Коэффициент естественной освещенности (КЕО)
Освещённость поверхности представляет отношение падающего светового потока к площади освещённой поверхности.
В строительной светотехнике в качестве источника естественного света для помещений здания рассматривается небосвод. Поскольку яркость отдельных точек небосвода изменяется в значительных пределах и зависит от положения солнца, степени и характера облачности, степени прозрачности атмосферы и других причин, установить значение естественной освещённости в помещении в абсолютных единицах (лк) невозможно.
Поэтому для оценки естественного светового режима помещений используется относительная величина, позволяющая учесть неравномерную яркость неба, – так называемый коэффициент естественной освещенности (КЕО)
Коэффициент естественной освещённости em в какой-либо точке помещения М представляет отношение освещённости в этой точке Евm к одновременной наружной освещённости горизонтальной плоскости Ен, находящейся на открытом месте и освещаемой диффузным светом всего небосвода. КЕО измеряется в относительных единицах и показывает, какую долю в процентах в данной точке помещения составляет освещённость от одновременной горизонтальной освещённости под открытым небом, т.е.:
еm = (Евм / Ен) × 100%
Коэффициент естественной освещённости является величиной, нормируемой санитарно-гигиеническими требованиями к естественному освещению помещений.
Согласно СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение", естественное освещение подразделяется на
- боковое,
- верхнее,
- комбинированной (верхнее и боковое)
Основным документом, регламентирующим требования к естественному освещению помещений жилых и общественных зданий, является СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 "Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий".
В соответствии с СанПиН 2.1.2.1002-00 "Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям" в жилых зданиях непосредственное естественное освещение должны иметь жилые комнаты и кухни. Согласно данным требованиям КЕО в жилых комнатах и кухнях должен быть не менее 0,5% в середине помещения.
Согласно СНиП 31-01-2003 "Здания жилые многоквартирные" отношение площади световых проёмов к площади пола жилых помещений и кухни следует принимать не более 1:5,5 и не менее 1:8 для верхних этажей со световыми проёмами в плоскости наклонных ограждающих конструкций — не менее 1:10 с учётом светотехнических характеристик окон и затенения противостоящими зданиями.
В соответствии с СНиП 23-05-95 нормированные значения КЕО — еN, для зданий, располагаемых в различных светоклиматических районах, следует определять по формуле:
eN = eН × mN
где N — номер группы обеспеченности естественным светом по таблице
Световые проёмы | Ориентация световых проёмов по сторонам света | Коэффициент светового климата, m | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Номер группы административных районов | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
в наружных стенах зданий | северное | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 |
северо-восточное, северо-западное | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,2 | 0,8 | |
западное, восточное | 1 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 0,8 | |
юго-восточное, юго-западно | 1 | 0,9 | 1 | 1,1 | 0,8 | |
южное | 1 | 0,9 | 1 | 1,1 | 0,8 |
Освещённость в помещении достигается за счёт прямого диффузного света небосвода и отраженного диффузного света от внутренних поверхностей помещения, противостоящих зданий и поверхности земли, прилегающей к зданию. Соответственно КЕО в точке помещения М определяется как сумма:
em = eн + eО + eЗ + eπ где eн — КЕО, создаваемый прямым диффузным светом участка неба, видимого из данной точки через проёмы с учётом потерь света при
прохождении светового потока через остеклённый проём; eo — КЕО, создаваемый отражённым светом от внутренних поверхностей помещения (потолка, стен, пола); eЗ — КЕО, создаваемый отражённым светом от противостоящих зданий; eπ — КЕО, создаваемый отражённым светом от прилегающей к зданию поверхности земли (грунта, асфальта, травяного покрова и др.)
Максимальное влияние на величину КЕО оказывает прямой свет неба.
Составляющую от прямого света небосвода определяют по формуле:
eн = ен0 × τ0 × q где eн0 — геометрический КЕО (коэффициент небосвода); τ0 — общий коэффициент светопропускания проёма; q — коэффициент, учитывающий неравномерную яркость неба;
Общий коэффициент светопропускания проёма τ0 при боковом освещении определяется как произведение двух составляющих:
τ0 = τ1 × τ2 где τ1 — коэффициент пропускания незагрязнённого стекла или другого светопрозрачного заполнения (в современной нормативной документации
— коэффициент направленного пропускания видимого света оконного стекла или стеклопакета) τ2 — коэффициент пропускания оконного блока без остекления при учёте затенения, создаваемого переплётами.
Значения коэффициентов τ1 могут быть приняты по Приложению А ГОСТ 24866-99 "Стеклопакеты клееные строительного назначения"
Значения коэффициентов τ2 для современных окон достаточно трудно поддаются оценке, так как в существующей нормативной документации приведены значения для оконных блоков устаревших конструкций. На стадии ТЭО целесообразно использовать классификацию оконных блоков в соответствии с пунктом 4.7.4 ГОСТ 23166-99 "Блоки оконные".