Проектирование естественного освещения
2.4. Проектирование естественного освещения зданий должно базироваться на детальном изучении технологических или иных трудовых процессов, выполняемых в помещениях, а также на светоклиматических особенностях места строительства зданий. При этом должны быть определены следующие характеристики:
характеристика зрительной работы, наименьший размер объекта различения, разряд зрительной работы, контраст объекта различения с фоном, характеристика фона;
местонахождение здания на карте светового климата;
нормированное значение КЕО еН с учетом характера зрительной работы и светоклиматических особенностей места расположения зданий;
требуемая равномерность естественного освещения;
габаритные размеры и расположение оборудования, возможное затенение им рабочих поверхностей;
желательное направление падения светового потока на рабочую поверхность;
продолжительность использования естественного освещения в течение суток для разных месяцев года с учетом назначения помещения, режима работы и светового климата местности;
необходимость защиты помещения от слепящего действия прямого солнечного света;
дополнительные требования к освещению, вытекающие из специфики технологического процесса и архитектурных требований к интерьеру (требования к спектральному составу искусственного света, постоянство освещенности во времени, насыщенность помещения светом, распределение яркости в поле зрения, соотношение освещенности на вертикальной и горизонтальной поверхностях).
2.5. Проектирование естественного освещения зданий целесообразно осуществлять в следующей последовательности:
1-й этап - определение требований к естественному освещению помещений; определение нормированного значения КЕО по разряду преобладающих в помещении зрительных работ;
выбор систем освещения;
выбор типов светового проема и светопропускающего материала;
выбор средств для ограничения слепящего действия прямого солнечного света;
учет ориентации зданий 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, зонам и участкам с недостаточным естественным освещением;
определение требований к эксплуатации световых проемов (необходимость устройства подходов к остеклению);
4-й этап - внесение необходимых коррективов в проект естественного освещения и повторный проверочный расчет (при необходимости).
2.6. Систему естественного освещения зданий (боковое, верхнее или комбинированное) рекомендуется выбирать с учетом следующих факторов:
назначения и принятого архитектурно-планировочного, объемно-пространственного и конструктивного решения зданий;
требований к естественному освещению помещений, учитывающих особенности технологии и характера зрительной работы;
климатических и светоклиматических особенностей места строительства;
экономичности естественного освещения (по приведенным затратам).
2.7. Верхнее и комбинированное естественное освещение следует применять преимущественно в производственных одноэтажных многопролетных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, в одноэтажных общественных зданиях большой площади (крытые рынки, стадионы, выставочные павильоны и т.п.), а также в зданиях с крупногабаритными технологическими объемами, в частности, производственных транспортных предприятий, предназначенных для ввода подвижного состава.
2.8. Боковое естественное освещение следует применять в многоэтажных производственных, общественных и жилых зданиях, одноэтажных жилых зданиях, а также в одноэтажных общественных и производственных зданиях, в которых отношение глубины помещений к высоте окон над условной рабочей поверхностью не превышает 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 определяются на основе расчета значений КЕО в точках характерного разреза помещения и сопоставления их с наименьшим нормированным КЕО соответственно для естественного и совмещенного освещения. 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 выбираются, исходя из требований технологии условий климата места строительства и технико-экономических требований.
2.9. При выборе окон, фонарей и светопропускающих материалов следует учитывать:
требования к естественному освещению помещений;
назначение, объемно-пространственное и конструктивное решение здания;
ориентацию здания по сторонам горизонта;
климатические и светоклиматические особенности места строительства;
необходимость защиты помещений от инсоляции;
степень загрязнения воздуха;
необходимость обеспечения наименьших приведенных и энергетических затрат.
2.10. Для устройства верхнего естественного освещения помещений производственных зданий следует применять, как правило, светоаэрационные или зенитные фонари, номенклатура которых приведена в табл. 6. При проектировании целесообразно использовать типовые конструкции фонарей.
В случае необходимости применения для верхнего естественного освещения конструкций фонарей, не входящих в номенклатуру, следует использовать рекомендации табл. 7.
При выборе светопропускающих материалов для световых проемов следует руководствоваться табл. 8.
2.11. Прямоугольные светоаэрационные фонари шириной 6 или 12 м с одним или двумя ярусами остекления следует применять, как правило, 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.
2.12. 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 и 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.
Таблица 6
| Профиль фонаря | Размер светового проема, мм | Вид заполнения светового проема фонаря | Тип покрытия | Номер типовой серии | |
| материал | переплет | ||||
| а) Фонари прямоугольные светоаэрационные | |||||
| П-образный одноярусный | 6´84 (макс.) 12´84 (макс.) | Листовое стекло, одинарное | Открывающийся | ЖБ и ПН | 1.464-11 |
| П-образный двухъярусный | 12´84 (макс.) | То же | То же | ЖБ и ПН | 1.464-13 |
| б) Фонари зенитные | |||||
| Криволинейный | 1,2´1,4 1,4´6,0 | Двухслойный элемент из органического стекла | Глухой | ЖБ и ПН | 1.464-1 |
| Криволинейный | 1,1´1,1 1,5´1,7 2,6´2,6 1,5´6,0 | То же | Глухой открывающийся | ЖБ и ПН | 1.464-15 |
| Односкатный Двухскатный Односкатный | 1,0´1,5 3,0´3,0 1,5´1,5 1,5´3,0 1,5´6,0 | Стеклопакет двухслойный Профильное стекло швеллерное, двухслойное | Открывающийся Глухой То же | ПН | 1.464-10 |
| Односкатный | 1,5´1,7 | Стеклопакет двухслойный | Открывающийся | ЖБ и ПН | 1.464.2-14, вып. 1 |
| Двухскатный | 2,7´2,7 | Стеклопакет двухслойный | Глухой | ЖБ | 1.464.2-17, вып. 1 |
| Двухскатный | 2,9´5,9 | То же | То же | ЖБ и ПН | 1.464.2-18, вып. 1 |
| Односкатный | 1,5´1,7 | Стеклопакет трехслойный | » | ЖБ и ПН | 1.464.2-21 |
| Примечание. ЖБ - железобетонное покрытие; ПН - профилированный настил. |
Таблица 7
| Фонари | Область преимущественного использования по условиям | ||
| зрительной работы | климатического района места строительства | внутреннего режима производства | |
| Прямоугольные светоаэрационные | Для IV-VII разр. | Для II-IV строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. остекление фонарей следует ориентировать на С и Ю) | Характеризуемых избытками явного тепла от 23 до 50 Вт/м3 |
| Трапециевидные светоаэрационные | Для II, III и IV разр. | Для I (южнее 60° с. ш. и строительно-климатического района (остекление фонарей следует ориентировать на С и Ю) | То же |
| Зенитные «точечные» и панельные | Для I-VII разрядов зрительной работы; для крупнопролетных зданий (при равномерном размещении световых проемов по покрытию) | Для I, II, III и IV строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. заполнение фонарей необходимо выполнять из светорассеивающих или теплозащитных стекол) | С суммарными избытками явного тепла не свыше 23 Вт/м3 и с незначительными выделениями пыли и копоти |
| Зенитные со светопроводными шахтами | Для II-VI разрядов зрительной работы; для производственных и общественных зданий с техническими этажами и подвесными потолками | Для всех строительно-климатических районов (при расположении зданий южнее 55° с. ш. и неглубоких шахтах заполнение фонарей следует выполнять из светорассеивающих или теплозащитных стекол) | С нормальной средой и кондиционированным режимом |
Таблица 8
| Свето- пропускающий материал | Область использования по условиям | Область, где использование не допускается или ограничивается | ||
| конструкции и расположения светового проема | климата места строительства | внутренней среды помещения | ||
| Стекло листовое | Для остекления окон, балконных дверей, фонарей и перегородок | Во всех климатических зонах | В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий | В помещениях с агрессивной средой, вызывающей коррозию стекла, и с повышенной влажностью воздуха |
| Стеклопакеты | Для остекления окон и зенитных фонарей | То же | То же | То же |
| Стекло листовое армированное | Для остекления окон и дверей с целью обеспечения механической прочности заполнения | Во всех климатических зонах | В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также общественных зданий | В помещениях с агрессивной средой, вызывающей коррозию стекла, и с повышенной влажностью воздуха |
| Стекло теплозащитное | Для остекления окон и фонарей | В III и IV строительно-климатических районах | В производственных и общественных зданиях с кондиционированным режимом или повышенными требованиями постоянства температурно-влажностного режима, с постоянным пребыванием людей | То же |
| Профильное стекло | Для заполнения глухих участков световых проемов в стенах и покрытиях | Во всех климатических районах | В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий, предприятий транспорта и связи, складов, общественных зданий | В производственных зданиях с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы, а также во взрывоопасных помещениях и перегородках, ограждающих пути эвакуации |
| Стекло узорчатое | Для остекления окон, перегородок дверей | Во всех климатических районах | В помещениях с уменьшенным слепящим действием прямого солнечного света | В производственных помещениях с умеренным и значительным выделениями пыли и копоти |
| Органическое стекло | Для заполнения проемов зенитных фонарей | Во всех климатических районах (в III и IV строительно-климатических районах должны быть предусмотрены солнцезащитные устройства) | В производственных зданиях со средой, вызывающей коррозию силикатного стекла; в производственных зданиях с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы | В производственных помещениях с умеренным и значительным загрязнением стекла пылью и копотью. В производственных помещениях с повышенной пожароопасностью |
| Пустотелые стеклянные блоки | Для заполнения световых проемов в стенах, а также для устройства внутренних перегородок зданий | В зданиях, расположенных в I и II строительно-климатических районах, а также в южных районах | В производственных помещениях с сухим и нормальным режимом внутреннего воздуха; в производственных помещениях с повышенными требованиями к защите от слепящего действия прямого солнечного света; в производственных помещениях и общественных зданиях с повышенными гигиеническими требованиями (например, спортивных сооружениях); в помещениях с повышенными требованиями по пожарной безопасности (например, складах горючих материалов и т.п.) | Во взрывоопасных производственных помещениях |
| Стекло матовое | Для заполнения световых проемов при верхнем освещении | В зданиях, расположенных в III и IV строительно-климатических районах | В производственных помещениях с постоянным пребыванием людей, в которых предъявляются повышенные требования к защите от слепящего действия прямого солнечного света | В тех частях световых проемов, которые должны обеспечивать зрительную связь с наружным пространством |
| Примечание. В наклонных и горизонтальных световых проемах для верхнего освещения под стеклами необходимо устраивать металлические сетки. |
2.13 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.
2.14. Зенитные фонари следует применять, как правило, в производственных зданиях с сухим или нормальным влажностным режимом и незначительными до 23 Вт/м3 избытками явного тепла.
2.15. Зенитные фонари со светопропускающим заполнением из полимерных материалов (органического стекла, полиэфирных стеклопластиков и др.) допускается применять в зданиях не ниже 11-й степени огнестойкости с производствами, относимыми по пожарной опасности к категориям Г и Д при условии применения в покрытии несгораемых или трудносгораемых утеплителей и устройстве по всей кровле защитного слоя из мелкого гравия толщиной 10-15 мм.
2.16. При размещении в покрытиях зданий зенитных фонарей со светопропускающим заполнением из полимерных материалов следует соблюдать следующие правила пожарной безопасности:
а) общая площадь проемов фонарей должна быть не менее 15% площади покрытия здания, при этом площадь светопропускающего заполнения одного фонаря не должна превышать 10 м2;
б) расстояние (в свету) между фонарями следует принимать не менее 3 м при площади светового проема фонаря до 5 м2 и не менее 4,5 м - при площади более 5 м2; при этом, применяя фонари с площадью светового проема от 5 до 10 м2, можно допускать уменьшение расстояния между фонарями в поперечном направлении до 3 м, если расстояние между фонарями в продольном направлении составляет 6 м и более. Такое уменьшение расстояний между фонарями допускается при устройстве в поперечном направлении разрывов шириной (в свету) не менее 6 м через каждые четыре фонаря;
в) фонари разрешается совмещать в группы с общей площадью, не превышающей 10 м2, принимая их за один фонарь и размещая согласно п. 2.16 б настоящего Пособия;
г) между фонарями через каждые 54 м следует устраивать противопожарные разрывы шириной не менее 6 м;
д) расстояние фонарей от противопожарных стен должно составлять не менее 5 м;
е) для обеспечения удаления дыма из помещения в случае пожара следует часть фонарей с общей площадью световых проемов не менее 0,2% площади помещения оборудовать устройством ручного и автоматического открывания и размещать равномерно по площади покрытия.
Таблица 9
| Площадь светового проема фонаря, м2 | Пояс светового климата | |||||
| I-III | IV, V | |||||
| Высота помещений до низа несущих конструкций, м | ||||||
| 6 и менее | от 6 до 10,8 | свыше 10,8 | 6 и менее | от 6 до 10,8 | свыше 10,8 | |
| 2,2-3,0 | + | - | - | + | - | - |
| 8,0-9,0 | + | + | + | - | + | + |
| 16,0-18,0 | - | + | + | - | + | + |
| свыше 18,0 | - | - | + | - | - | + |
| Примечание. Знаки «+» и «-» - соответственно рекомендуемые и не рекомендуемые области применения фонарей. |
2.17. При проектировании естественного или совмещенного освещения выбор зенитных фонарей следует производить с учетом площади светового проема, руководствуясь данными табл. 9.
2.18. 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.
2.19. При проектировании бокового естественного освещения следует применять, как правило, типовые конструкции окон, разработанные на основе единой для всех видов строительства номенклатуры окон из дерева, стали и алюминиевых сплавов, приведенные в табл. 10.
В производственных зданиях промышленных предприятий следует использовать типовые конструкции окон со стальными переплетами следующих серий:
1.436.2-15 - Окна с переплетами из спаренных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания.
1.436.3-16 - Окна с переплетами из гнутых профилей, изготовленных из тонколистовой стали и механизмы открывания.
1.436-2-17 - Окна с переплетами из одинарных прямоугольных стальных труб и механизмы открывания.
Таблица 10
| Номер типовой серии или ГОСТ | Координационный размер окна (высота/ /ширина), м | |
| 1.436.2-15 | 0,6/1,8; 2,4; 3 1,8/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 | 1,2/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 2,4/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 |
| 1.436.3-16 | 1,2/1,8; 2; 2,4; 3 2,4/1,8; 2; 2,4; 3 | 1,8/1,8; 2; 2,4; 3 |
| 1.436.2-17 | 0,6/1,8; 2,4; 3 1,8/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 | 1,2/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 2,4/1,8; 2; 2,4; 3; 4,8; 6 |
| ГОСТ 12506-81 | 1,2/1,8; 2,4; 3 | 1,8/1,8; 2,4; 3 |
| Примечание. Над чертой - высота окна, под чертой - его ширина. |
В производственных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий могут применяться окна с деревянными переплетами в соответствии с ГОСТ 12506-81 и табл. 11.
Конструкции окон с одно- и двухслойным остеклением следует выбирать в зависимости от разности температур внутреннего и наружного воздуха в соответствии со СНиП II-3-79. При многоярусной установке окон в соответствии с сериями: 17436.2-15, 1.436.2-17 и ГОСТ 12506-81 общая высота остекления не должна превышать 7,2 м; серия 1.436.3-16 - 6 м.
2.20. 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, соответственно в нижней и в верхней зонах стены, в соответствии с расчетом.
2.21. При проектировании бокового естественного освещения следует учитывать затенение, создаваемое противостоящими зданиями (при разрывах между зданиями меньше нормативных). Учет затенения производится в соответствии с требованиями СНиП II-4-79 и настоящего Пособия.
2.22. Количество слоев остекления в окнах и фонарях зданий принимается: в соответствии с требованиями СНиП II-3-79;
Таблица 11
Продолжение табл. 11
Продолжение табл. 11
Продолжение табл. 11
Условные обозначения к табл. 11
1 - рамы и коробки оконных переплетов;
2 - створки, фрамуги и форточки открывающихся оконных переплетов:
3 - жалюзийная решетка;
4 - окна, применяемые в жилых зданиях;
5 - окна, применяемые в общественных и вспомогательных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятиях различных отраслей народного хозяйства;
6 - окна, применяемые в производственных зданиях промышленных и сельскохозяйственных предприятий;
7 - окна, применяемые в сельских жилых и общественных зданиях;
8 - окна, применяемые в животноводческих, птицеводческих и других сельскохозяйственных зданиях;
9 - окна с переплетами из дерева;
10 - окна с переплетами из стали;
11 - окна с переплетами из алюминиевых сплавов;
12 - окна с деревоалюминиевыми переплетами.
2.23. 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 С и Ю;
в зданиях с фонарями типа шед, располагаемыми в IV и V поясах светового климата, - на северную четверть горизонта (ССЗ-ССВ).
2.24. При боковом освещении помещений производственных и общественных зданий с повышенными требованиями к постоянству естественного освещения и защите от инсоляции (например, сборочные цехи часовых заводов и прецизионной аппаратуры, помещения сортировки материалов по оттенкам цвета, картинные галереи и т.п.) остекление световых проемов следует ориентировать на северную четверть горизонта (ССЗ-ССВ).
2.25. Выбор устройств для защиты от слепящего действия прямого солнечного света в промышленных зданиях следует производить согласно «Руководству по проектированию и применению солнцезащитных средств в промышленных зданиях» (Москва, 1980).
Солнцезащитные устройства в общественных и жилых зданиях следует предусматривать в соответствии с СНиП по проектированию этих зданий.
2.26. При односменном рабочем (учебном) процессе и при эксплуатации помещений в основном в первой половине дня (например, лекционные аудитории), когда помещения ориентированы на западную четверть горизонта, применение солнцезащитных средств необязательно.