ЗДАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ

Правила проектирования естественного и совмещенного освещения

Предисловие

Сведения о своде правил

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)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 17 декабря 2018 г. № 813/пр и введен в действие с 18 июня 2019 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

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

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Настоящий свод правил разработан в соответствии с Федеральным законом от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и в развитие СП 52.13330.2016 «СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение».

В своде правил приведены методы расчета нормируемых параметров естественного освещения помещений с верхней и боковой системами освещения при размещении здания на участке открытого пространства и с учетом застройки с различными схемами размещения зданий относительно друг друга, исходные экспериментальные данные для расчета, методы расчета светотехнических параметров, входящих в основные формулы для коэффициента естественной освещенности (КЕО), а также принципы проектирования совмещенного освещения, выбора искусственного освещения в системе совмещенного освещения в зависимости от времени использования естественного света в помещении.

Настоящий свод правил разработан авторским коллективом Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук» (канд. техн. наук В.А. Земцов, канд. техн. наук И.А. Шмаров, д-р техн. наук В.Г. Гагарин, В.В. Земцов, канд. техн. наук Е.В. Коркина, Л.В. Бражникова, канд. техн. наук В.А. Козлов), ООО «ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ» (Е.А. Литвинская) при участии ФГБУ ВО «НИУ МГСУ» (д-р техн. наук А.К. Соловьев).

Дата введения - 2019-06-18

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на производственные здания и устанавливает требования к проектированию и реконструкции их естественного и совмещенного освещения, обеспечивающие безопасные и комфортные условия для работы зрения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 111-2014 Стекло листовое бесцветное. Технические условия

ГОСТ EN 410-2014 Стекло и изделия из него. Методы определения оптических характеристик. Определение световых и солнечных характеристик

ГОСТ 24866-2014 Стеклопакеты клееные. Технические условия

ГОСТ 26602.4-2012 Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света

ГОСТ 30826-2014 Стекло многослойное. Технические условия

ГОСТ 31364-2014 Стекло с низкоэмиссионным мягким покрытием. Технические условия

ГОСТ 32997-2014 Стекло листовое, окрашенное в массе. Общие технические условия

ГОСТ 33017-2014 Стекло с солнцезащитным или декоративным твердым покрытием. Технические условия

ГОСТ 33086-2014 Стекло с солнцезащитным или декоративным мягким покрытием. Технические условия

ГОСТ Р 56709-2015 Здания и сооружения. Методы измерения коэффициентов отражения света поверхностями помещений и фасадов

ГОСТ Р 57260-2016 (ИСО 15469:2004) Климатология строительная. Параметры для расчета естественного освещения с учетом распределения ясности по небосводу

СП 2.13130.2012 Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты (с изменением № 1)

СП 4.13130.2013 Системы противопожарной защиты. Ограничение распространения пожара на объектах защиты. Требования к объемно-планировочным и конструктивным решениям

СП 50.13330.2012 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий»

СП 52.13330.2016 «СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение»

СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология» (с изменениями № 1, 2)

СП 367.1325800.2017 Здания жилые и общественные. Правила проектирования естественного и совмещенного освещения

СП 370.1325800.2017 Устройство солнцезащитных зданий. Правила проектирования

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6 зенитный фонарь: Фонарь верхнего естественного света с соотношением наименьшей из сторон (или диаметра) входного основания а_фон к высоте светопроводной шахты (светопроводного канала) фонаря (расстояние от входного основания до выходного отверстия) h_фон: а_фон/h_фон > 0,75.

3.7

3.8

3.9

3.10

3.11

3.12

3.13

3.14

3.15

3.16

3.17

3.18

3.19

3.20

3.21

3.22

3.23 полые световоды: Светопроводные шахты (светопроводные каналы) естественного света с соотношением наименьшей из сторон (или диаметра) входного основания a_фон к высоте светопроводной шахты (светопроводного канала) (расстояние от входного основания до выходного отверстия) h_фон: а_фон/h_фон < 0,1

3.24

3.25

3.26

3.27

3.28

3.29

3.30

3.31

3.32 шахтный фонарь: Фонарь верхнего естественного света с соотношением наименьшей из сторон (или диаметра) входного основания a_фон к высоте светопроводной шахты (светопроводного канала) фонаря (расстояние от входного основания до выходного отверстия) h_фон, имеющим значение: 0,1 ≤ а_фон/h_фон ≤ 0,75.

4 Обозначения

В настоящем своде правил применены следующие обозначения:

ГСОП - гадусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год;

а_з.ф - длина светового проема фонаря, м;

а_п - длина помещения, м;

а_фон - длина фонаря, м;

а_э - эквивалентная длина противостоящего здания, м;

b_з.ф - ширина светового проема фонаря, м;

b_о - ширина светового проема окна, м;

b_п - ширина помещения, м;

b_с.о - суммарная ширина световых проемов окон, м;

b_с.п - суммарная ширина световых проемов окон в помещении с учетом простенков между ними, м;

b_ф - средняя относительная яркость фасадов противостоящих зданий;

С_т - перспективная цена тепловой энергии, руб./(кВт·ч);

С_э - перспективная цена электрической энергии, руб./(кВт·ч);

C_N - коэффициент светового климата;

d_п - глубина помещения, м;

d_ф - шаг установки фонарей, м;

Е - освещенность, лк;

Е_в - освещенность в вертикальной плоскости, лк;

Е_г - освещенность в горизонтальной плоскости, лк;

Е_к - нормируемая освещенность при системе комбинированного освещения, лк;

Е_макс - максимальная освещенность, лк;

Е_мин - минимальная освещенность, лк;

Е_н - нормируемая освещенность, лк;

Е_о - освещенность от общего освещения, лк;

Е_р.п - освещенность рабочей поверхности, лк;

Е_ср - средняя освещенность, лк;

е_н - нормируемый КЕО, %;

е_ср - расчетный средний КЕО, %;

 - коэффициент общего пропускания солнечной энергии светопрозрачной частью, относительные единицы;

Н - высота здания от нулевой отметки, м;

Н_р - расчетная высота затеняющего здания (от уровня пола исследуемого помещения до затеняющих элементов экранирующего здания), м;

h_о - высота светового проема окна, м;

h_п - высота помещения, м;

h_пд - высота подоконника, м;

h_р - расчетная высота от уровня УРП до выходного отверстия фонаря, м;

h_с.ф - высота светопроводной шахты фонаря, м;

h_ф - расчетная высота от уровня УРП до нижней грани остекления фонаря, м;

h_фон - высота светопроводной шахты фонаря (расстояние от входного основания до выходного отверстия), м;

h₀₁ - высота верхней грани светового проема над уровнем УРП, м;

h₀₂ - высота верхней грани светового проема над уровнем пола, м;

 - суммарная радиация за отопительный период для вертикальной поверхности, ориентированной по направлению j;

i_ф - индекс светового проема фонаря;

K_з - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения;

K_зд - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий;

K_с - коэффициент светопередачи;

K_с.п - относительная ширина световых проемов, равная отношению суммарной ширины световых проемов окон к ширине помещения;

K₁ - коэффициент, зависящий от типа заполнения светового проема;

K₂ - поправочный коэффициент, зависящий от размеров помещения;

k_ф - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа фонаря;

l - расстояние между зданиями (наружными плоскостями стен зданий), м;

l_т - расстояние от внутренней поверхности стены со светопроемом до расчетной точки, м;

l_э - расстояние от окна исследуемого помещения до фасада эквивалентного здания, м;

l₁ - ширина пролета здания, м;

Р_ф.в - периметр верхнего отверстия фонаря, м;

Р_ф.н - периметр нижнего отверстия фонаря, м;

Q_рад - теплопоступления через световые проемы, кВт ч/год;

Q_тп - теплопотери через световые проемы, кВт ч/год;

 - приведенное сопротивление теплопередаче заполнения светового проема, м²·°С/год;

 - приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, в которой расположен световой проем, м²·°С/год;

r₀ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию;

r_ф.в - радиус верхнего отверстия фонаря, м;

r_ф.н - радиус нижнего отверстия фонаря, м;

S_о - площадь светового проема окна, м²;

S_ок - площадь оконных блоков, м²;

S_п - освещаемая площадь пола помещения, м²;

S_c.o - суммарная площадь световых проемов окон, м²;

S_с.ф - суммарная площадь световых проемов фонарей, м²;

S_ф - площадь светового проема фонаря, м²;

S_фас - площадь фасада без учета оконных блоков, м²;

Т_Д - местное декретное время;

Т_М - местное среднее солнечное время;

Т_о - срок окупаемости измененной системы естественного освещения помещения;

Т_о.доп - принятый предельно допустимый срок окупаемости измененной системы естественного освещения помещения;

t_в - нормируемая температура внутреннего воздуха, °С;

t_от.пер - средняя температура отопительного периода района строительства, сут/год;

z_от.пер - продолжительность отопительного периода района строительства, сут/год;

α - угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

β_б - коэффициент относительной яркости участка неба, видимого через световой проем;

β_в - коэффициент относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через световые проемы;

γ - угол, под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения, град;

ε_б - геометрический коэффициент естественного освещения, учитывающий прямой свет от неба при боковом освещении;

ε_в - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении;

ε_зд - геометрический коэффициент естественного освещения, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания;

ε_ср - среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении;

ξ_ок - цена заполнения светового проема, руб/м²;

ξ_ст - цена возведения ограждающей конструкции, руб/м²;

ρ - коэффициент отражения внутренних поверхностей помещений;

ρ_ср - средневзвешенный коэффициент отражения внутренних поверхностей помещения;

ρ_ок - коэффициент отражения ограждающей конструкции;

ρ_ф - средневзвешенный коэффициент отражения фасадов противостоящих зданий;

σ_отр - отраженная составляющая КЕО;

σ_пр - прямая составляющая КЕО;

τ₀ - общий коэффициент пропускания света;

Ф_л - световой поток источника света, лм.

5 Общие положения

5.1 При проектировании естественного освещения зданий следует руководствоваться требованиями, установленными СП 52.13330 и настоящего свода правил.

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

5.2 Система естественного освещения при проектировании должна обеспечивать:

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

- регламентируемые требования к равномерности распределения КЕО в рабочих зонах помещения;

- максимальное время использования естественного света.

6 Естественное освещение

6.1 Выбор значений КЕО

6.1.1 В соответствии с СП 52.13330 территория Российской Федерации разделена на пять групп административных районов по ресурсам светового климата. Перечень административных районов, входящих в группы обеспеченности естественным светом, приведен в приложении Е СП 52.13330.2016.

6.1.2 Коэффициенты светового климата, характеризующие обеспеченность естественным светом группы административных районов Российской Федерации в зависимости от ориентации светопроемов по сторонам горизонта, приведены в таблице 5.1 СП 52.13330.2016.

6.1.3 Нормируемые значения КЕО е_н в производственных зданиях независимо от групп административных районов принимают в соответствии с таблицей 4.1 и приложением Л СП 52.13330.2016.

6.1.4 При совмещенном освещении нормируемые значения КЕО увязывают с нормируемыми значениями освещенности Е_н от искусственного освещения при различных зрительных работах через критические наружные освещенности по формуле

Ен = 0,01·ер·Екр,

(6.1)

где е_р - расчетный коэффициент естественной освещенности;

Е_кр - критическая наружная освещенность.

6.2 Проектирование естественного освещения

6.2.1 Проектирование естественного освещения зданий следует осуществлять с учетом предварительно изученных технологий и процессов, выполняемых в помещениях, а также светоклиматических особенностей места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие параметры:

- характеристика и разряд зрительных работ;

- группа административного района, в котором предполагается строительство здания;

- нормируемое значение КЕО е_н с учетом характера зрительных работ и светоклиматических особенностей места расположения зданий;

- требуемая равномерность естественного освещения;

- продолжительность использования естественного освещения в течение суток для различных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;

- необходимость защиты помещения от слепящего действия солнечного света.

6.2.2 Проектирование естественного освещения здания следует выполнять в такой последовательности:

1-й этап:

- определение требований к естественному освещению помещений;

- выбор систем освещения;

- выбор типов световых проемов и светопропускающих материалов;

- выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;

- учет ориентации здания и световых проемов по сторонам горизонта;

2-й этап:

- выполнение предварительного расчета естественного освещения помещений (определение необходимой площади световых проемов);

- уточнение параметров световых проемов и помещений;

3-й этап:

- выполнение проверочного расчета естественного освещения помещений;

- определение помещений, зон и участков, имеющих недостаточное по нормам естественное освещение;

- определение требований к дополнительному искусственному освещению помещений, зон и участков с недостаточным естественным освещением;

- определение требований к эксплуатации световых проемов;

4-й этап:

- внесение необходимых корректив в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).

6.2.3 Систему естественного освещения здания (боковое, верхнее или комбинированное) следует выбирать с учетом следующих факторов:

- назначение и принятые архитектурно-планировочное, объемно-пространственное и конструктивное решения здания;

- требования к естественному освещению помещений, вытекающие из особенностей технологии производства и зрительной работы;

- климатические и светоклиматические особенности места строительства;

- экономичность естественного освещения (по энергетическим затратам).

6.2.4 Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в одноэтажных многопролетных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также в зданиях с крупногабаритными технологическими объемами, в частности производственных транспортных предприятий, предназначенных для ввода подвижного состава.

6.2.5 Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных и одноэтажных производственных зданиях с отношением глубины помещений к высоте верхней грани светового проема над уровнем УРП не более 8.

Глубокие производственные помещения, в которых невозможно обеспечить требуемые условия освещения на всей площади, допускается делить по глубине на три зоны: зону с достаточным естественным освещением, зону с совмещенным освещением и зону без естественного освещения. Границы зон следует определять на основе расчета значений КЕО в точках характерного разреза помещения и сопоставления их с наименьшим нормированным КЕО соответственно для естественного и совмещенного освещений. Без естественного освещения считается зона, в пределах которой КЕО в точках характерного разреза помещения составляет менее 30 % нормированного КЕО для естественного освещения. При этом размеры световых проемов и их заполнение следует выбирать, исходя из требований технологии, условий климата места строительства и технико-экономических требований.

6.2.6 Для устройства верхнего естественного освещения помещений производственных зданий следует применять светоаэрационные или зенитные фонари. При проектировании целесообразно использовать типовые конструкции фонарей.

6.2.7 Прямоугольные светоаэрационные фонари шириной 6 или 12 м с одним или двумя ярусами остекления следует применять в производственных зданиях со значительными (свыше 23 Вт/м³) избытками явного тепла. В зданиях с избытками явного тепла до 23 Вт/м³ прямоугольные светоаэрационные фонари допускается применять при соответствующем технико-экономическом обосновании.

6.2.8 Для обеспечения требуемого воздухообмена рекомендуется применять следующие светоаэрационные фонари:

а) в помещениях с пролетами шириной 18 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м³ - одноярусные прямоугольные шириной 6 м;

б) в помещениях с пролетами шириной 24, 30, 36 м и избытками явного тепла до 50 Вт/м³ - одноярусные прямоугольные шириной 12 м.

Примечания

1 Применение двухъярусных светоаэрационных фонарей для обеспечения требуемого воздухообмена в помещениях допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.

2 В производствах, характеризующихся избытками явного тепла свыше 50 Вт/м³, следует применять аэрационные шахты или аэрационные фонари.

6.2.9 При размещении прямоугольных светоаэрационных фонарей в покрытиях зданий расстояние между торцами фонарей и между торцом фонаря и наружной стеной должно быть равным или кратным шагу строительных конструкций. Длина фонаря не должна превышать 84 м.

6.2.10 Зенитные фонари следует применять в производственных зданиях с сухим или нормальным влажностным режимом и незначительными до 23 Вт/м³ избытками явного тепла.

6.2.11 Зенитные фонари со светопропускающим заполнением из полимерных материалов (органического стекла, полиэфирных стеклопластиков и др.) допускается применять в зданиях со степенью огнестойкости и классом конструктивной пожарной опасности, соответствующих требованиям 5.4.4 СП 2.13130.2012 и 6.2.14 СП 4.13130.2013.

6.2.12 При размещении в покрытиях зданий зенитных фонарей со светопропускающим заполнением из полимерных материалов следует соблюдать следующие правила пожарной безопасности:

а) общая площадь светопропускающих элементов таких фонарей не должна превышать 15 % общей площади покрытия, площадь проема одного фонаря - не более 12 м² при удельной массе светопропускающих элементов не более 20 кг/м² и не более 18 м² при удельной массе светопропускающих элементов не более 10 кг/м². При этом рулонная кровля должна иметь защитное покрытие из гравия;

б) расстояние (в свету) между этими фонарями должно составлять не менее 6 м при площади проемов от 6 до 18 м² и не менее 3 м при площади проемов до 6 м²;

в) при совмещении фонарей в группы они принимаются за один фонарь, к которому относятся все указанные ограничения;

г) между зенитными фонарями со светопропускающими заполнениями из материалов групп Г3 и Г4 согласно 6.2.14 СП 4.13130.2013 в продольном и поперечном направлениях покрытия здания через каждые 54 м должны устраиваться разрывы шириной не менее 6 м. Расстояние по горизонтали от противопожарных стен до указанных зенитных фонарей должно составлять не менее 5 м.

6.2.13 При устройстве естественного освещения с помощью зенитных фонарей в помещениях производственных зданий с незначительными избытками явного тепла при разности расчетных температур внутреннего воздуха и средней температуры наиболее холодной пятидневки до 25 °С следует применять однослойное, от 25 до 49 °С - двухслойное, а свыше 49 °С - трехслойное остекление.

6.2.14 При проектировании бокового естественного освещения следует применять типовые конструкции окон.

В производственных зданиях промышленных предприятий следует использовать типовые конструкции окон со стальными переплетами.

6.2.15 При проектировании бокового естественного освещения в производственных зданиях высоту окон следует принимать в зависимости от глубины помещения и точности выполняемых зрительных работ. При этом в помещениях с высотой 7,2 м и менее целесообразно окна размещать в один ярус, а в помещениях с высотой свыше 7,2 м - в два яруса, в нижней и в верхней зонах стены - в соответствии с расчетом.

6.2.16 С целью уменьшения теплопоступлений в помещения от солнечной радиации плоскость остекления фонарей следует ориентировать:

- в зданиях с прямоугольными и трапециевидными фонарями, расположенными в III и IV поясах светового климата, - на север (С) и юг (Ю);

- в зданиях с фонарями типа шед, расположенными в III и IV поясах светового климата, - на северную четверть горизонта [север и северо-запад (ССЗ) - север и северо-восток (ССВ)].

6.2.17 При боковом освещении помещений производственных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и защите от инсоляции (например, сборочные цеха часовых заводов и прецизионной аппаратуры, помещения сортировки материалов по оттенкам цвета и т.п.) световые проемы следует ориентировать на северную четверть горизонта (ССЗ - ССВ).

6.2.18 При выборе средств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света в промышленных зданиях следует руководствоваться СП 370.1325800.

6.3 Расчет естественного освещения

Размеры и расположение световых проемов в помещении, а также соблюдение требований норм естественного освещения помещений определяют предварительным и проверочным расчетами.

6.4 Предварительный расчет площади световых проемов и КЕО при верхнем и боковом освещении

6.4.1 Для предварительного расчета площадей световых проемов при верхнем освещении следует применять следующие графики: для зенитных фонарей диффузного света - рисунок 6.1; для шахтных фонарей направленного света - рисунок 6.2, шахтных фонарей диффузного света - рисунок 6.3; для прямоугольных фонарей с вертикальным двухсторонним остеклением (прямоугольных) - рисунок 6.4; для трапециевидных фонарей с наклонным двухсторонним остеклением - рисунок 6.5; для шедовых фонарей с вертикальным односторонним остеклением - рисунок 6.6; для шедовых фонарей с наклонным односторонним остеклением - рисунок 6.7.

Суммарную площадь световых проемов фонарей S_с.ф, в зависимости от площади пола помещения S_п определяют по рисункам 6.1 - 6.7 в такой последовательности:

а) в зависимости от разряда зрительной работы или назначения помещения и группы административных районов по ресурсам светового климата Российской Федерации по таблице 4.1 и приложению Л СП 52.13330.2016 определяют нормируемое значение КЕО для рассматриваемого помещения;

б) на ординате графика определяют точку, соответствующую нормируемому значению КЕО, через найденную точку проводят горизонталь до пересечения с соответствующей кривой графика (см. рисунки 6.1 - 6.7), по абсциссе точки пересечения определяют значение S_с.ф/S_п;

в) путем деления найденного значения S_с.ф/S_п на 100 и умножения на площадь пола находят площадь световых проемов фонарей в квадратных метрах.

6.4.2 Для предварительного расчета размеров световых проемов при боковом освещении для помещений производственных зданий и рабочих кабинетов следует применять график, приведенный на рисунке 6.8.

Рисунок 6.1 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с зенитными фонарями с глубиной проема до 0,7 м и
размерами в плане, м: 2,9×5,9 (1); 2,7×2,7; 2,9×2,9; 1,5×5,9 (2); 1,5×1,7 (3)

Рисунок 6.2 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с шахтными фонарями направленного
света с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами
в плане, м: 2,9×5,9 (1); 2,7×2,7; 2,9×2,9; 1,5×5,9 (2); 1,5×1,7 (3)

Рисунок 6.3 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с шахтными фонарями диффузного света
с глубиной светопроводной шахты 3,50 м и размерами
в плане, м: 2,9×5,9 (1); 2,7×2,7; 2,9×2,9; 1,5×2,9 (2); 1,5×1,7 (3)

1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет

Рисунок 6.4 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с прямоугольными фонарями

1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет

Рисунок 6.5 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с трапециевидными фонарями

1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет

Рисунок 6.6 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с шедовыми фонарями, имеющими
вертикальное остекление

1 - три пролета и более; 2 - два пролета; 3 - один пролет

Рисунок 6.7 - График для определения среднего значения КЕО е_ср
в производственных помещениях с шедовыми фонарями,
имеющими наклонное остекление

Рисунок 6.8 - График для определения КЕО е_ср при боковом освещении
помещений производственных зданий и рабочих кабинетов

6.4.3 В случае, когда размеры и расположение световых проемов в проекте зданий были выбраны по архитектурно-строительным соображениям, предварительный расчет значений КЕО в помещениях с верхним освещением следует производить по рисункам 6.1 - 6.7, с боковым освещением - по рисунку 6.8.

Значения КЕО определяют по рисункам 6.1 - 6.7 в такой последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов в свету (фонарей) S_с.ф, освещаемую площадь пола помещений S_п и определяют значение S_с.ф/S_п;

б) с учетом типа светового проема и количества пролетов в помещении выбирают соответствующий график (см. рисунки 6.1 - 6.7);

в) по значениям S_с.ф/S_п на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

6.4.4 Значения КЕО определяют по рисунку 6.8 в такой последовательности:

а) по строительным чертежам находят суммарную площадь световых проемов (в свету) S_c.o и освещаемую площадь пола помещений S_п и определяют значение S_c.o/S_п;

б) определяют глубину помещения d_п, высоту верхней грани световых проемов над уровнем УПР h₀₁ и отношение d_п/h₀₁;

в) по значениям S_c.o/S_п и d_п/h₀₁ на графике находят точку с соответствующим значением КЕО.

Графики (см. рисунки 6.1 - 6.7) разработаны применительно к наиболее часто встречающимся в практике проектирования габаритным схемам производственных зданий и типовому решению светопрозрачных конструкций:

- зенитных фонарей (см. рисунки 6.1 - 6.3) со стеклопакетами в металлических одинарных глухих переплетах;

- прямоугольных, трапециевидных и шедовых фонарей (см. рисунки 6.4 - 6.7) с одним слоем остекления в металлических одинарных переплетах.

График, приведенный на рисунке 6.8, разработан применительно к двухслойным стеклопакетам в спаренных металлических переплетах.

6.4.5 Если в проекте здания приняты другие типы заполнения световых проемов, то найденное по рисункам 6.1 - 6.8 значение относительной площади световых проемов следует делить, а значение КЕО умножать на коэффициент K₁, по таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Поправочные коэффициенты K₁ для определения относительной площади световых проемов

В случаях, когда при верхнем освещении длина помещения менее 72 м или высота более 10 м, найденное по рисункам 6.1 - 6.7 значение относительной площади световых проемов следует делить, а значение КЕО умножать на коэффициент K₂: при устройстве фонарей прямоугольных, трапециевидных и шедовых - по таблице 6.2 и зенитных - по таблице 6.3.

Таблица 6.2 - Поправочные коэффициенты K₂ для определения относительной площади световых проемов при устройстве фонарей прямоугольных, трапециевидных и шедовых

Таблица 6.3 - Поправочные коэффициенты K₂ для определения относительной площади световых проемов при устройстве зенитных фонарей

6.4.6 Проверочный расчет КЕО в помещениях следует производить согласно СП 52.13330 и приложению А настоящего свода правил.

6.5 Проверочный расчет КЕО при боковом освещении

6.5.1 Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при боковом освещении следует выполнять в соответствии с методикой, изложенной в приложении А настоящего свода правил по формуле (А.1).

Расчет КЕО проводят в такой последовательности:

а) график I (см. рисунок 6.9) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы его полюс (центр) 0 совместился с расчетной точкой А (см. рисунок 6.11), а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности;

б) по графику I подсчитывают число лучей, проходящих через поперечный разрез светового проема от неба n₁ и от противостоящего здания  в расчетную точку А;

в) отмечают номера полуокружностей на графике I, совпадающих с серединой С₁ участка светопроема, через который из расчетной точки видно небо, и с серединой С₂ участка светопроема, через который из расчетной точки видно противостоящее здание (см. рисунок 6.11);

г) график II (см. рисунок 6.10) накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности [перечисление в)], проходили через точку С₁ (см. рисунок 6.12);

д) подсчитывают число лучей n₂ по графику II, проходящих от неба через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

е) определяют значение геометрического КЕО ε_б, учитывающего прямой свет от неба, по формуле (А.9);

ж) график II накладывают на план помещения таким образом, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой соответствует номеру концентрической полуокружности [перечисление в)], проходили через точку С₂;

и) подсчитывают число лучей  по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем на плане помещения в расчетную точку А;

к) по формуле (А.10) определяют значение геометрического коэффициента естественной освещенности ε_зд, учитывающего свет, отраженный от противостоящего здания;

л) определяют значение угла γ, под которым видна середина участка неба из расчетной точки на поперечном разрезе помещения (см. рисунок 6.11);

м) по значению угла γ и заданным параметрам помещения и окружающей застройки в соответствии с приложением А определяют значения коэффициентов C_N, q(γ), b_ф, k_зд, r₀, τ₀ и MF, подставляют в формулу (А.1) и вычисляют значение КЕО в расчетной точке помещения.

Примечания

1 Графики I и II применимы только для световых проемов прямоугольной формы.

2 План и разрез помещения выполняют (вычерчивают) в одинаковом масштабе.

6.5.2 При наличии в помещении различно ориентированных световых проемов расчет КЕО в точках характерного разреза производят для каждого светового проема отдельно, а полученные значения КЕО для каждой точки суммируют.

Рисунок 6.9 - График I для расчета геометрического КЕО

Рисунок 6.10 - График II для расчета геометрического КЕО

А - расчетная точка; 0 - полюс графика I; С₁ - середина участка светового проема, через который из
расчетной точки видно небо; С₂ - середина участка светового проема, через который из расчетной
точки видно противостоящее здание

Рисунок 6.11 - Пример использования графика I для подсчета числа лучей от неба и
противостоящего здания

А - расчетная точка; 0 - полюс графика II; 13 - горизонталь, номер которой соответствует номеру
концентрической полуокружности, проходящей через точку С₁

Рисунок 6.12 - Пример использования графика II для подсчета числа лучей от неба и
противостоящего здания

6.6 Проверочный расчет КЕО при верхнем освещении

6.6.1 Проверочный расчет КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении через прямоугольные, шедовые и трапециевидные фонари следует выполнять по формуле (А.2).

Расчет КЕО проводят в такой последовательности:

а) график I (см. рисунок 6.9) накладывают на поперечный разрез помещения таким образом, чтобы полюс (центр) 0 графика совмещался с расчетной точкой А, а нижняя линия графика - со следом рабочей поверхности (см. рисунки 6.13 и 6.14). Подсчитывают число радиально направленных лучей графика I, проходящих через поперечный разрез первого проема (n₁)₁, второго проема (n₁)₂, третьего проема (n₁)₃ и т.д.; при этом отмечают номера полуокружностей, которые проходят через середину первого, второго, третьего проемов и т.д.;

б) определяют углы γ₁, γ₂, γ₃ и т.д. между нижней линией графика I и линией, соединяющей полюс (центр) графика I с серединой первого, второго, третьего проемов и т.д.;

в) график II (см. рисунок 6.10) накладывают на продольный разрез помещения; при этом график располагают так, чтобы его вертикальная ось и горизонталь, номер которой должен соответствовать номеру полуокружности на графике I, проходили через середину проема (см. рисунок 6.15, точка С₁).

Подсчитывают число лучей по графику II, проходящих через продольный разрез первого проема (n₂)₁, второго проема (n₂)₂, третьего проема (n₂)₃ и т.д.;

г) вычисляют значение геометрического КЕО ε_в1 в первой точке характерного разреза помещения по формуле

εв1 = 0,01((n1qn2)1 + (n1qn2)2 + (n1qn2)3 +…+ (n1qn2)i),

(6.2)

где i - число световых проемов;

q(γ) - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость участка небосвода, видимого из первой точки соответственно под углами γ₁, γ₂, γ₃ и т.д.;

д) повторяют вычисления в соответствии с перечислениями а) - г) для всех точек характерного разреза помещения до N включительно (где N - число точек, в которых производят расчет КЕО);

е) определяют среднее значение геометрического КЕО ε_ср по формуле (А.7);

ж) по заданным параметрам помещения и световых проемов в соответствии с приложением А определяют значения r₂, k_ф, τ₀;

и) последовательно для всех точек вычисляют расчетное значение КЕО по формуле (А.2).

6.6.2 Проверочный расчет значений КЕО в точках характерного разреза помещения при верхнем освещении  от зенитных и шахтных фонарей следует выполнять по формуле

(6.3)

где S_ф.в - площадь входного отверстия фонаря;

N_ф - число фонарей;

i - номер фонаря;

q(α) - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость фонаря и определяемый по рисунку 6.16;

α - угол между прямой, соединяющей расчетную точку с центром нижнего отверстия фонаря, и нормалью к этому отверстию;

ε_cр - среднее значение геометрического КЕО;

K_с - коэффициент светопередачи фонаря, определяемый для фонарей с диффузным отражением стенок по рисунку 6.17, а для фонарей с направленным отражением стенок - по рисунку 6.18 по значению индекса светового проема шахтного фонаря i_ф;

MF - расчетный коэффициент, учитывающий снижение КЕО и освещенности в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения (коэффициент эксплуатации).

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме прямоугольника i_ф определяют по формуле

(6.4)

где S_ф.н - площадь нижнего отверстия фонаря;

S_ф.в - площадь верхнего отверстия фонаря;

h_c.ф - высота светового проема фонаря;

Р_ф.н, Р_ф.в - периметр верхнего и нижнего отверстий фонаря соответственно.

А - расчетная точка; С₁ - середина светопроема; γ - угол между нижней линией графика I и линией,
соединяющей центр графика I с серединой светопроема; N - номер полуокружности графика I,
проходящей через середину светопроема; УРП - уровень рабочей поверхности

Рисунок 6.13 - Схема определения по графику I количества лучей n, углов γ и
номеров полуокружностей в трехпролетном производственном здании
с прямоугольными фонарями верхнего света

Рисунок 6.14 - Определение количества лучей n₁ проходящих через световой
проем прямоугольного фонаря при верхнем освещении, по графику I

Индекс светового проема фонаря с отверстиями в форме круга определяется по формуле

,

(6.5)

где r_ф.в, r_ф.н - радиус верхнего и нижнего отверстий фонаря.

Коэффициент τ₀ определяют по формуле А.7, r₂ - по таблице А.11, коэффициент эксплуатации MF - по таблице 4.3 СП 52.13330.2016.

Расчет проводят в следующем порядке:

а) вычисляют значение геометрического КЕО в первой точке характерного разреза помещения по формуле

(6.6)

б) повторяют вычисления в соответствии с перечислением а) для всех точекхарактерного разреза помещения до N_j включительно (где N_j - число точек, в которых производят расчет КЕО);

в) определяют ε_ср по формуле

(6.7)

г) последовательно для всех точек вычисляют прямую составляющую КЕО σ_пр по формуле

σпр = εjτ0MF;

(6.8)

Рисунок 6.15 - Определение количества лучей n₂, проходящих через световой проем
прямоугольного фонаря при верхнем освещении, по графику II

М - точка расчета

Рисунок 6.16 - График для определения коэффициента q(α) в зависимости от угла α

д) определяют отраженную составляющую КЕО σ_отр, значение которой одинаково для всех точек, по формуле

σотр = εср(r2 - 1)τ0MF;

(6.9)

е) определяют расчетное значение КЕО  в каждой точке характерного разреза с учетом отраженного от поверхностей помещения и прямого света по формуле

(6.10)

6.6.3 Проверочный расчет среднего значения КЕО в плоскости характерного разреза помещения при верхнем освещении следует выполнять по формуле (А.8). Число расчетных точек в плоскости характерного разреза помещения должно быть не менее пяти.

1 - ρ_д = 0,9; 2 - ρ_д = 0,8; 3 - ρ_д = 0,7; 4 - ρ_д = 0,6; 5 - ρ_д = 0,5
ρ_д - коэффициент диффузного отражения

Рисунок 6.17 - График для определения коэффициента светопередачи K_с
фонарей с диффузным отражением стенок шахты

1 - ρ_н = 0,9; 2 - ρ_н = 0,8; 3 - ρ_н = 0,7; 4 - ρ_н = 0,6; 5 - ρ_н = 0,5
ρ_н - коэффициент направленного отражения

Рисунок 6.18 - График для определения коэффициента светопередачи K_с
фонарей с направленным отражением стенок шахты

7 Совмещенное освещение

7.1 Общие положения

7.1.1 Совмещенное освещение помещений производственных зданий рекомендуется применять в следующих случаях:

а) при технико-экономических преимуществах по сравнению с естественным освещением;

б) в помещениях, в которых выполняются зрительные работы I и II разрядов точности;

в) когда выбранные по условиям технологии и организации производства объемно-планировочные решения зданий не позволяют обеспечить достаточное по нормам естественное освещение помещений;

г) при строительстве зданий в районах с суровыми климатическими условиями (северные строительно-климатические районы), в которых с целью снижения теплопотерь целесообразно сокращать до минимума площадь световых проемов;

д) в цехах с крупногабаритным оборудованием, затеняющим естественный свет;

е) при повышенных требованиях к интенсивности, качеству и постоянству освещения на рабочих местах, которые трудно или невозможно удовлетворить при одном естественном освещении;

ж) когда по условиям выбора рациональных объемно-планировочных решений вспомогательных помещений промышленных предприятий предусматриваются помещения большой глубины с боковым освещением.

Примечания

1 Совмещенным освещением называют освещение, при котором в светлое время суток одновременно используются естественный и искусственный свет, при этом недостаточное по условиям зрительной работы естественное освещение дополняют искусственным освещением.

2 Совмещенное освещение устраивают только в помещениях с недостаточным естественным освещением, в которых расчетное значение КЕО составляет менее 90 % нормированного.

7.2 Выбор значений КЕО и освещенности при совмещенном освещении

7.2.1 Нормируемые значения КЕО при совмещенном освещении в производственных помещениях, расположенных в разных группах административных районов Российской Федерации, при верхнем и боковом освещении следует принимать по таблице 4.1 и приложению Л СП 52.1333.2016.

7.2.2 Допускается снижать нормируемые значения КЕО и принимать их в соответствии с таблицей 7.1:

а) в районах с температурой наиболее холодной пятидневки по СП 131.13330 минус 28 °С и ниже;

б) в помещениях с боковым освещением, глубина которых по технологии или рациональным объемно-планировочным решениям не позволяет обеспечить нормируемое значение КЕО, указанное в таблице 4.1 СП 52.13330.2016 для совмещенного освещения;

в) в помещениях, в которых выполняются зрительные работы разрядов I - III.

7.2.3 В производственных помещениях при нормируемых значениях КЕО в соответствии с 7.2.2:

а) освещенность от светильников системы общего освещения должна составлять не менее 200 лк;

б) освещенность от светильников общего освещения в системе комбинированного освещения необходимо повышать на одну ступень по шкале освещенности, за исключением помещений, в которых выполняют зрительные работы разрядов Ia, Iб, IIа;

в) коэффициент пульсации K_п для зрительных работ разрядов I - III не должен превышать 10 %.

Таблица 7.1 - Наименьшие значения нормируемых КЕО для производственных помещений при совмещенном освещении

7.3 Проектирование совмещенного освещения

7.3.1 Проектирование совмещенного освещения основывается на предварительном изучении объемно-планировочного решения здания, технологических или функциональных процессов, протекающих в помещениях, расположения крупногабаритного оборудования, светоклиматических и климатических особенностей места строительства.

7.3.2 Проектирование совмещенного освещения выполняют в такой последовательности:

а) в соответствии с исходными данными и требованиями СП 52.13330 определяют разряд преобладающих в помещении зрительных работ, по разряду зрительной работы устанавливают нормируемые значения КЕО и освещенности от искусственного освещения;

б) определяют характеристики системы естественного освещения и ограждений здания: тип, размеры, заполнение и расположение световых проемов, светотехнические и теплотехнические параметры заполнения световых проемов, теплотехнические параметры глухих ограждений здания;

в) определяют характеристики системы общего искусственного освещения: тип, число и световой поток источников света; тип и число светильников, их светотехнические характеристики, время использования искусственного освещения;

г) определяют место расположения здания на карте строительно-климатического районирования территории по СП 131.13330 и устанавливают основные климатические параметры: среднюю температуру наиболее холодной пятидневки, среднюю температуру наружного воздуха за отопительный период; продолжительность отопительного периода; продолжительность вентиляционного периода; среднесуточные значения суммарной солнечной радиации на различно ориентированные поверхности;

д) выполняют расчет энергетических затрат по методике, изложенной в разделе 10 настоящего свода правил;

е) выбирают вариант, обеспечивающий минимальный срок окупаемости и удовлетворяющий требованиям СП 52.13330. Равноэкономичные (различающиеся не более чем на 5 %) по сроку окупаемости варианты освещения следует сравнивать по суммарным энергозатратам и выбрать наименее энергоемкий.

8 Проектирование естественного и совмещенного освещения типовых производственных помещений

8.1 Основные производственные помещения предприятий машиностроения

8.1.1 Проектирование естественного и совмещенного освещения предприятий машиностроения должно осуществляться с учетом особенностей технологии производства.

8.1.2 При выборе конструктивного решения и количества слоев остекления в зависимости от климата места расположения зданий и характера внутренней среды производственных помещений рекомендуется руководствоваться таблицей 8.1.

8.1.3 Для верхнего естественного освещения помещений с нормальным температурно-влажностным режимом следует применять зенитные фонари.

Выбор типоразмеров унифицированных зенитных фонарей рекомендуется производить в зависимости от разряда зрительной работы и высоты производственных помещений согласно таблице 8.2.

8.1.4 При проектировании зданий, располагаемых в III и IV строительно-климатических районах со среднемесячной температурой наружного воздуха за июль месяц выше +21 °С, в зенитных фонарях следует предусматривать солнцезащиту.

8.1.5 Выбор площади и расположения зенитных фонарей в покрытии здания производят по преобладающему в помещении разряду зрительной работы с учетом:

а) результатов технико-экономического расчета освещения;

б) возможности сохранения равноценных условий освещения при изменении расположения технологического оборудования, перепланировки помещения и т.п.

Таблица 8.1 - Количество слоев остекления в зависимости от климата места расположения зданий и характера внутренней среды производственных помещений

Таблица 8.2 - Типоразмеры зенитных фонарей в зависимости от разряда зрительной работы и высоты производственных помещений

8.1.6 В том случае, если значения КЕО в помещениях меньше значений, указанных в таблице 4.1 СП 52.13330.2016, норму освещенности от искусственного освещения повышают на одну ступень по шкале освещенности.

Для экономии электроэнергии освещенность от искусственного освещения целесообразно повышать на одну ступень только в зоне расположения технологического оборудования и рабочих мест, исключая проходы и проезды.

8.1.7 Выбор источников света и светильников при проектировании совмещенного освещения рекомендуется производить в зависимости от разряда зрительной работы, особенностей технологии и высоты производственных помещений по таблице 8.3.

Таблица 8.3 - Источники света и светильники для совмещенного освещения

Ряды светильников рекомендуется располагать параллельно световым проемам в наружных стенах или параллельно технологическому оборудованию.

8.1.8 Отделку потолков, стен, перегородок и других поверхностей помещений, а также технологического оборудования следует осуществлять материалами с высокими коэффициентами отражения, обеспечивающими повышение освещенности рабочих мест за счет отраженного света. Основным поверхностям интерьера следует придавать матовую фактуру, а коэффициент отражения поверхностей принимать в следующих пределах:

- 0,6 - 0,8 - для верхней зоны интерьера: потолков, открытых ферм, балок, ригелей, участков стен и перегородок в межферменном пространстве, подъемно-транспортных средств, мостовых кранов и т.п.;

- 0,4 - 0,7 - для средней зоны интерьеров: стен, перегородок, колонн, антресолей, этажерок, ворот, дверей и т.п.;

- 0,3 - 0,5 - для производственного оборудования: станков, машин, аппаратов, приборов, средств внутрицехового транспорта и т.п.;

- 0,2 - 0,45 - для нижней зоны интерьера: полов, цокольных участков стен и перегородок, фундаментов машин и аппаратов.

8.2 Помещения с зенитными и шахтными фонарями

8.2.1 К помещениям с шахтными фонарями рекомендуется относить производственные помещения с межферменным этажом или подвесными потолками.

Размещать зенитные и шахтные фонари следует с учетом конструктивных элементов покрытия, инженерных коммуникаций и оборудования, размещаемых в межферменном этаже или пространстве подвесного потолка, а также в увязке с расположением светильников и с учетом требований равномерности освещения:

а) в плане квадратные и круглые фонари рекомендуется размещать по углам квадрата, а прямоугольные - по углам прямоугольника с соотношением сторон в поперечном и продольном направлениях, соответствующим соотношению сторон основания опорного стакана или выходного отверстия светопроводной шахты;

б) в целях обеспечения равномерности освещения размеры выходных отверстий фонарей должны быть не более 0,25 - 0,50 высоты помещения, а расстояние между крайним рядом фонарей и стеной для светопроема не должно превышать 0,50 расстояния между средними рядами фонарей;

в) фонари рекомендуется размещать между фермами покрытия на площади, свободной от инженерных коммуникаций и оборудования.

8.2.2 Шахтные фонари рекомендуется устраивать на базе типовых решений зенитных фонарей. Верхнее отверстие светопроводной шахты стыкуется с основанием зенитного фонаря, выходное отверстие светопроводной шахты должно быть на уровне потолка основного помещения.

8.2.3 Отделку внутренних полостей опорного стакана зенитных фонарей и светопроводную шахту шахтных фонарей диффузного света выполняют белыми красками по тщательно подготовленной, выровненной грунтовкой поверхности.

8.2.4 Светопроводные шахты фонарей направленного света конструктивно выполняют следующим образом:

а) стенки шахты из листовой стали с антикоррозионным покрытием облицовывают алюминиевой технической фольгой толщиной не менее 0,20 мм и крепят по контуру алюминиевыми накладками и самонарезающими винтами;

б) стенки шахты из асбоцементных листов обклеивают алюминиевой фольгой, используя каучуковые клеи. Асбоцементные листы с наклеенной фольгой крепят к каркасу шахты с помощью алюминиевых фасонных профилей и самонарезающих винтов;

в) каркас шахты из алюминиевого профиля облицовывают листами алюминиевой технической фольги толщиной 0,50 мм, которые крепят болтами после предварительного натяжения.

8.2.5 Выбор шахтных фонарей в зависимости от назначения зданий, высоты помещения и разряда зрительной работы проводят по таблице 8.2.

8.2.6 В производственных зданиях с кондиционированным режимом выходное отверстие светопроводной шахты фонаря рекомендуется заполнять армированным стеклом.

8.2.7 При расположении зданий в III и IV климатических районах в зенитных и шахтных фонарях, у которых i_ф ≥ 0,5, необходимо применять солнцезащитные устройства.

8.2.8 Суммарная площадь шахтных фонарей в зданиях не должна превышать 20 % освещаемой площади пола.

8.3 Рабочие кабинеты и здания управления

8.3.1 Освещение рабочих кабинетов должно проектироваться на основе следующих требований:

а) создание необходимых условий освещения на рабочих столах, расположенных в глубине помещения, при выполнении разнообразных зрительных работ (чтение типографского и машинописного текстов, рукописных материалов, различение деталей графических материалов и т.п.);

б) обеспечение зрительной связи с наружным пространством;

в) защита помещений от слепящего и теплового действия инсоляции;

г) благоприятное распределение яркостей в поле зрения.

8.3.2 Боковое естественное освещение рабочих кабинетов должно осуществляться отдельными световыми проемами (одно окно на каждый кабинет). В целях снижения необходимой площади световых проемов высоту подоконника над уровнем пола следует принимать не менее 1 м.

8.3.3 Независимо от расположения здания в административных районах по ресурсам светового климата нормируемые значения КЕО следует принимать применительно к совмещенной системе освещения по приложению Л СП 52.13330.2016.

8.3.4 Для обеспечения зрительного контакта с наружным пространством заполнение световых проемов следует выполнять светопрозрачным оконным стеклом.

8.3.5 Для ограничения слепящего действия солнечной радиации в рабочих кабинетах необходимо предусматривать шторы и легкие регулируемые жалюзи. При проектировании зданий управления для III и IV климатических районов следует предусматривать оборудование световых проемов, ориентированных на сектор горизонта в пределах 200 - 290°, солнцезащитными устройствами.

8.3.6 Коэффициенты отражения света р внутренними поверхностями рабочих кабинетов должны быть не менее:

- потолка и верхних частей стен - 0,80;

- нижних частей стен - 0,50;

- пола - 0,40;

- мебели - 0,40.

9 Расчет времени использования естественного освещения в помещениях

9.1 Технико-экономическая оценка различных вариантов естественного и совмещенного освещения помещений должна производиться для всего года или отдельных его сезонов. Продолжительность использования естественного освещения следует определять промежуточным временем между моментами выключения (утром) и включения (вечером) искусственного освещения, когда естественная освещенность становится равной нормированному значению освещенности от установки искусственного освещения.

В помещениях производственных зданий, в которых расчетное значение КЕО составляет 80 % и нормируемого значения КЕО и менее, нормы искусственной освещенности повышают на одну ступень по шкале освещенности.

9.2 Расчет естественной освещенности в помещениях следует производить в зависимости от групп административных районов по ресурсам светового климата и рассматриваемого периода года:

а) при расположении зданий в 1, 3 и 4-й группах административных районов для всех месяцев года - по облачному году;

б) при расположении зданий во 2-й и 5-й группах административных районов для зимней половины года (ноябрь - апрель) - по облачному небу, для летней половины года (май - октябрь) - по безоблачному небу.

9.3 Среднюю естественную освещенность в помещении при верхнем освещении от облачного неба в какой-либо момент времени суток определяют по формуле

(9.1)

где е_ср - среднее значение КЕО; определяют по формуле (А.8);

 - наружная горизонтальная освещенность при сплошной облачности; принимают по таблице Е.1.

Примечание - Значения наружной освещенности в приложении Е приведены для местного среднего солнечного времени Т_М. Переход от местного декретного времени к местному среднему солнечному производят по формуле

ТМ = ТД - N + λ - 1,

(9.2)

где Т_Д - местное декретное время;

N - номер часового пояса (см. рисунок 9.1);

λ - географическая долгота пункта, выраженная в часовой мере (15° = 1 ч).

9.4 Значение естественной освещенности в заданной точке А  при боковом освещении в условиях сплошной облачности определяют по формуле

(9.3)

где  - расчетное значение КЕО в точке А помещения при боковом освещении; определяют по формуле (А.1);

 - наружная освещенность на горизонтальной поверхности при облачном небе.

UTC - Всемирное координированное время; MSK - московское время

Рисунок 9.1 - Карта часовых поясов Российской Федерации

9.5 Расчет естественной освещенности  в заданной точке М помещения от окон при безоблачном небе следует производить:

а) при отсутствии солнцезащитных средств в светопроемах и противостоящих зданий по формуле

(9.4)

б) при затенении окон противостоящими зданиями по формуле

(9.5)

в) при наличии солнцезащитных средств в светопроемах по формуле

(9.6)

где ε_бi - геометрический КЕО, определяемый по формуле (А.9);

β_б - коэффициент относительной яркости участка неба, видимого через светопроем; принимают по таблице 9.1.

Таблица 9.1 - Коэффициенты относительной яркости участка безоблачного неба, видимого из расчетной точки через световой проем

 - наружная освещенность в вертикальной плоскости, создаваемая рассеянным светом безоблачного неба; принимают в зависимости от ориентации поверхности фасада здания и времени суток по таблице Е.4;

b_фi - средняя относительная яркость фасадов противостоящих зданий; определяют по таблице А.2;

K_здi - определяют по формуле (А.5);

ρ_ф - средневзвешенный коэффициент отражения фасадов противостоящих зданий; принимают по таблице А.3;

 - наружная суммарная освещенность на вертикальной поверхности, создаваемая рассеянным светом неба, прямым светом солнца и светом, отраженным от земной поверхности; принимают по таблице Е.4.

9.6 Расчет средней естественной освещенности в помещении от безоблачного неба при верхнем освещении в зависимости от типа светового проема проводят:

а) при световых проемах в плоскости покрытия, имеющих заполнение из светорассеивающих материалов, по формуле

(9.7)

б) при световых проемах в плоскости покрытия, имеющих заполнение из светопрозрачных материалов, по формуле

(9.8)

в) при шедовых фонарях по формуле

,

(9.9)

г) при прямоугольных фонарях по формуле

(9.10)

где τ₀ - общий коэффициент пропускания света;

r₂ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения, принимаемый по таблице А.11;

k_ф - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа фонаря и определяемой по таблице А.12;

ε_ср - см. формулу (А.8);

 - суммарная наружная освещенность на горизонтальной поверхности, создаваемая безоблачным небом и прямым светом солнца; принимают по таблице Е.3;

 - наружная освещенность на горизонтальной поверхности, создаваемая безоблачным небом; принимают по таблице Е.3;

β_в - коэффициент относительной яркости участков безоблачного неба, видимых через свето-проемы; принимают по таблице 9.2;

 - см. формулу (9.4);

 и  - наружная освещенность на двух противоположных сторонах вертикальной поверхности; принимают по таблице Е.4.

Примечания

1 Прямой солнечный свет в расчетах освещенности учитывают при наличии в световых проемах солнцезащитных средств или светорассеивающих материалов, в остальных случаях прямой солнечный свет не учитывают.

2 Значения расчетных коэффициентов в таблицах 9.1 и 9.2 приведены для местного среднего солнечного времени.

Таблица 9.2 - Коэффициенты относительной яркости участков безоблачного неба, видимых из расчетной точки через световые проемы

10 Технико-экономическая оценка систем естественного освещения по энергетическим затратам

10.1 Технико-экономическая оценка систем естественного освещения и совмещенного освещения заключается в определении срока окупаемости дополнительных единовременных вложений, требующихся для изменения системы естественного освещения помещения.

10.2 Технико-экономическую оценку осуществляют в такой последовательности:

а) определяют нормируемые значения КЕО для помещения при естественном и совмещенном освещении;

б) определяют нормы искусственной освещенности в соответствии с разрядом и подразрядом зрительных работ в соответствии с СП 52.13330;

в) определяют расчетное значение КЕО е_р;

г) расчетное значение КЕО е_р сравнивают с нормируемым значением, при этом могут иметь место три случая:

1) е_р более нормируемого. В этом случае возможно уменьшение размеров световых проемов и дальнейший технико-экономический расчет проводят для сравнения вариантов систем естественного освещения с различными размерами световых проемов;

2) е_р более 0,8 нормируемого. В этом случае возможно увеличение размеров световых проемов и дальнейший технико-экономический расчет проводят для сравнения вариантов систем естественного освещения с различными размерами световых проемов;

3) е_р более нормируемого при совмещенном освещении, но менее 0,8 нормируемого при естественном освещении. В этом случае возможно увеличение размеров световых проемов и дальнейший технико-экономический расчет проводят для сравнения варианта системы естественного освещения с увеличенными размерами световых проемов с вариантом системы совмещенного освещения без увеличения размеров световых проемов.

10.3 В случае выполнения условия по перечислению 3) 10.2 в исследуемом помещении изменяют систему освещения. При этом рассматривают два варианта изменения системы:

1) в рассматриваемой системе освещения помещения нормы искусственной освещенности повышают на одну ступень шкалы освещенности в соответствии с пунктом 6.6 СП 52.13330.2016 (первая система естественного освещения);

2) изменяют систему естественного освещения, отличающуюся увеличением площади световых проемов. Эта система естественного освещения помещения должна обеспечивать расчетное значение КЕО не менее 0,8 нормируемого (вторая система естественного освещения помещения).

10.4 Сравнение затрат для вариантов возможных изменений системы освещения помещения производят в такой последовательности:

а) рассчитывают разницу единовременных затрат ΔK на первую и вторую системы естественного освещения помещения по формуле

ΔK = K2 - K1 = (S2 - S1)(ξок - ξст),

(10.1)

где S₁ и S₂ - площади светопроемов, м²;

ξ_ок - цена заполнения светопроема, руб/м²;

ξ_ст - цена возведения ограждающей конструкции, в которой расположен светопроем, руб/м²;

б) рассчитывают разницу теплопоступлений через световые проемы между первой и второй системами естественного освещения помещения в течение отопительного периода.

Теплопоступления через светопроем с ориентацией j, кВт·ч/год, рассчитывают по формуле

(10.2)

где  - суммарная радиация за отопительный период для вертикальной поверхности, ориентированной по направлению j, МДж/(год·м²);

S - площадь окна, ориентированного по направлению j, м²;

 - коэффициент общего пропускания солнечной энергии светопрозрачной частью, относительные единицы;

τ_2ок - коэффициент, учитывающий затенение светового проема непрозрачными элементами заполнения, относительные единицы.

Разницу теплопоступлений через световые проемы между первой и второй системами естественного освещения рассчитывают по формуле

(10.3)

в) рассчитывают разницу теплопотерь через световые проемы между первой и второй системами естественного освещения помещения в течение отопительного периода, кВт·ч/год, по формуле

(10.4)

где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода района строительства С°·сут/год; правила определения приведены в [1]; рассчитывают по формуле

ГСОП = (tв - tот.пер)zот.пер,

(10.5)

где t_в - нормируемая температура внутреннего воздуха, °С;

t_от.пер - средняя температура отопительного периода района строительства, °С, определяемая по СП 50.13330;

z_от.пер - продолжительность отопительного периода района строительства, сут/год, определяемая по СП 50.13330;

 - приведенное сопротивление теплопередаче заполнения светового проема, м²·°С/Вт;

 - приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, в которой расположен световой проем, м²·°С/Вт;

г) рассчитывают разницу среднегодовых затрат на потери теплоты за отопительный период ΔЗ_т, обусловленную изменением системы естественного освещения помещения, с учетом притока тепла от солнечной радиации через световые проемы по формуле

ΔЗт = (ΔQтп - ΔQрад)·Ст,

(10.6)

где С_т - перспективная цена тепловой энергии, руб/(кВт·ч);

д) рассчитывают разницу среднегодовых затрат на потребление электрической энергии ΔЗ_э, обусловленную изменением системы естественного освещения помещения, по формуле

ΔЗэ = (w2Σz2 - w1Σz1)SпCэ,

(10.7)

где w₁, w₂ - удельная установленная мощность системы искусственного освещения помещения, Вт/м², для первой и второй систем естественного освещения помещения; определяют по таблице 7.2 СП 52.13330.2016;

Σz₁, Σz₂ - продолжительность использования искусственного освещения в помещении, ч/год, для первой и второй систем естественного освещения помещения; определяют расчетом;

S_п - площадь помещения, м²;

C_э - перспективная цена электрической энергии, руб/(кВт ч);

е) рассчитывают разницу среднегодовых эксплуатационных затрат по формуле

ΔЭ = (ΔЗт - ΔЗэ).

(10.8)

10.5 Проверяют условие окупаемости затрат на изменение системы естественного освещения помещения с первой на вторую:

ΔK ≤ ΔЭ / (p / 100),

(10.9)

где р - процентная ставка по кредиту банка, %.

Если условие (10.9) не выполняется, то это означает, что затраты на изменение системы естественного освещения помещения в соответствии со второй системой естественного освещения помещения не окупятся и выгоднее принять первую систему естественного освещения помещения, то есть повысить нормы искусственного освещения помещения на ступень. При этом технико-экономический расчет заканчивают.

10.6 При выполнении условия (10.9) проводят расчет срока окупаемости измененной системы естественного освещения помещения по формуле

Tо = ln[1 / (1 - (ΔK / ΔЭ)·(p / 100))] / ln(1 + p / 100).

(10.10)

Проводят сопоставление расчетного срока окупаемости измененной системы естественного освещения помещения с принятым предельно допустимым значением Т_о.доп. Если T_о < Т_о.доп, то экономически оправдан выбор второй системы естественного освещения помещения, в противном случае экономически оправдан выбор первой системы естественного освещения помещения.

Приложение А

Методика расчета естественного освещения помещений

А.1 Методика предназначена для расчета коэффициента естественной освещенности КЕО применительно к боковой системе освещения с различными схемами расположения зданий в условиях застройки, а также для расчета КЕО в помещениях с верхней (через фонари различных конструкций) и комбинированной (верхней и боковой) системами естественного освещения.

А.2 Расчет коэффициента естественной освещенности

Расчет коэффициента естественной освещенности КЕО следует проводить:

а) при боковом освещении по формуле

(А.1)

б) при верхнем освещении шедовыми прямоугольными, А-образными, трапециевидными, зенитными фонарями по формуле

(А.2)

в) при верхнем освещении шахтными фонарями по формуле

(А.3)

г) при комбинированном (верхнем и боковом) освещении по формуле

(А.4)

где C_N - коэффициент, учитывающий особенности светового климата, принимают по таблице 5.1 СП 52.13330.2016 в зависимости от номера группы административных районов Российской Федерации;

L - число участков небосвода, видимых через световой проем из расчетной точки;

ε_бi - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет от i-го участка неба, определяемый по формуле (А.10);

q(γ)_i - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость i-го участка облачного неба МКО, определяемый по таблице А.1;

М - число участков фасадов зданий противостоящей застройки, видимых через световой проем из расчетной точки;

N_ф - число световых проемов в покрытии;

ε_здj - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от j-го участка фасадов зданий противостоящей застройки, определяемый по формуле (А.11);

b_фj - средняя относительная яркость j-го участка противостоящего (экранирующего) здания, расположенного параллельно исследуемому зданию (помещению), определяемая по таблице А.2. Иные схемы застройки необходимо приводить к схеме № 1 с параллельным расположением зданий согласно рисунку А.1;

r₀ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию, принимаемый по таблицам А.4 и А.5;

MF - коэффициент эксплуатации, определяемый по таблице 4.3 СП 52.13330.2016;

ε_вi - геометрический КЕО в расчетной точке при верхнем освещении от i-го проема.

При расчете средней относительной яркости фасадов b_фj по таблице А.2 коэффициент отражения строительных и облицовочных материалов ρ для фасадов противостоящих зданий без оконных проемов, а также средневзвешенный коэффициент отражения фасадов ρ_ф с учетом оконных проемов следует принимать по таблице А.3. Для строящихся зданий допускается принимать ρ_ф по данным, приведенным в документации на отделочный материал фасада, или поданным измерений.

Средневзвешенный коэффициент отражения оконных проемов с учетом переплетов ρ_ок в расчетах принимают равным 0,20.

Средневзвешенный коэффициент отражения фасадов ρ_ф с отделочными материалами, отличающимися от приведенных в таблице А.3, с учетом оконных блоков следует определять по формуле

(А.5)

где ρ и ρ_ок - коэффициент отражения отделочного материала фасада и оконных блоков соответственно;

S_фас и S_ок - площадь фасада без учета оконных блоков и площадь оконных блоков соответственно;

K_здj - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при наличии противостоящих зданий, определяемый по формуле

(А.6)

где K_зд0 - коэффициент, учитывающий изменения внутренней отраженной составляющей КЕО в помещении при полном закрытии небосвода зданиями, видимыми из расчетной точки, определяемый по таблице А.6.

Для наиболее часто встречающихся в практике строительства схем застройки зданий, отличающихся от приведенных на рисунке А.1, коэффициент K_зд определяют согласно схемам, приведенным на рисунках А.2 - А.3;

1 - исследуемое помещение; 2 - экранирующее здание;
С - расчетная точка в разрезе; С' - расчетная точка в плане;
I - II - участок экранирующего здания, видимый из расчетной точки через световой проем;
z₁ - индекс экранирующего здания в плане; z₂ - индекс экранирующего здания в разрезе

Примечание - Другие обозначения см. в разделе 4.

Рисунок А.1 - Схема № 1 к определению параметров застройки при
параллельном расположении зданий в застройке

1 - исследуемое помещение; 2 - экранирующее здание;
С - расчетная точка в разрезе; С' - расчетная точка в плане;
I - II - участок экранирующего здания, видимый из расчетной точки через световой проем

Примечание - Другие обозначения см. в разделе 4 и А.3.

Рисунок А.2 - Схема № 2 к определению параметров застройки при
расположении экранирующего здания под углом к исследуемому зданию

1 - исследуемое помещение; 2 - экранирующее здание;
С - расчетная точка в разрезе; С' - расчетная точка в плане;
I - II - III - участки экранирующего здания, видимые из расчетной точки через световой проем

Примечание - Другие обозначения см. в разделе 4 и А.3.

Рисунок А.3 - Схема № 3 к определению параметров Г-образного расположения
зданий в застройке

τ₀ - общий коэффициент пропускания света, определяемый по формуле

τ0 = τ1τ2τ3τ4τ5,

(А.7)

где τ₁ - коэффициент светопропускания материала, определяемый по таблицам А.7 и А.8;

τ₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема, определяемый по таблице А.9. Размеры светопроема принимают равными размерам коробки переплета по наружному обмеру;

τ₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, определяемый по таблице А.10 (при боковом освещении τ₃ = 1);

τ₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, определяемый в соответствии с таблицей А.10;

τ₅ - коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарями, принимаемый равным 0,9;

ε_ср - среднее значение геометрического КЕО при верхнем освещении на линии пересечения УРП и плоскости характерного вертикального разреза помещения, определяемое из соотношения

(А.8)

где N - число расчетных точек.

Среднее значение КЕО е_ср при верхнем или комбинированном освещении определяют по формуле

(А.9)

где е₁ и e_N - значения КЕО при верхнем или комбинированном освещении в первой и последней точках характерного разреза помещения;

е_i - значения КЕО в остальных точках характерного разреза помещения (i = 2, 3, ..., N - 1).

Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий прямой свет неба от равнояркого небосвода в какой-либо точке помещения при боковом освещении, определяют по формуле

(А.10)

где n₁ - число лучей по графику I, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

n₂ - число лучей по графику II, проходящих от неба через световые проемы в расчетную точку на плане помещения.

Геометрический коэффициент естественной освещенности ε_здj, учитывающий свет, отраженный от противостоящего здания при боковом освещении, определяют по формуле

(А.11)

где  - число лучей по графику I, проходящих от противостоящего здания через световые проемы в расчетную точку на поперечном разрезе помещения;

 - число лучей по графику II, проходящих от противостоящего здания через световой проем в расчетную точку на плане помещения.

Расчетные значения КЕО е_р, полученные по формулам (А.1) - (А.4), (А.7), (А.8), следует округлять до сотых долей. Допускается снижение расчетного значения КЕО е_р по сравнению с нормируемым КЕО на 10 %.

Таблица А.1 - Значения коэффициента q(γ) (по ГОСТ Р 57260)

Таблица А.2 - Значения средней относительной яркости фасадов экранирующих (противостоящих) зданий b_ф с параллельным их расположением по схеме № 1

Таблица А.3 - Значения коэффициента отражения некоторых строительных материалов р и средневзвешенного коэффициента отражения фасада ρ_ф

Таблица А.4 - Значения r₀ для УРП

Таблица А.5 - Значения r₀ на уровне пола