
при комбинирован-ном освещении | при боковом освещении | |||
І | Высочайшей точности | 0,15 | 10 | 3,5 |
ІІ | Очень высокой точности | 0,15-0,3 | 7 | 4,2 |
ІІІ | Высокой точности | 0,3-0,5 | 5 | 3 |
ІV | Средней точности | 0,5-1,0 | 4 | 1,5 |
V | Малой точности | 1,0-5,0 | 3 | 1 |
VI | Грубая (очень малой точности) | > 5,0 | 2 | 0,5 |
VII | Работа с цветными материалами и в горячих цехах | > 5,0 | 3 | 1 |
VIII | Общий надзор за производственным процессом | – | 0,5 | 0,1 |
УЧЕБНАЯ ИНСТРУКЦИЯ
Методика измерения освещенности люксметром
Люксметр Ю-116 или Ю-117 состоит из селенового фотоэлемента с фильтрами-насадками и гальванометра со шкалой. Фотоэлемент срабатывает под влиянием света, вырабатывая электрический ток, силу которого измеряют гальванометром. Стрелка его указывает число люксов, что отвечает исследуемой освещенности.
На панели измерительного прибора установлены кнопки переключателя и табличка со схемой, которая связывает действие кнопок и насадки с различными диапазонами измерений. Прибор имеет две градуированные шкалы, в люксах: 0 – 100 и 0-30. На каждой шкале точками указано начало диапазона измерений: на шкале 0 – 100 точка находится над меткой 20, на шкале 0-30 над меткой 5. Также есть корректор для установления стрелки на нулевое положение, который регулируется отверткой.
Селеновый фотоэлемент, который присоединяется к прибору с помощью вилки, находится в пластмассовом корпусе. С целью уменьшения погрешности используют сферическую насадку на фотоэлемент, изготовленную из белой светорассеивающей пластмассы, обозначенная на внутренней стороне буквой К, и непрозрачного кольца. Эта насадка применяется параллельно с одной из трех других насадок-фильтров (М,Р,Т), которые имеют коэффициенты ослабления света, равные соответственно 10, 100, 1000, что расширяет диапазоны измерений. Без насадок люксметром можно измерять освещенность в пределах 0-30 и 0-100 лк.
В процессе измерения стрелку прибора устанавливают на нулевом делении шкалы, потом напротив нажатой кнопки определяют выбранное с помощью насадок наибольшее значение диапазона измерения. При нажатии кнопки, напротив которой написано наибольшее значение диапазона измерений, кратное 10, следует пользоваться для отсчета показаниями шкалы 0 – 100, при нажатии кнопки, на против которой нанесены значение диапазона, кратное 3, показаниями шкалы 0-30. Показание прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент ослабления, который обозначен на соответствующей насадке.
Прибор отградуирован для измерения освещенности, которую создают лампы накаливания. Для естественного света вводят поправочный коэффициент 0,8; для люминесцентных ламп дневного света (ЛД) – 0,9; для ламп белого цвета (ЛБ) – 1,1.
Общую оценку естественного освещения помещений дают на основании сравнения всего комплекса измеренных показателей с гигиеническими нормативами. В основу разработки этих нормативов положены точность зрительной работы, т.е. размеры деталей объекта, которые нужно различать, их контрастность относительно фона и прочие.
Для удобства оценки результаты измерения и гигиенические нормативы вносят в таблицу:
№ п/п | Показатель | Результаты измерений | Гигиенический норматив | Оценка |
Сопоставляя оценку каждого показателя с нормативом, делают общий вывод о естественном освещении помещений.
Закончив измерения, нажать кнопку «выкл.», отсоединить фотоэлемент от измерителя и уложить в крышку футляра.
Естественное освещение и требования к нему
Факты о естественной освещённости и зрении
Как уже было сказано ранее, дневной свет необходим в зданиях
Его должно быть достаточно в школе, хотя не менее важно правильное освещение небольшого торгового зала или даже склада. В жизни машинистов поездов, а также водителей общественного и частного транспорта освещение вообще играет ключевую роль
Им нужно чётко видеть и различать сигналы, показания приборов, находящихся на пультах управления. Также водителям следует хорошо видеть дорогу впереди себя. В данном случае правильное распределение световых источников — залог безопасности шофёра и пассажиров.
Человеческий глаз различает предметы благодаря разнице в яркости самого объекта и фона — это контрастная чувствительность. Чем меньшие различия замечает человек, тем выше контрастная чувствительность его глаз. Однако у неё есть предел, после которого она уменьшается.
Кроме того, у глаз есть разрешающая сила, связанная со способностью различать мельчайшие детали. В норме она равна единице. Разрешающая сила уменьшается с повышением чувствительности глаза к мелким элементам.
Острота зрения обратно пропорциональна разрешающей силе. Она как раз увеличивается при повышении способности человека замечать мельчайшие детали. Если разрешающая сила человека составила 2, то острота его зрения равна 0,5.
Работу зрения определяет ряд факторов:
Зрительная работа глаза становится лучше, если рабочая поверхность качественно освещается. Также из поля зрения следует устранить блескость. Зрительная работа делится на 5 разрядов (см. таблицу).
Точность работы зрения | Минимальный размер различаемого предмета | Разряд работы зрения |
Наивысшая | До 0,15 мм | I |
Очень высокая | 0,15 — 0,3 мм | II |
Высокая | 0,3 — 0,5 мм | III |
Средняя | 0,5 — 1 мм | IV |
Малая | 1 — 5 мм | V |
Влияние освещенности на зрение
Пыль – один из вреднейших загрязнителей
Врачи-гигиенисты
давно заметили, что пыль при попадании в организм вредит человеку несколькими
способами. Русский доктор Ф. Ф. Эрисман описал этот процесс в своих научных
трудах. Оказывается, пыль повреждает дыхательную систему, царапая ее острыми
кромками мелких частиц (механическое воздействие), вызывает отравление
ядовитыми веществами (химическое воздействие), транспортирует внутрь человека
болезнетворные бактерии и вирусы (бактериологическое воздействие).
Пыль
всегда «водит хороводы» в воздушном пространстве вокруг нас. И никуда не деться
от нее. Особенно остро эта проблема стоит в заводских цехах и помещениях.
Мелкие частицы производственной пыли размером до 5 микрометров проникают в
легкие очень глубоко – до самых альвеол. Значит и вредное воздействие
усиливается. А частички размером от 5 до 10 микрометров, как правило, остаются
в верхних дыхательных путях.
Для
оценки вредного воздействия пыли на организм человека необходимо знать ее примерное
количество в воздухе и состав. Содержание пыли в воздушном бассейне измеряется
массой пылевых частиц на единицу объема и выражается в миллиграммах на метр
кубический. Иногда используется другое значение – конкретное число частиц пыли
в 1 одном кубическом сантиметре воздуха.
Определяющим
фактором, влияющим на развитие пылевой патологии, является масса скопившейся в
организме пыли. Хотя ее количество как раз и зависит от концентрации пылевых
частиц в воздухе и их дисперсности.
Норма освещения для рабочего места
Есть различные показатели, в которых указано оптимальное количество люксов на разные объекты. Главные группы – это офис, производственный объект, склад, а также жилое здание. Все требования составлены по СНиП и указываются в Лк на каждый участок.
Уровень освещённости в офисе
Гигиенические требования к естественному освещению жилища
Показатели. Наиболее распространенными способами оценки естественного освещения являются светотехнический и геометрический. К первому относится определение коэффициента естественной освещенности (КЕО), ко второму — определение светового коэффициента, угла падения световых лучей, угла отверстия.
КЕО — это отношение освещенности точки, находящейся внутри помещения, к одновременной освещенности горизонтальной поверхности, расположенной вне помещения и освещаемой рассеянным светом всего небосвода.
где Еп — освещенность (лк) точки, находящейся внутри помещения на расстоянии 1 м от стены, противоположной окну; Е0 — освещенность (лк) точки, расположенной вне помещения, при условии ее освещения рассеянным светом всего небосвода.
Величина этого коэффициента выражается в процентах и нормируется в зависимости от назначения помещения и характера выполняемой работы в нем. Для жилых помещений КЕО должен быть не менее 0,5
Угол падения световых лучей образован двумя линиями, исходящими из одной точки на столе к верхнему и нижнему краю окна. Величина этого угла уменьшается по мере удаления от окна. Нормальная освещенность естественным светом будет обеспечиваться, если угол падения световых лучей будет составлять менее 27 градусов. Этот показатель позволяет только ориентировочно судить об уровне естественной освещенности помещений, так как не учитывает многих факторов, влияющих на величину и продолжительность освещения. К нему необходимо прибегать, когда КЕО определить невозможно (отсутствуют графики, номограммы и соответствующие таблицы).
Угол отверстия позволяет судить о величине небесного свода, непосредственно освещающего исследуемое место. Чем больше угол, тем больше видимый участок неба и тем лучше освещение.
Угол отверстия образован также двумя линиями, исходящими из точки наблюдения к верхнему краю окна и к верхней точке противостоящего здания или дерева (затемняющего свет предмета), расположенного перед окном вне здания. Величина этого угла характеризует видимую часть небосвода, т. е. дает представление о степени затемнения помещения высокими предметами, находящимися перед окнами. Величина угла отверстия должна составлять не менее 5 градусов.
Световой коэффициент — это отношение застекленной поверхности окон к площади пола в помещении. Он выражается дробью. В числителе ставят величину застекленной поверхности окон, а в знаменателе — величину площади пола. Числитель принимают за единицу, а в знаменателе в таком случае ставят число, показывающее, какую часть площади пола занимает застекленная поверхность окон. Норма светового коэффициента зависит от характера освещения. Для жилых помещений он должен быть не менее 1/8—1/10.
Все вышеперечисленные показатели естественного освещения в той или иной степени связаны с инсоляцией помещений. Инсоляция — это облучение поверхностей прямыми солнечными лучами. В соответствии с «Санитарными нормами и правилами обеспечения инсоляции жилых помещений и общественных зданий, а также территории жилой застройки городов и других населенных пунктов» на территориях и в помещениях необходимо обеспечить непрерывное прямое солнечное облучение не менее трех часов в день для зданий на период с 22 марта по 22 сентября в районах начиная с 60° с. ш. и южнее, с 22 апреля по 22 августа для районов севернее 60° с. ш. Условия инсоляции территории и помещений рассчитывают при выборе типов зданий и их ориентации, при определении взаимного размещения зданий, выборе участков для детскихучреждений и школ, игровых и хозяйственных площадок.
Рубрики: Общая информация о строительстве.Метки: Естественное освещение.Оставить комментарий
Нормативные требования в кратком изложении
Основным нормативным документом, регламентирующим естественное освещение помещений жилых зданий является СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» (скачать сканированную копию) с изменениями и дополнениями 2010 года (скачать).
В нормах указаны значения нормативного показателя естественного освещения помещений – КЕО (коэффициент естественной освещенности) и определены контрольные точки в которых эти значения должны быть обеспечены.
Естественное освещение в жилых зданиях нормируется только в жилых комнатах и кухнях, не считая общедомовых путей эвакуации. В других помещениях допускается отсутствие естественного освещения.
Естественное освещение участков территорий, как городских, так и садовых, в нормах не оговаривается. Для участков территорий существуют нормы инсоляции (скачать сканированную копию), но нормативов по естественному освещению участков территорий не существует.
Нормативное значение КЕО зависит от расположения светопроема (боковое или верхнее). Учитывая, что верхнее естественное освещение жилых помещений является экзотикой и менее чувствительно к затенению окружающей застройкой, далее мы будем рассматривать только естественное освещение помещений с боковым расположением светопроемов. В этом случае значение КЕО должно составлять 0,5%. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 предусматривает иные значения для кабинетов и детских, но в проектной практике они практически не используются, за исключением строительства частных домов по индивидуальному заказу. Предполагается, что жильцы жилых домов массового строительства принимают назначение комнат по своему усмотрению, отводя под детские и кабинеты наиболее светлые помещения квартир. Кроме того, в более новом СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» эти значения не приводятся.
Естественное освещение помещения зависит не только от значения КЕО, но и от расположения точки, в которой оно обеспечивается. Во всех жилых помещениях расчетная (конрольная) точка КЕО располагается на полу, по оси помещения. В случае, если комната имеет непрямоугольную форму, для верного расположения расчетной (контрольной) точки следует привести форму помещения к прямоугольнику, одной из сторон которого принимается стена со светопроемом.
Нормативное значение КЕО в зависимости от состава комнат в квартире должно обеспечиваться в либо в центре помещения, либо в глубине (на расстоянии 1 м от стены наиболее удаленной от окна со светопроемом). В глубине помещения расчетная точка должна располагаться в жилой комнате однокомнатной квартиры, в одной из комнат двух- и трехкомнатных квартир либо в двух комнатах квартир, имеющих больше трех комнат. В других жилых комнатах квартир и кухнях контрольная точка располагается в центре помещения. Особо оговаривается случай, когда в жилых комнатах имеется два окна в противоположных или расположенных под углом стенах (двухстороннее естественное освещение). В этом случае контрольная точка КЕО располагается в центре помещения, в том числе в однокомнатных квартирах.
Принципы нормирования освещённости
Как было сказано ранее, степень освещённости помещения должна отвечать стандартам СНиП от 23 мая 1995 года «Естественное и искусственное освещение». В документе указаны гигиенические требования, методы и принципы оценки освещённости, а также коэффициент естественного освещения, которому обязаны соответствовать различные виды помещений.
Эти санитарные нормы учитывают не только назначение помещения (общественное, жилое, административно-бытовое), но и разряды зрительной работы. Также в документе говорится о световых проёмах и приводится районирование России по световому климату. Российскую Федерацию делят на 5 климатических районов.
Нормирование оконных проемов в зависимости от светового климата
Для каждого из этих регионов приводятся необходимые показатели искусственного и естественного освещения (см. таблицу по солнечному свету):
Проёмы для света (расположение)
Стороны света, где расположены световые проёмы