Что такое естественное освещение и каким бывает

Что такое освещение

Освещение — это наличие света из разных источников, при котором человек различает окружающее пространство и находящиеся в нем объекты. В свою очередь, все физические объекты, окружающие людей, разделяют на светящиеся и несветящиеся. При работе, связанной с необходимостью различать объекты, обеспечивают требуемую освещенность на рабочем месте.

При недостаточном количестве света возникает повышенная утомляемость глаз и опасность травмирования сотрудника.

Длительная работа в таких условиях приводит к физическим и умственным перегрузкам, вызывает хронические заболевания.

Чрезмерная яркость, в свою очередь, может на некоторое время привести к потере способности различать предметы или даже к полному прекращению работы. Различают прямое ослепление, при котором на глаз воздействует сильный источник света. Ослепление может быть также вызвано воздействием света, отражающегося от разных поверхностей.

В каких нормативно-технических документах прописаны нормы и требования

Основные требования, предъявляемые к системам освещения, определяются следующими НТД:

• СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 “Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий”.
• СНиП 52.13330.2016 “Естественное и искусственное освещение”. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95.
• Свод правил естественного и искусственного освещения СП 52.13330.2016.

Основные характеристики и единицы измерения

В системе СИ световой поток измеряется в люменах (лм). Один люмен равен одинаковому во всех направлениях световому потоку. Этот поток излучает единичный источник света, сила которого равна 1 канделе.

Свет от такого источника освещает часть пространства, которое должно объединять все лучи, выходящие из одной точки и пересекающие плоскость — телесный угол. Величина данного угла равна 1 стерадиану.

Поверхности предметов лучше видны в зависимости от количества света, попадающего на них.

Теперь перейдем к определению освещенности. Это отношение светового потока к площади участка поверхности, на который он падает.

В системе СИ освещенность измеряется в люксах (лк). Значение освещенности вычисляется по формуле Е=Ф/S. В ней Ф — световой поток в люменах, S — освещаемая площадь в квадратных метрах. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр.

Если расстояние между источником света и поверхностью увеличить, то освещенность уменьшится пропорционально квадрату расстояния. Для примера: если увеличить расстояние в два раза, значение освещенности снизится в четыре раза.

Представим, что мы пытаемся рассмотреть некий предмет ночью при помощи фонарика. Если света, испускаемого фонариком, недостаточно, то мы просто приблизим устройство к предмету.

Также освещенность зависит от того, под каким углом от фонарика падает свет на предмет. Если угол прямой, то поверхность предмета видна намного лучше. Наконец, освещенность напрямую зависит от мощности источника света. Чем мощнее фонарик, тем лучше видны предметы, на которые он направлен.

Подробнее о единицах измерения в освещении вы можете почитать здесь.

Что такое естественное освещение и какие виды освещения бывают?

Прежде чем приступать к разбору основных понятий естественного освещения давайте разберемся что это собственно говоря такое и какие виды освещения вообще бывают? Ответить на этот вопрос нам поможет СНиП 23 – 05 – 95, который собственно говоря и нормирует все виды освещения.

Итак, освещение бывает естественное, совмещенное и искусственное:

• Естественным называют освещение, полученное от энергии солнца.
• Искусственным называют освещение, полученное от источников света созданных человеческими руками (см. Искусственное и естественное освещение: основные понятия и стадии расчета).
• А совмещенным называют освещение часть которого получается от энергии солнца, а часть от источников света созданных человеческими руками.

Боковое естественное освещение

Естественное освещение в свою очередь разделяется на несколько типов – верхнее, боковое и совмещенное. Как понятно из названия, типы эти зависят от плоскости падения света в помещения. Если это стеклянная крыша, то это верхнее освещение. Если это окно в стене, то боковое освещение. Комбинированным называется освещение сочетающее верхнее и боковое.

Верхнее естественное освещение

Верхнее освещение создает меньшее количество теней и его сложнее затенить. Но в то же время оно может быть организовано только в одноэтажных зданиях либо на верхних этажах многоэтажных зданий. Да и о тепловых потерях у такого вида освещения забывать нельзя.

Комбинированное естественное освещение

Исходя из этого значительно чаще используется боковое освещение. Реализовать его можно в зданиях любого типа, и оно не так больно «бьёт» по энергоэффективности сооружения.

В то же время в зданиях большой глубины (с большим расстоянием от окна до противоположной стены) реализовать такой вид освещения своими руками крайне сложно. В таких зданиях обычно применяют комбинированное естественное или совмещенное освещение.

Нормы освещенности для жилых помещений

В Российской Федерации необходимый уровень освещенности определяется согласно строительным нормативным документам – это СНиП 23-05-95 (актуальная версия документа СП 52.13330.2016) и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.

Непосредственно степень освещенности помещения измеряется в специальный единицах — Люксах (Лк). Единица измерения светового потока — Люмены (Лм). 1 Люмен светового потока, который падает на 1 квадратный метр поверхности представляет собой 1 Люкс.

Обозначим список нормальных значений освещения в виде наглядной таблицы. Для примера рассмотрим нормы света принятые международной комиссией по освещению (МКО).

Вид жилого помещения	Освещенность РФ, Лк	Освещенность по МКО, Лк
Жилые комнаты	150	200-300
Подсобные помещения	300	300-500
Санузлы, ванные, душевые	50	100
Гардеробные	75	100
Кабинет или читальный зал	300	500
Детская	200
Кухня	150	200
Коридор	50-75	100

Важно отметить, что нормы освещенности согласно МКО значительно выше, чем в РФ. Количество необходимого освещения рассчитывается исходя из рабочего назначения помещения и вида работ которые в нем выполняются

При проектировании общего светового плана комбинируются источники общего, местного назначения, рассеянного и акцентированного света, а также учитывается естественная инсоляция

Количество необходимого освещения рассчитывается исходя из рабочего назначения помещения и вида работ которые в нем выполняются. При проектировании общего светового плана комбинируются источники общего, местного назначения, рассеянного и акцентированного света, а также учитывается естественная инсоляция.

СНиП 23-05-95

Или актуализированная редакция — СП 52.13330.2016. Свод правил, описывающий и регламентирующий нормы естественного и искусственного освещения зданий и сооружений различного назначения, а также прилегающих территорий и площадей под застройку. Требования, приведенные в документе обязательны к соблюдению при проектировании зданий различной функциональности, мест работ вне зданий, наружного освещения населенных пунктов, транспортных тоннелей.

Приведем для примера некоторые показатели освещенности, согласно СНиП 23-05-95.

Место	Показатели освещенности, Лк	Место	Показатели освещенности, Лк
Основные автомагистрали города, центр города	30	Жилые комнаты, гостиные, спальни	150
Неосновные дороги, улицы за пределами города	20	Детские комнаты	200
Пешеходные дороги в городе	10	Лестницы в подъезде	20
Основные улицы жилой застройки	6	Внутридомовые площадки, вестибюли	30
Переулки	4	Подпол, чердак	20
Поселковые дороги	2	Лифтовая шахта	5

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03

Санитарные правила и нормы «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Разработаны в соответствие с Федеральным Законом №52-ФЗ и предназначены к соблюдению для компаний и ИП, которые занимаются проектированием и строительством жилых и общественных зданий. При разработке СНиП брались в расчет все факторы, которые могут повлиять на работоспособность человека. Учитывались комбинированные источники освещения и световой поток естественной подсветки.

Как замерить освещенность помещения

Освещенность в конкретном случае или месте можно измерить при помощи специального прибора – люксометра. У прибора простой принципе работы: фотоэлемент в датчике улавливает световой поток и преобразует его в электрический сигнал. Эти показания отображаются на ЖК дисплее люксометра в виде числа Лк.

Общие требования к освещению в МО

Согласно п. 2.5. раздела II СП 2.1.3678-20 уровни естественного и искусственного освещения, инсоляции, шума, вибрации, электромагнитных полей в помещениях хозяйствующих субъектов должны соответствовать гигиеническим нормативам.

Пункт 4.6. раздела IV СП 2.1.3678-20 посвящен требованиям, предъявляемых к естественному, искусственному и совмещенному освещению помещений медицинских организаций, но он имеет отсылочный характер. Так, в МО согласно п. 4.6. раздела IV СП 2.1.3678-20 показатели естественного, искусственного и совмещенного освещения должны соответствовать гигиеническим нормативам. Помещения с постоянным пребыванием пациентов и работников должны иметь естественное освещение.

Пунктом 4.6.2. раздела IV СП 2.1.3678-20 установлено, что без естественного освещения или с освещением вторым светом при условии обеспечения нормируемых показателей микроклимата и кратности воздухообмена размещаются технические и инженерные помещения, к которым относятся:

• тепло пункты;
• насосные, компрессорные, вентиляционные камеры;
• дистилляционные, мастерские по эксплуатации зданий.

Без естественного освещения могут быть помещения работников, к которым относятся помещения для занятий работников, конференц-залы, помещения отдыха, приема пищи, выездных бригад, гардеробные, душевые, санитарный узел.

Также без естественного помещения в МО могут быть организованы помещения вспомогательных служб:

• экспедиции;
• загрузочные;
• архивы;
• кладовые и хранилища всех видов;
• термостатная, комната приготовления сред;
• центральные бельевые;
• помещения приготовления рабочих дезинфекционных растворов;
• моечные;
• столовые;
• помещения пищеблоков, прачечных, центральных стерилизационных;
• дезинфекционных отделений;
• помещения хранения и одевания трупов;
• траурный зал;
• помещения обработки медицинских отходов;
• санитарные пропускники;
• санитарные комнаты;
• клизменные.

Кроме того, нормы пункта 4.6.2 раздела IV СП 2.1.3678-20 допускают размещение без естественного освещения или с освещением вторым светом:

• кабинетов и помещений восстановительного лечения организаций, для которых медицинская деятельность не является основной;
• помещения в составе лабораторий площадью до 100 м2;
• кабинетов консультативного приема врачей, при наличии ординаторской (помещения) работников с естественным освещением;
• кабинетов гирудотерапии;
• саун;
• помещений подготовки парафина, озокерита, обработки прокладок, фотарии;
• кабинетов бальнеологических процедур, регенерации грязи, лечения сном;
• кабинетов электросветолечения, процедурных лучевой терапии, лучевой, радионуклидной и магнитно-резонансной диагностики;
• комнат управления при них и других помещений кабинетов, представляющие с ними единый функциональный процесс;
• блоков радионуклидного обеспечения, помещений зуботехнических лабораторий;
• кабинетов медицинской оптики;
• помещений медицинской организации, расположенных в торгово-развлекательных комплексах, общей площадью не более 100 м.кв.

Заключительные положения

Пожалуй, на сегодняшний день нет ни одной МО, которая смогла бы соблюсти в своих помещениях все без исключения требования многочисленных санитарных правил и норм. Вникая в установленные требования даже по одному из критериев, как в нашем случае к освещению МО, понимаешь, что возникает масса сложностей не только с исполнением требований, но в первую очередь, с их пониманием. Как уже указывалось ранее, основная проблема отечественной системы санитарных правил и норм, это их чрезмерное количество, огромное число норм к другим, а также наличие действующих санитарных правил, которые были разработаны и утверждены еще во времена СССР. Все это усложняет их понимание и применение МО. Частично это проблема была решена в связи с введением «регуляторной гильотины» и обновлением СанПинов для медицинских организаций. Но, увы, полностью решенной её назвать нельзя (в частности, неприкосновенным остался свод правил по проектированию и строительству)

Проблема исполнения санитарных требований это, как можно выразиться, «палка о двух концах». С одной стороны, проектируемые современные МО, или те МО, в которых производится основательная реконструкция, просто не могут руководствоваться в процессе своего создания устаревшими нормами времен советского периода. С другой стороны, все мы знаем, что в различных регионах нашей огромной страны здания сотен медицинских учреждений имеют год постройки, который исчисляется несколькими десятилетиями и многие их этих зданий и помещений находятся в плачевном состоянии. Для таких МО соответствовать современным санитарным требованиям просто технически невозможно, не говоря уже о финансовой стороне вопроса. Для таких МО руководствоваться и соответствовать правилам, введённым в действие во времена СССР, наверное, более удобно, так как эти правила разрабатывались как раз в ту самую эпоху, когда были построены их здания. Поэтому практически любая проверка, проводимая надзорными органами на предмет соблюдения санитарных правил и норм, заканчивается выявлением нарушений и привлечением к ответственности МО или ее должностных лиц. И это характерно не только для частной медицины, но и для государственных (или муниципальных) медорганизаций. Причина несоблюдения всех установленных законодателем санитарных требований банальна и кроется не столько в нежелании руководства МО их соблюдать и, тем более, не в халатности медперсонала, сколько в отсутствии финансирования со стороны государства на оснащение государственных и муниципальных МО всем тем необходимым, что требуют нормы действующих санитарных правовых актов.

Типы естественного освещения

Естественное освещение осуществляется наружным светом, проникающим внутрь здания. Его разделяют по тому, как это происходит. Поскольку свет может попадать в здание сверху или сбоку, естественное освещение делится на следующие виды.

Верхнее освещение

Внешний свет проникает в здание через фонари на крыше:

Другой вариант верхнего освещения – свет проникает в здание в местах перепада высот:

Комбинированное освещение

Комбинированное освещение – это одновременное использование верхнего и бокового освещения в любых сочетаниях:

В большинстве современных зданий используется один из типов естественного освещения. Исключения – сооружения, где отсутствие естественного света определяется технологическим процессом.

Иногда классификация естественного освещения проводится в зависимости от характера светового потока. Выделяют три вида:

• Направленное освещение, когда используется направленный световой поток из проёмов. Он лучше всего выделяет границы объектов и обеспечивает высокий светомоделирующий эффект.
• Направленное бестеневое освещение, в котором интерьер освещается светом, отражённым от поверхностей сразу после попадания в помещение.
• Отражённое бестеневое освещение, когда объекты в помещении освещаются только отражённым от поверхностей светом, а световые проёмы скрыты от наблюдателя.

Типы естественного освещения

Естественное освещение по своей природе является наиболее правильным как для жилых, так и для офисных помещений. Естественный — не мерцает, глаза при нём не устают, цветопередача остается без искажений, а также не расходуется электрическая энергия. Солнечный свет освещает, согревает помещение — его присутствие наполняет помещение атмосферой уюта и комфорта.

За все время существования культуры и развития цивилизации человечество разработало несколько способов освещения комнат естественным светом.

Виды (типы) естественного освещения.

Условно эти приёмы можно разделить на три вида естественного освещения: боковое (а,б), верхнее (в) и комбинированное (г).

Боковое − поступает в помещение через оконные проёмы, напрямую зависит от количества окон. В любом случае, даже при больших окнах показатели уже к середине комнаты снижаются на 50% солнечного света, а до противоположной стены оно просто не достает.

Верхнее − спускается с потолка, считается идеальным и его использование дает наиболее полноценное проникновение света во все уголки пространства. Для обеспечения естественного света через потолок необходимо внести в проект использование специальных стекол и конструкций, позволяющих осуществить данный проект. К тому же следует помнить, что данный способ подойдет только для верхнего этажа здания или в одноэтажном строительстве.

Комбинированное − наиболее удачным считается совмещать доступные способы поступление света, при котором учитываются все возможные варианты в данном конкретном проекте

При использовании комбинированных способов стоит обратить внимание не только на светопроходимость стекол, но и энергосберегающие технологии, поскольку оконные проёмы, особенно в потолке расходуют тепло дома

Определение

Естественное освещение – это освещение поверхности Земли за счет прямого солнечного излучения или рассеянного света, исходящего от небосвода. Это самый комфортный вариант в дневное время, благоприятный для человеческого зрения, поэтому по возможности следует использовать именно его.

Источник естественного света – Солнце, которое излучает мощнейший поток световой энергии. Она достигает поверхности планеты как виде прямого, так и в виде рассеянного излучения. Для проведения всех видов расчетов по естественной освещенности для помещений используется только диффузный (рассеянный) свет.

Особенность этого показателя заключается в том, что он не имеет определенной величины и зависит от целого ряда характеристик:

1. Географическая широта. Чем ближе к экватору – тем больше солнца приходится на поверхность и тем выше показатели освещенности.
2. Расположение объекта. Если он находится около высоких гор или в природной низине, то показатели снижаются по естественным причинам. Не стоит забывать и искусственные препятствия – высокие здания рядом или деревья с густой кроной.
3. Пора года. В зависимости от периода освещенность очень сильно меняется, так как солнце опускается ниже в зимний сезон и поднимается выше в летний.
4. Время суток. Максимальная освещенность в дневное время, а в утренние и вечерние часы она ниже.
5. Облачность также оказывает большое влияние. Этот фактор может действовать по-разному, точно предугадать его сложно. Обычно учитывают средний уровень облачности для той или иной местности.

Кстати! Естественное освещение может сильно меняться даже в течение нескольких часов. Поэтому при расчетах и выборе варианта надо стараться использовать имеющиеся световые ресурсы с максимальной пользой.

По назначению

Кроме вышеперечисленных видов системы освещения подразделяются на декоративные, рекламные, архитектурные и витринные.

Декоративное освещение позволяет улучшить привлекательность интерьера, правильно расставив световые акценты, сделать его более уютным. Оно организуется встроенными, потолочными или напольными светильниками.

Основная задача наружного рекламного, архитектурного и витринного освещения — придание объекту выразительности и привлекательного внешнего вида. Требования для таких систем определяются спецификой объекта и нормативными показателями.

При проектировании учитывают, что яркость таких систем не должна заметно отличаться от общей яркости освещения

Также обращают внимание на коэффициент отражения и уровень распределения светового потока от витрин. Свет, исходящий от витрин, не должен ослеплять людей

Нормы освещения для жилых помещений

С документами разобрались, теперь посмотрим, какие нормы естественного и искусственного освещения в них прописаны. Для удобства сведем их в таблицу освещенности. Приведенная информация взята из СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03, раздел II «Гигиенические требования к естественному освещению помещений жилых и общественных зданий» и раздел III «Гигиенические требования к искусственному освещению помещений жилых и общественных зданий».

Внимание! С освещенностью связаны следующие физические величины и единицы их измерения:

Освещенность. Световая величина, равная отношению светового потока, падающего на определенный участок поверхности, к его площади. Измеряется в люксах (лк).

Световой поток. Величина, характеризующая количество световой энергии, переносимой через определенную площадь за единицу времени. Измеряется в люменах (лм).

• Яркость. Световой поток, посылаемый в определенном направлении, деленный на элементарный телесный угол вблизи этого направления и на проекцию площади источника на плоскость, перпендикулярную оси наблюдения. Измеряется в канделах на метр². Сегодня в системе СИ обозначения не предусмотрено, ранее обозначалась как нит (нт).
• Кандела. Сила света в направлении источника, испускающего монохроматическое излучение, энергетическая мощность которого в этом направлении составляет 0,001464 ватта/стерадиан. Обозначается как кд.
• Коэффициент пульсаций. Отношение максимальной к минимальной освещенности объекта в люксах за единицу времени. Выражается в процентах или долях единицы (при КП=0 пульсации равны нулю, 1 – максимальны, 100%).

Коэффициент естественной освещенности (КЕО). Отношение естественной освещенности, создаваемой в определенной точке в помещении светом неба к значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой таким же светом. Выражается в процентах.

Подробнее познакомиться с этими величинами можно в статье «В каких единицах измеряется освещенность и яркость света – что такое люксы».

Нормы естественного и искусственного освещения в жилых помещениях:

Тип помещения	Коэффициент естественного освещения (КЕО), %	Искусственное освещение
Верхнее	Боковое	Освещенность рабочей поверхности, лк	Коэффициент пульсаций, %
Гостиная, спальня	2.0	0.5	150	–
Комната в общежитии	2.0	0.5	150	–
Кухня, столовая	2.0	0.5	150	–
Детская	2.5	0.7	200	–
Кабинет	3.0	1.0	300	–
Коридор (внутриквартирный)	-*	–	50	–
Кладовая, подсобка	–	–	30	–
Гардеробная	–	–	75	–
Сауна	–	–	100	–
Бассейн	2.0	0.5	100	20
Тренажерная	–	–	150	20
Бильярдная	–	–	300	20
Ванная, душевая, уборная, санузел	–	–	50	–
Общедомовая лестница	–	–	20	–
Общедомовой коридор, лифтовой холл	–	–	20	–
Колясочная	–	–	20	–
Электрощитовые, машинные отделения лифтов, теплопунктов	–	–	20	–
Проходы технических этажей, подвалы, чердаки	–	–	20	–

* Прочерк – не нормируется.

Существуют ли нормы в ваттах на квадратный метр

На некоторых ресурсах можно найти таблицу норм освещения, выраженных в ваттах на метр квадратный. Для примера возьмем эту, хотя их множество:

К этой таблице есть примечание, что она взята из СанПиН. Во-первых, что значит 20-42? То есть по нормативу освещенность может гулять туда-сюда в 2 с лишним раза? Почему 42? Не 40, не 43.12, а 42? Это уже должно насторожить. Но мы продолжим. Что это за ватты? Если мощность потребления лампой накаливания, то 20 Вт – это световой поток 250 лм. Если люминесцентной, то 900 лм, а если лампочка светодиодная, то при потребляемой мощности 20 Вт сила светового потока будет достигать 1 800 лм. Далее согласно таблице надевать шляпу и искать зонт я должен при свете лучины. И, наконец, самое главное – покажите мне место в СанПиН или любом другом нормативном документе, где освещенность выражается в ваттах на метр квадратный?!

Естественное освещение – что это такое

К естественному освещению относят освещение помещений солнечными лучами (прямыми или рассеянными облачным покровом), проходящими в помещение через световые проёмы в конструкциях здания.

Главная особенность естественного освещения – зависимость от множества факторов, среди которых немало изменчивых. Освещённость одного и того же помещения естественным светом может существенно различаться даже в одно и то же время суток. Поэтому расчёт естественного освещения – сложная задача. Чаще всего она решается так, чтобы обеспечить необходимую освещённость в среднем, учитывая, что при недостатке освещённости включится дополнительное искусственное освещение.

Заключение

Рассмотрев типы освещения, его основные характеристики, требования нормативных документов, можно определить эффективность проведения рабочих процессов. Производительность труда и комфорт напрямую связаны с уровнем освещенности.

При определении уровня освещенности учитывают и специфику самого объекта, на котором проводятся измерения. При возникновении сложностей можно обратиться за помощью в специализированные организации.

Предыдущая
ОсвещениеЧто называется освещенностью
Следующая
ОсвещениеКак собрать схему управления светом из трёх мест

Спасибо, помогло!41Не помогло12