Факторы влияющие на естественное освещение: Оптимизация естественного освещения в офисе и дома

Содержание

Оптимизация естественного освещения в офисе и дома

  1. Главная
  2. Информация
  3. Вопросы реконструкции
  4. Оптимизация естественного освещения в офисе и дома


Темпы строительства в крупных городах приводят к повышению плотности застройки. Вследствие этого нарушается естественное освещение помещений. Строительная компания «Олимпия» при ремонте или реконструкции обеспечивает нужное естественное освещение.

Солнечный свет — часть системы энергосбережения, способствует соблюдению СанПиН. Хорошая освещенность квартир или офисов положительно влияет на психофизиологическое состояние людей, их настроение, самочувствие.

Основные факторы, влияющие на характеристики естественного освещения помещений: расположение и размеры окон, тип остекления, направленность света, плотность застройки в близости от здания. Через оконные проемы в помещение попадает прямой или отраженный от фасадов соседних зданий и от земли солнечный свет. При уплотненной застройке количество прямого света, попадающего в помещения, минимально (особенно на нижних этажах или в невысоких зданиях).

Оптимизация естественной освещенности

Изменение геометрии оконных проемов

1. Увеличение размеров окон

Требует расчетов изменения характеристик стен и/или теплопотерь. Может применяться в случаях, если улучшение естественной освещенности достигается без ущерба для энергоэффективности здания или увеличения расходов на отопление.

2. Установка наклонных окон вместо вертикальных

Окона, расположенные под углом 15-20° относительно плоскости обычных окон, увеличивают коэффициент естественного освещения и длительность инсоляции помещений. Возможность применения этого способа зависит от особенностей стен и кровли.

Отказ от использования в проекте затеняющих конструкций

Эркеры, лоджии, балконы, козырьки – элементы современных строительных проектов. Однако наряду с положительным эффектом от их применения (обеспечение внешней выразительности, полного соответствия архитектурному стилю, рационального использования площади помещений) возможны и негативные последствия для показателей освещенности объекта. По оценке специалистов строительной компании «Олимпия», неудачные варианты остекления лоджий или балконов способны снизить уровень естественного освещения в смежных помещениях на 25-30%.

Применение фасадных материалов с высоким коэффициентом светоотражения

Этот способ часто применяется при реконструкции и строительстве жилых комплексов, офисных центров из нескольких корпусов. Часто выбор отделочных материалов и цвета фасада делается исходя из эстетических соображений без учета характеристик отраженного освещения в расположенных рядом зданиях. В результате окрашенные в темные цвета стены неожиданно становятся причиной повышенных расходов на электроснабжение в соседних корпусах (использование искусственного освещения в темное и светлое время).

Использование светоотражающих экранов

Один из современных способов улучшения естественной освещенности квартир и офисов – экраны, направленно отражающие солнечный свет на затененные участки фасадов соседних зданий. Обычно они устанавливаются на стенах или карнизах многоэтажных домов, а также на элементах дворовой инфраструктуры – трансформаторных подстанциях, гаражах, хозяйственных постройках. Конструкция экранов может быть разной (рифленые металлические листы, фасеточные панели и зеркала). Уровень освещенности объектов улучшается примерно на треть в солнечную погоду и на 10-15% – в пасмурную. Дополнительное преимущество фасеточных зеркал – яркое освещение фасада здания при отсутствии слепящего эффекта (прямой свет становится рассеянным).

Применение световодов (световых туннелей)

1. Рефлекторы

Монтируются на стенах рядом с окнами, направляя естественный свет на поверхность потолка, отделанного светоотражающими материалами. В качестве дополнительных элементов могут использоваться зеркальные полки и призматические устройства. Как правило, рефлекторные системы применяются в офисных центрах.

2. Горизонтальные системы

Прямой и отраженный свет, поступающий в устройство с улицы, за счет многократного отражения от стенок попадает в глубину помещения при минимальных потерях. Длина одного элемента может достигать 6-7 м.

3. Вертикальные системы

Состоят из куполообразного входного окна, устанавливаемого в крыше здания, алюминиевых зеркальных труб (диаметр 20-150 см) и рассеивающих окон, размещаемых в потолочных перекрытиях помещений. Обеспечивают яркое естественное освещение, снижают тепловую нагрузку на здание. Могут монтироваться только в строениях с этажностью до 5.

Опыт работы строительной компании «Олимпия» в сфере реконструкции зданий показывает, что общие расходы на искусственное освещение при использовании указанных технологий или устройств снижаются в среднем на 20-30%.

  1. Главная
  2. Информация
  3. Вопросы реконструкции
  4. Оптимизация естественного освещения в офисе и дома

11. Естественное и искусственное освещение. Общие требования, предъявляемые к освещенности помещений. Факторы, влияющие на уровень естественного освещения.

Естественное освещение помещений обеспечивается солнечными лучами и рассеянным светом небосвода. При этом уровень освещенности в помещении во многом зависит от ориентации световых проемов по сторонам света. Ориентация окон на южную сторону обеспечивает более высокие уровни освещенности и длительную инсоляцию по сравнению с северным направлением.

Большое значение в жизни человека имеет искусственное освещение. Его роль особенно возрастает в связи с производственной деятельностью в вечернее время, а также с культурным отдыхом.

Системы искусственного освещения по устройству могут быть разделены на общую, комбинированную и местную. Система общего освещения обеспечивается светильниками различного типа, равномерно распределенными по помещению, чтобы создать достаточную освещенность в производственной зоне и в проходах.

Для обеспечения более высоких уровней освещенности на рабочих местах, где выполняется требующая большого зрительного напряжения работа, устанавливаются светильники местного освещения. Комбинированное освещение представляет собой сочетание общего и местного освещения. Оборудование только местного освещения не допускается. Система комбинированного освещения более экономична и широко используется в помещениях различного назначения.

Так как распределение светового потока реальных источников в пространстве неравномерно, то для их характеристики используют поверхностную плотность светового потока — освещенность.

Освещенность (Е) определяется отношением светового потока, падающего на поверхность, к ее площади:

Е = Ф/S,

где Ф — световой поток, лм;

S — площадь освещаемой поверхности, м2.

Освещенность измеряется в люксах (лк). Освещенность не зависит от свойств поверхности, ее формы, цвета и т.п.

Яркость (L) — величина, равная отношению силы света, излучаемого элементом поверхности в данном направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную к тому же направлению. Её определяют по формуле:

L = I/(S * cosa ),

где a — угол к нормали светящейся поверхности.

Естественное освещение нормируется с помощью коэффициента естественной освещенности (КЕО), его значения для зданий:

КЕО = Евн/Енар * 100%,

где Евн — освещенность оцениваемой точки внутри помещения лучами, проникающими через окна;

Енар — освещенность той же точки наружным светом, если бы не было стен и потолка.

Величина коэффициента КЕО для зданий, располагаемых в разных поясах светового климата, определяется “СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение”.

Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее и комбинированное (сочетание верхнего и бокового освещения). Расстановку оборудования следует производить с учетом расположения световых проемов, добиваясь максимальной освещенности панелей, пультов, клавиатур ПЭВМ и другой оргтехники.

Искусственное освещение подразделяется на общее, местное и комбинированное (местное и общее).

Система общего освещения дает равномерный свет всему помещению. При комбинированном освещении на долю общего освещения приходится примерно 10%, а наибольший свет дают лампы местного освещения.

Для производственных помещений, в которых выполняются работы наивысшей точности (размер объекта различения менее 0,15 мм – I разряд), очень высокой точности (объект различения от 0,15 до 0,30 мм – II разряд) и высокой точности (размер объекта различения от 0,30 до 0,50 мм — III разряд) следует предусматривать совмещённое освещение.

Закономерные факторы, влияющие на изменчивость естественного освещения — высота солнца над горизонтом и географическая широта. Случайные факторы определяются состоянием атмосферы — ясно, дождь, туман. Случайным дополнительным фактором является отражение света от земли и окружающих предметов.

Естественное и искусственное освещение

Навигация:
Главная → Все категории → Архитектура промышленных зданий

Естественное и искусственное освещение Естественное и искусственное освещение

Использование естественного дневного света для освещения помещений и рабочих мест производственных зданий является одним из важных факторов, способствующих улучшению санитарно-гигиенических условий труда, повышению его производительности, улучшению качества продукции, а также уменьшению травматизма.

Степень и равномерность освещения помещений естественным светом зависят, главным образом, от формы, размеров и расположения светопроемов. В небольших помещениях гражданских зданий площадь светопроемов определяют в соответствии с нормами как некоторую часть площади пола. Например, площадь окон в жилых комнатах квартир и общежитий и номерах гостиниц в зависимости от климатических условий должна быть не менее 1:8…1:10 площади пола.

Такой метод определения и нормирования освещенности, называемый геометрическим, не является совершенным — он дает удовлетворительные результаты только для помещений небольших площадей. При проектировании освещения на основе этого метода нормируется не сама освещенность, а лишь один из факторов, влияющих на освещенность, а именно: площадь световых проемов. Остальные факторы — светопотери вследствие поглощения света стеклами и их загрязнения, уменьшение освещенности от затемнения переплетами и соседними зданиями, а также влияние неравномерности расположения светопроемов — не учитываются. Кроме того, при таком проектировании сравнить освещенность в той или иной точке помещения невозможно, так как она не выражается в цифрах и не учитывается закон ее распределения в помещении.

Более совершенный метод нормирования естественной освещенности — светотехнический. Он учитывает факторы, влияющие на интенсивность освещения, позволяет обеспечить необходимые уровни освещенности в различных точках помещения. Светотехнический метод применяют при проектировании больших помещений производственных и общественных зданий. В этом случае освещенность определяют с помощью светотехнических расчетов, основанных на законах фотометрии*.

При проектировании естественного освещения светотехническим методом необходимо отыскать некоторое оптимальное решение, которое наиболее полно учитывает не только санитарно-гигиенические требования, но и экономические, поскольку всякое излишнее увеличение площади светопроемов приводит к повышению эксплуатационных расходов (добавочные теплопоте-ри через проемы вызывают дополнительные расходы на отопление, увеличиваются расходы на ремонт и очистку остекления). Кроме того, при больших площадях остекления появляется опасность перегрева помещений в летнее время, особенно в южных районах, и излишние тепловые потери зимой в северных и центральных районах страны.


Похожие статьи:
Основные направления совершенствования архитектурно-строительных решений промышленных зданий

Навигация:
Главная → Все категории → Архитектура промышленных зданий

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Внешние факторы, влияющие на освещенность подоконников

Ориентация окон и балконов

Когда рассада растет без досвечивания, ориентация окон имеет решающее значение. Максимум прямого солнечного света растения получают на окнах южной, юго-восточной и юго-западной ориентации. Если окна выходят на запад или восток, велик риск потерять рассаду, и рисковать стоит только при прочих оптимальных условиях. При северной, северо-западной и северо-восточной ориентации от выращивания рассады без мощного искусственного освещения приходится отказаться.

Степень затенения строениями и деревьями

На окна не должна падать тень от соседних домов и деревьев. Там, где многоэтажные дома стоят тесно, это условие обычно выполняется только на самых верхних этажах, и то частично. А на окнах нижних этажей, даже если они ориентированы на юг, освещенность при близко стоящем соседнем доме в несколько раз ниже, чем на окнах незатененного строения. Сильное затенение несовместимо с потребностью рассады в свете.

В малоэтажных домах окна часто бывают затенены деревьями. На южных окнах в солнечный день от 12 до 16 часов кружевная сетка тени от голых ветвей полезна для растений. Но при иной ориентации окон даже такое легкое затенение ничего, кроме вреда, не приносит. А после того как на деревьях распустятся листья, условия на подоконниках становятся несовместимыми с выращиванием рассады, и ее нужно немедленно переместить в рассадник или укрытие на участке.

Цвет соседних строений

Кроме прямого, в окна поступает отраженный солнечный свет. Его количество зависит от степени открытости рельефа и от цвета поверхностей вне помещения, от которых отражается солнечный свет. Если соседние строения окрашены в белый, светло-бежевый и другие светлые тона, освещенность внутри помещения заметно возрастает. Неблагоприятна темно-красная, кирпичная и зеленая окраска соседних зданий.

Этаж

Особенно велик вклад отраженного света в освещенность подоконников на первом-втором этажах отдельно стоящих домов, если перед окнами расположена ровная и открытая заснеженная площадка. При южной ориентации окна количество света, падающего в солнечный день на поверхность оконного стекла, увеличивается за счет отраженного света на 50-80%. На севере России, где снеговой покров держится долго, отраженный от снега свет существенно улучшает условия выращивания рассады.

Покров грунта

Когда обнажается темный грунт, а потом распускаются листья на деревьях, условия освещения рассады могут ухудшиться, несмотря на увеличение долготы дня. За этим надо следить и, если условия меняются к худшему, надо вовремя переместить рассаду с подоконников в рассадник или укрытие.

Понравился материал? Поделитесь ссылкой с друзьями в социальной сети:

Если вы нашли ошибку в тексте, пожалуйста, сообщите нам: выделите ее и нажмите: Ctrl + Enter!

Предыдущая статья:Внутренние факторы освещенность подоконников Следующая статья:Внутренние факторы освещенность подоконников

Полезные статьи от компании «Световые Технологии»

Большинство людей проводят свой рабочий день в условиях искусственного освещения. При этом в течение дня человек может испытывать как всплески активности, так и усталость. Это происходит потому, что наши биологические часы и свет неразрывно связаны. Стоит отметить, что сегодня разработаны технологии биоосвещения, позволяющие управлять биоритмами человека для повышения его работоспособности и улучшения самочувствия.

Влияние освещения на организм человека

«Плохой свет делает человека несчастным». Эта мысль немецкого дизайнера Инго Маурера неоднократно находила подтверждение в исследованиях, проводимых учеными. Влияние освещения на здоровье человека нельзя недооценить: некачественный свет негативно воздействует на зрительный аппарат, вызывает переутомление, дискомфорт, мигрени, бессонницу, снижает работоспособность.
Свет имеет еще одно важнейшее свойство – воздействовать на наши биоритмы. Известно, что при естественном освещении активность человека выше, нежели при искусственном свете. В солнечную погоду люди отмечают более высокую работоспособность, чем в пасмурный день. Зимой, когда световой день короче, мы менее продуктивны, чем летом.  Воздействие света на человека вызывает реакцию особого светочувствительного фотопигмента в глазу, что, в свою очередь, может оказывать влияние на наши циркадные циклы.


Что такое циркадные циклы? Циркадным циклом называют суточное изменение биологических процессов, протекающих в организме человека. Такой цикл включает в себя периоды сна и бодрствования, активности и расслабленности, продуктивности и усталости. Изменение биологических ритмов обусловлено действием гормонов: мелатонин отвечает за сон, кортизол – за активность, допамин – за настроение и т.д. В течение суток уровень этих гормонов изменяется, что приводит к естественной смене биоритмов. Здоровый циркадный цикл обеспечивает хорошее самочувствие, бодрость, умственную и физическую активность, полноценный сон.


Проявления циркадных ритмов Суточный циркадный ритм выражается в смене фаз активности восстановления всех органов и систем человека – сердца, мозга, нервной системы, обмена веществ. Наиболее ярко смену ритмов демонстрируют периоды сна и бодрствования. Другие проявления циркадных ритмов менее заметны, но они находят отражение в поведении человека, в состоянии его здоровья, в периодах активности и усталости. Так, установлено, что работоспособность имеет несколько пиков в течение дня, в 10, 15 и 17 часов, а в 22-23 часа организм испытывает физиологический спад и перестраивается на режим покоя.


Влияние дневного света на циркадные циклы Циркадные циклы неразрывно связаны с освещением. Вечером, при снижении интенсивности естественного света, повышается активность гормона мелатонина, отвечающего за расслабление организма. Уровень активности снижается, человек испытывает усталость и сонливость. С рассветом воздействие света возрастает, а уровень мелатонина уменьшается, и организм постепенно переходит в фазу активности. Ее спад, снижение настроения, ощущение сонливости и вялости, ухудшение состояния здоровья в осенне-зимний период объясняются поздними рассветами и недостатком солнечного света, так как именно эти факторы провоцируют повышение уровня мелатонина и снижение выработки «гормона бодрости» кортизола. Таким образом, интенсивность дневного света и биоритмы организма человека находятся в прямой зависимости. Этот факт позволяет говорить о возможности гармонизировать циркадные циклы с помощью освещения.


Управление биоритмами с помощью освещения в офисе Большую часть дня человек вынужден работать в условиях искусственного освещения. Во многих офисах и на производстве даже летом бывает мало солнечного света. В зимний период, когда световой день короток, рабочее время практически всегда начинается до восхода солнца и завершается после заката. При таких условиях искусственный свет постоянно подавляет выработку организмом мелатонина. Человек не испытывает сонливости, но и периоды активности у него проходят менее продуктивно: снижается концентрация внимания, ухудшается настроение. Влияние стандартного искусственного освещения на условия деятельности человека нарушает естественное течение биоритмов и негативно сказывается на здоровье и работоспособности.
Работу гормонов, обуславливающих циркадные ритмы, можно регулировать безопасным образом за счет качественного освещения. Эту задачу успешно решают системы биологически и эмоционально эффективного света. Они призваны улучшать физическое и эмоциональное состояние и здоровье человека и помогать ему более эффективно решать рабочие задачи.
Компания «Световые Технологии» разработала  инновационные решения по освещению рабочих пространств. Речь идет об управлении цветовой температурой осветительных приборов: она настраивается исходя из конкретной рабочей ситуации – «переговоры», «отдых» и др. Известно, что нейтральный цвет создает комфортные условия для решения стандартных задач. Холодная температура света повышает уровень активности, способствует концентрации и поэтому может применяться в случаях, когда от сотрудников требуется полная самоотдача: на важных совещаниях или креативных штурмах. Теплый цвет освещения необходим для периодов отдыха, когда организм человека может восстановить свои силы. Система биологически и эмоционально эффективного освещения позволяет обеспечить продуманное и безопасное влияние  света на здоровье. Такой свет учитывает циркадные ритмы человека, помогает грамотно их корректировать и эффективно тратить энергию в ходе рабочего дня.
Биологически и эмоционально эффективное освещение (Human Centric Lighting) имеет большие перспективы использования в различных отраслях. Учитывая климатические особенности нашей страны с характерным дефицитом солнца в некоторые периоды, именно установка такого освещения позволит компенсировать недостаток естественного света. Положительные результаты по влиянию освещения на здоровье человека могут быть получены в условиях офисов, промышленных производств благодаря повышению работоспособности сотрудников. Human Centric Lighting будет эффективно в реабилитационных учреждениях, где пациенты долгое время могут находиться в замкнутых пространствах и испытывать нехватку дневного света.
Узнать больше о биологически и эмоционально эффективном освещении можно по ссылке.

Факторы, определяющие зрительный комфорт.

Для того что­бы обеспечить условия, необходимые для зрительного комфорта, в системе освещения должны быть реализованы следующие предварительные требования:

• однородное освещение;

• оптимальная яркость;

• отсутствие бликов;

• соответствующая контрастность;

• правильная цветовая гамма;

• отсутствие стробоскопического эффекта или мерцания света.

Важно рассматривать свет на рабочем месте, руководствуясь не только количественными, но и качественными критериями. Первым шагом здесь будет изучение рабочего места; точности, с которой должны выполняться работы; объем работы; степень перемещений рабочего при работе и т. д. Свет должен включать компоненты как рассеянного, так и прямого излучения. Резуль­татом этой комбинации должно стать тенеобразование большей или меньшей интенсивности, которое должно позволить рабоче­му правильно воспринимать форму и положение предметов на Рабочем месте. Раздражающие отражения, которые затрудняют восприятие деталей, должны быть устранены, так же как и чрез­мерно яркий свет или глубокие тени.

Различают следующие виды освещения:

Естественное освещение, создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода;

Искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света;

Совмещенное освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение, дополняется искусственным.

Конструктивно естественное освещение подразделяют на боковое, верхнее и комбинированное.

Боковое (одно — и двухстороннее) освещение помещений осуществляется через световые проемы в наружных стенах зданий, а в некоторых случаях через стены, если они выполнены из материалов, частично пропускающих свет.

При ширине помещения до 12 метров рекомендуется боковое одностороннее освещение, при ширине 12…24 метра — боковое двухстороннее.

Верхнее освещение производится через световые проемы в перекрытии, аэрационные и зенитные фонари, также через световые проемы в местах перепада высот здания.

Комбинированное освещение рекомендуется при ширине помещения более 24 метров. Оно является наиболее рациональным, так как создает относительно равномерное по площади освещение.

Искусственное освещение по конструктивному исполнению может быть двух видов — общее и комбинированное. Систему общего освещения применяют в помещениях, где по всей площади выполняются однотипные работы (литейные, сварочные, гальванические цехи), а также в административных, конторских и складских помещениях. Различают общее равномерное освещение (световой поток распределяется равномерно по всей площади без учета расположения рабочих мест) и общее локализованное освещение (с учетом расположения рабочих мест).

При выполнении точных зрительных работ (например, слесарных, токарных) в местах, где оборудование создает глубокие резкие тени или рабочие поверхности расположены вертикально (штампы, гильотинные ножницы), наряду с общим освещением применяют местное. Совокупность местного и общего освещения называют комбинированным освещением. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее, аварийное и специальное, которое может быть охранным, дежурным, эвакуационным, эритемным, бактерицидным и др.

Рабочее освещение предназначено для обеспечения нормального выполнения производственного процесса, прохода людей, движения транспорта и является обязательным для всех производственных помещений.

Аварийное освещение устраивают для продолжения работы в тех случаях, когда внезапное отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение нормального обслуживания оборудования могут вызвать взрыв, пожар, отравление людей и т.д. Минимальная освещенность рабочих поверхностей при аварийном освещении должна составлять 5% нормируемой освещенности рабочего освещения, но не менее 2 лк.

Эвакуационное освещение предназначено для обеспечения эвакуации людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения; организуется в местах опасных для прохода людей: на лестничных клетках, вдоль основных проходов производственных помещений, в которых работают более 50 человек. Минимальная освещенность на полу основных проходах и на ступеньках при эвакуационном освещении должна быть не менее 0,5 лк, на открытых территориях — не менее 0,2 лк.


Узнать еще:

Оптимизация освещения помещений и рабочих мест


        Освещение воздействует на организм человека и выполнение производственных заданий. Правильное освещение уменьшает количество несчастных случаев и повышает производительность труда на 15%. Неправильное освещение может быть причиной таких заболеваний, как близорукость, спазм, аккомодация, зрительное утомление, и других болезней, понижает умственную и физическую работоспособность, увеличивает число ошибок в производственных процессах, аварий и несчастных случаев.
        Освещение, отвечающее техническим и санитарно-гигиеническим нормам, называется рациональным. Создание такого освещения на производстве является важной и актуальной задачей.
        В помещениях используется естественное и искусственное освещение. Естественное освещение предполагает проникновение внутрь зданий солнечного света через окна и различного типа светопроемы (верхние световые фонари). Естественное освещение часто меняется и зависит от времени года и суток, а также от атмосферных явлений. На освещение влияют местонахождение и устройство зданий, величина застекленной поверхности, форма и расположение окон, расстояние между зданиями и др.
        Качество естественного освещения внутри помещений определяет световой коэффициент (Кс), который рассчитывается как отношение застекленной поверхности к площади пола и определяется по формуле
где Sc — площадь застекленной световой поверхности, м2;
        Sn — площадь пола, м2.
        Освещение помещений нормируется. Нормы естественного освещения для различных зданий и помещений разрабатываются с учетом их назначения. Согласно установленным нормативам световой коэффициент колеблется для отдельных помещений от 0,10 до 0,20. Для торговых залов магазинов этот показатель не должен быть меньше 0,2 (1:5), а для подсобных помещений и торговых складов — 0,100—0,125 (1:10 и 1:8).
        Однако оценка естественной освещенности помещений только по световому коэффициенту недостаточна, так как при этом не учитываются факторы, влияющие на естественную освещенность: расположение окон и рабочих мест внутри помещения, высота и расположение противоположных зданий и т. п. Поэтому для оценки естественной освещенности используют коэффициент естественной освещенности (Кео), который представляет собой отношение освещенности в заданной точке помещения к одновременно измеренной освещенности наружной точки, находящейся на горизонтальной плоскости, освещенной рассеянным светом открытого небосвода.
        Коэффициент естественной освещенности рассчитывается по формуле
где E1 — освещенность в заданной точке помещения, лк;
        Е2 — освещенность наружной точки, лк.
        Дневное естественное освещение необходимо для торговых залов магазинов, где покупатели выбирают товар по форме, величине, цвету и другим потребительским признакам, а также рассчитываются за покупку.
        Естественное освещение — наиболее благоприятное для человека, однако оно не может в полной мере обеспечить необходимую освещенность производственных помещений. Поэтому в практической деятельности широко используют искусственное освещение.
        Все помещения розничных и оптовых торговых предприятий должны иметь независимо от естественного и искусственное освещение. Самым распространенным видом искусственного освещения является электрическое освещение, которое так же, как и естественное, нормируется для различных видов помещений.
        Освещенность определяется люксметром. Он состоит из селенового элемента и миллиамперметра. При попадании света на селеновый фотоэлемент возникает фототок, который в миллиамперметре воздействует на стрелку прибора, показывающую освещенность рабочей поверхности по шкале прибора, проградуированной в люксах. При отсутствии люксметра для определения освещенности на практике руководствуются нормами электрического освещения, выраженными в ваттах на 1 м2 площади. Например, для торговых залов магазинов норматив равен 25—30 Вт мощности накаливания на 1 м2 площади.
        Рациональное искусственное освещение предусматривает равномерную освещенность, без резких изменений и пульсаций, благоприятный спектральный состав света и достаточную яркость. Поэтому для рационального освещения помещений необходимо создавать общее и местное освещение, которые в сочетании образуют комбинированное освещение.
        При проектировании торговых предприятий рассчитывают потребность естественного и искусственного освещения.
        Санитарные нормы проектирования и строительства предусматривают минимальные нормы искусственной освещенности. В табл. 1.1 приведены нормы искусственной освещенности помещений торговых предприятий.

        Таблица 1.1

Нормы искусственной освещенности помещений торговых предприятий

Виды помещений торговых предприятий

Наименьшая освещенность, лк

Уровень рабо­чей поверхно­сти, к которой относятся нормы осве­щенности, м от пола

при лампах нака­ливания

при люми­несцентных лампах

А.    Розничные торговые предприятия

 

 

 

Торговые  залы продовольст­венных магазинов, работающих

 

 

 

по традиционному методу

150

300

0,8

по методу самообслуживания

700

400

0,8

Кладовые в продовольствен­ных магазинах

20

75

На полу

Торговые залы непродоволь­ственных магазинов

От 100 до 150

От 200 до 300

0,8

Кладовые непродовольствен­ных магазинов

30

100

0,8

Б. Оптовые торговые пред­приятия

 

 

 

Склады и кладовые для хра­нения продовольственных товаров:

 

 

 

охлаждаемые

30

0,8

неохлаждаемые

30

75

0,8

Склады и кладовые для хра­нения непродовольственных товаров:

 

 

 

с постоянным пребыванием людей

50

100

0,8

без постоянного пребывания людей

30

0,8

Помещения для приемки то­варов и экспедиции

50

150

0,8

Помещения для подготовки товаров и контроля

75

200

0,8


        На торговых предприятиях действует дежурное освещение, которое включается в ночное, нерабочее время, а также аварийное освещение, работающее от специальных аккумуляторов в случае повреждения электросети (оно обеспечивает не менее 10% рабочего освещения).
        Для искусственного электрического освещения применяются лампы накаливания и люминесцентные. Люминесцентные лампы обеспечивают высокое качество и имитируют естественное освещение. Они экономичны по расходу электроэнергии, световой отдаче и сроку службы.
        Для освещения помещений электрические лампы помещают в специальную арматуру различных типов, которая направляет светопоток, получаемый от электрических ламп, с наименьшими потерями, а также защищает глаза работников от ослепляющей яркости, а в некоторых случаях изменяет спектральный состав источника света. Арматуру вместе с лампой принято называть светильником.
        По характеру распределения светового потока светильники подразделяются на три группы: прямого, отраженного и рассеянного света. Светильники характеризуются коэффициентом полезного действия, защитным углом и диаграммой светораспределения.
        Коэффициент полезного действия светильника — это отношение светового потока, излучаемого светильником, к световому потоку применяемой в нем лампы. Определяется по формуле

где Fc — световой поток, излучаемый светильником, лм;
        Fл — световой поток лампы, лм.
        Коэффициент полезного действия светильников с лампами накаливания может достигать 80-85%.
        Защитный угол образуется горизонтальной линией, проходящей через центр светящегося тела (лампы), и линией, проходящей через центр светящегося тела с краем арматуры. Норматив защитного угла — не менее 25—30°. Тогда прямые лучи источника света не попадают в глаза и не оказывают вредного ослепляющего действия.
        По форме кривой светораспределения различают светильники глубокого, косинусного, равномерного и широкого светораспределения.
        В последние годы для освещения помещений получили широкое распространение осветительные приборы встроенного типа: светящиеся панели и потолки, а также подвесные потолки. Они позволяют создать равномерную освещенность помещений и благоприятно влияют на трудоспособность человека.
        Важное значение имеет правильная организация эксплуатации осветительных устройств, которая предусматривает систематическую очистку окон, световых фонарей и светильников от загрязнения, своевременную замену перегоревших ламп в светильниках, текущий и профилактический ремонт оборудования, соблюдение общих санитарных правил в помещениях и на территории, прилегающей к зданиям, регулярную побелку и окраску стен и потолков помещений в светлые тона.
        В процессе эксплуатации осветительных установок необходимо следить за поддержанием постоянного напряжения и устранять причины, вызывающие потери или колебания напряжения. Контрольные измерения освещенности должны проводиться не реже одного раза в три месяца.
        Необходимо строго следить за защитой глаз от слепящего действия источников света, не допускать снятия с осветительных приборов защитных стекол и рефлекторов, уменьшения высоты подвеса светильников. Обслуживание и ремонт осветительных установок должен производить квалифицированный персонал.
        Освещенность и эксплуатация осветительных систем контролируются на предприятиях ведомственными органами надзора.

По материалам книги — «Безопасность жизнедеятельности» Под редакцией проф. Э. А. Арустамова.


Полезная информация:

(PDF) Факторы, влияющие на значение фактора дневного света

Наибольшее значение составило 6,7%. Разные результаты для отдельных окон произошли из-за

разных мест, где пластичность регионального города также более пыльная из-за разного расположения

, ориентации и в зависимости от материала остекления.

4 Заключение

Дневной свет — один из важнейших факторов окружающей среды. Большинство пользователей зданий оценивают

качество внутренней среды на основе субъективных ощущений, включая освещение, а

их не интересуют, например, моменты строительства, и они принимают как должное

, что здание стабильно.Об этом свидетельствуют предложения такой недвижимости, как солнечная,

, светлая, светлая квартира

с южной ориентацией и тому подобное.

Внутренняя среда зданий — один из основных параметров, влияющих на здоровье людей

. Внутренняя среда является вторым по значимости параметром после образа жизни населения

. Люди адаптированы и зависят от дневного света из-за развития

жизни на нашей планете в течение нескольких миллионов лет при дневном свете и его изменений в течение

дня и года.Дневной свет нельзя заменить искусственными источниками, и вместе с прямым солнечным светом

он является необходимой частью нашей окружающей среды, а также воздух, вода, земная гравитация и подобные

. Человек временно способен переносить значительные неудобства. Длительное отсутствие дневного света

отрицательно сказывается на здоровье людей, занимающих неудобное здание.

Дневной свет — возобновляемый ресурс. Солнце светит, греет и лечит бесплатно.Об этом нужно думать при проектировании здания. Решающими факторами являются городской дизайн района

, дизайн пропорций внутренних пространств зданий, выбор размера

и расположение осветительных проемов. Также необходимо, чтобы

принимал во внимание факторы, влияющие на величину светового потока, проходящего через осветительное отверстие

во внутреннее пространство, например, выбор материала остекления, остекления, экранирования

и т. Д.

Измерение светопропускания окон в течение шести месяцев без мойки

доказывает, что загрязнение существенно влияет на конечное значение светового потока

, проникающего внутрь. Наибольшая разница в светопропускании составила 6,7% после половины

года отсутствия стирки. Расположение, ориентация, позиционирование и материал остекления влияют на окончательное загрязнение конкретного окна.

Работа выполнена в рамках проекта №LO1408 «AdMaS UP — Advanced Materials,

Structures and Technologies» при поддержке Министерства образования, молодежи и спорта в рамках

«Национальная программа устойчивого развития I» и в рамках проекта № FAST-S-18-5536 при поддержке

Грантовое агентство Технологического университета Брно.

Референции

1. ČSN 73 0580-1 Дневное освещение зданий — основные требования (2007)

2. М. Халыхая, Тепловая техника освещения и акустика зданий (Альфа, Братислава,

)

1985)

3.J. Kaňka, Light, 2008/3, 7 (2008)

4. Домашняя страница CIE, Доступно на http://www.cie.co.at/publications/cie-standard-overcast-

sky-and- чистое небо (2018)

5. Управление освещением и использование дневного света (Канцелярский офис HM: Лондон, Великобритания, 1983)

6. S.-J. Юнг, С.-Х. Юн, Энергия, 11 (7), 6 (2018)

5

MATEC Web of Conferences 279, 03009 (2019) https://doi.org/10.1051/matecconf/201927

9

Строительные дефекты 2018

Естественное освещение | Технологический центр Green Home

Естественное освещение, также известное как дневное освещение, — это метод, который эффективно приносит естественный свет в ваш дом с помощью внешнего остекления (окна, световые люки и т. Д.)), тем самым снижая требования к искусственному освещению и экономя электроэнергию. Доказано, что естественное освещение улучшает здоровье и повышает комфорт жителей здания.

Эффективное естественное освещение пропускает естественный свет, но не допускает попадания прямых солнечных лучей на рабочие поверхности или в глаза пассажиров. Дневной свет в доме может исходить от трех источников:

Прямой солнечный свет

прямой свет от Солнца.

Внешнее отражение

свет, отражающийся от поверхностей земли, прилегающих зданий, световых полок и широких подоконников.Чрезмерная отражательная способность нежелательна, так как вызывает блики.

Внутреннее отражение

света, отражающегося от внутренних стен, потолка и пола вашего дома. Сюда также входят поверхности с высокой отражающей способностью, такие как гладкие или глянцевые поверхности, светлая отделка и зеркала вокруг комнаты.

Большинство компонентов дневного света интегрированы в первоначальный план строительства, однако такие технологии, как трубчатые устройства дневного света, световые люки, элементы управления электрическим освещением и оптимизированный дизайн интерьера, могут быть рассмотрены в проектах модернизации.

Наука о дизайне дневного света сложнее, чем просто привнести свет в дом. При добавлении светильника дневного света вы должны учитывать баланс притока и потери тепла, контроль бликов и вариации доступности дневного света. Кроме того, необходимо учитывать размер окон и расстояние между ними, выбор стекла, отражающую способность внутренней отделки и расположение внутренних перегородок. Кроме того, существует множество различных типов светильников дневного света, и каждый имеет свой уникальный набор дизайнерских решений.

Окна

— безусловно, самый распространенный источник дневного света. Окна, специально используемые для дневного света, обычно реализуются на этапе проектирования, поскольку в это время легче справиться с высотой оконной головки и контролем бликов.

Мансардные окна

являются обычным верхним источником освещения и реализуются на этапе проектирования. Мансардные окна могут быть пассивными или активными, хотя большинство мансардных окон пассивны.Активные световые люки — это окна, которые имеют систему зеркал внутри светового люка, отслеживающую Солнце, и предназначены для пропускания большего количества солнечного света, направляя свет в дом.

Трубчатые светильники

, также известные как солнечные трубки, представляют собой световые каналы, которые позволяют свету проникать с крыши и отражаться через зеркала в дом.В последние годы они стали более популярными для верхнего освещения. Во многом это связано с тем, что их легче установить в проектах модернизации, чем световые люки, и они дешевле для домовладельца.

Устройства перенаправления

принимает падающий солнечный свет и направляет его в пространство под потолком.Они призваны уменьшить блики и увеличить проникновение дневного света. Эти устройства обычно бывают двух видов: жалюзийные системы или большой горизонтальный элемент. Горизонтальные элементы принято называть световыми полками.

Солнцезащитные устройства

часто используются для управления усилением солнечного излучения и потенциальными бликами от окон.К этим затеняющим устройствам относятся навесы и жалюзи.

Элементы управления электрическим освещением, реагирующие на дневной свет

включает в себя фотоэлементы, которые воспринимают доступный свет и действуют соответствующим образом, в ответ затемняют или выключают электрическую систему освещения.

Солнечные трубки могут стоить всего 500 долларов (этот старый дом), в то время как большинство домовладельцев тратят около 600-1000 долларов на окно, добавленное к дому (советник по дому).Проектирование нового здания с использованием эффективных естественных осветительных приборов может незначительно или бесплатно добавить к общим затратам на строительство дома.

В зависимости от того, насколько компенсировано искусственное освещение, окупаемость реконструкции естественного освещения может составлять от 5 до 50 лет (с учетом только использования освещения). Общая окупаемость может быть значительно снижена, если светильники естественного освещения будут установлены на южной стороне вашего дома, поскольку вы получите преимущества пассивного солнечного обогрева от светильника. В Огайо потери энергии из окон на северной, восточной и западной стороне дома всегда являются чистыми потерями из-за кондуктивных потерь, в то время как окна в пределах 30 градусов от истинного юга представляют собой выигрыш энергии (из-за увеличения солнечной радиации зимой).


Ресурсы

  1. «Расположение под солнцем: пассивное отопление и дневной свет» от greenbuildingadvisor.com — Как создать дизайн вокруг солнца, чтобы снизить потребности в обогреве и освещении.
  2. «Стратегии пассивного проектирования солнечных батарей» Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии — большой документ с подробным обсуждением стратегий пассивного проектирования жилых домов в Колумбусе, штат Огайо.
  3. «Дневное освещение» по уровням, веб-сайт экологичного дизайна зданий — статья, в которой обсуждаются источники дневного света, как максимизировать проникновение дневного света и как пассивно улучшать уровни внутреннего освещения.
  4. «Дневной свет» Грегга Д. Андера из FAIA Southern California Edison; обновлено Федеральной программой управления энергопотреблением (FEMP) Министерства энергетики США — подробный обзор применения этих устройств и технологий естественного освещения.
  5. Трубчатый световой люк Фирма
  6. «Обеспечьте естественный свет, не добавляя окон» от This Old House — короткая статья, в которой обсуждается стоимость лампы дневного света по сравнению с обычной оконной установкой.
  7. «Сколько стоит установка окон» от homeadvisor.com — Анализ затрат на добавление 1-10+ новых окон в доме.
  8. «Эффективность освещения» Центра климатических и энергетических решений — Обсуждение всех аспектов эффективности освещения, включая краткое обсуждение соображений об источниках естественного освещения.

Как создать дизайн для визуального комфорта с использованием естественного света

Как создать дизайн для визуального комфорта с использованием естественного света

Atelier_142 / Atelier Wilda. Изображение © Дэвид Фоссель Поделиться
  • Facebook

  • Twitter

  • Pinterest

  • Whatsapp

  • 62 https://www.whatsapp/ 83archdaily.com/911210/let-there-be-light-key-indicators-to-describe-and-design-visual-comfort

    Архитекторы все больше осознают наше влияние на благополучие и хорошее здоровье пользователей нашего проекты. Естественное освещение и то, как его следует дополнить искусственным освещением, — важный фактор, который необходимо учитывать для визуального комфорта внутренних пространств. Но знаем ли мы, как с этим правильно обращаться?

    Отсутствие дискомфорта во время просмотра недостаточно для измерения визуальной успешности помещения.Такие параметры, как частота мигания, уровень яркости или световая слепота, помогают определить качество окружающей среды в комнате. Другие вещи, которые необходимо учитывать, включают представление цвета, слабого отражения и равномерного распределения света. Людям хорошо виден хороший вид снаружи, поэтому очень важно оптимизировать количество и расположение проемов в ограждающей конструкции здания, чтобы контролировать интенсивность естественного света.

    Как слишком мало, так и слишком много света может вызвать зрительный дискомфорт.Важные изменения уровня освещенности или резкого контраста (который воспринимается как блики) могут вызвать стресс и усталость, поскольку человеческий глаз постоянно адаптируется к уровням освещения. [1]

    Иллюстрации Элизы Гехин. Изображение предоставлено Saint-Gobain

    Таким образом, все, что проходит через наши глаза, влияет на здоровье нашего тела и разума, влияя на наши биологические часы (сон и бодрствование), частоту сердечных сокращений, работу наших органов и состояние нашего ума. . Изменчивый и динамичный характер естественного освещения — это возможность для архитектуры внести положительный вклад в общее благополучие жителей.

    Иллюстрации Элизы Гехин. Изображение предоставлено Saint-Gobain

    Аспекты, которые следует учитывать при проектировании для визуального комфорта

    Всегда отдавайте предпочтение естественному свету

    Естественный свет всегда будет наиболее комфортным для людей, поскольку он является источником освещения, к которому наши глаза естественным образом адаптируются. Мало того, что он оказывает доказанное влияние на здоровье и благополучие — повышение осведомленности в дневное время, улучшение режима сна, снижение риска депрессии, среди многих других — но также дает огромную экономию энергии, избегая многократного использования искусственного света.

    При разработке нового проекта в полной мере используйте ориентацию площадки и обеспечьте пользователей наилучшим возможным естественным освещением за счет правильной конструкции проемов. В зависимости от конкретного использования каждой комнаты следует также учитывать вариации использования пространства в разные моменты или дни.

    Maison Kochi / Meister Varma Architects. Изображение © Правин Мохандас

    Карта распределения света независимо от наблюдателя: Освещенность и яркость

    Освещенность , выраженная в люксах, — это сила света, которая исходит со всех сторон и достигает заданной точки, где будет выполняться конкретная задача. быть исполненным.[1] При измерении на определенной поверхности, например на столе в офисе, убедитесь, что освещенность достигает 500 люкс. Значения, которые намного ниже или выше, вызывают дискомфорт. Это справедливо для искусственного освещения в офисах, на уровне рабочих мест, однако, чтобы учесть естественную изменчивость дневного света, лучше обратиться к новому Европейскому стандарту дневного освещения, краткое описание которого приводится ниже.

    Иллюстрации Элизы Гехин. Изображение предоставлено Saint-Gobain

    Яркость , выраженная в канделах на квадратный метр (кд / м2), соответствует разной интенсивности света на единицу площади, излучаемой или отражаемой источниками света и окружающими нас поверхностями.[1] Он в основном описывает яркость света с точки зрения визуального восприятия и психологических ощущений. Измеряя его, мы можем определить контрасты света и бликов и понять, равномерно ли распределяется свет или исходит ли он из определенного источника.

    В обоих случаях необходимо использовать фотометр. Для измерения освещенности (лк) он называется люксметром, а для измерения яркости (кд / м2) он известен как измеритель яркости.

    © Hey! Cheese

    Оцените количество и качество света

    Чтобы оценить количество света , следует измерить распределение света в пространстве и освещенность в определенных и соответствующих точках для функций, которые будут выполняться в комнате.

    Чтобы оценить качество света , сначала необходимо смоделировать полезную дневную освещенность (UDI), которая объединяет оценку уровней дневного света и яркости, устанавливая в качестве приемлемого диапазона значения, которые изменяются между 100 и 2000 люкс. [2] Затем необходимо рассчитать дневную автономность (DA), которая представляет собой процент годовых дневных часов, в течение которых конкретная точка в пространстве поддерживается выше определенного уровня освещенности, установленного пользователем. Новый европейский стандарт дневного света EN17037 гласит, что должны выполняться следующие критерии (минимальные требования для пространственной автономности дневного света): освещенность 300 люкс на 50% пространства в течение более чем половины дневного света и освещенность 100 люкс для 100% дневного света. пространство более половины светового дня.

    Atelier_142 / Atelier Wilda. Изображение © Дэвид Фессель Иллюстрации Элизы Гехин. Изображение предоставлено Saint-Gobain

    Автономность дневного света определяется местоположением, ориентацией, оттенком и положением окон, а также соотношением окна к полу и пропусканием видимого света остекления. Следующие аспекты являются основополагающими для достижения эффективного баланса между всеми этими переменными:

    Рассмотрите взаимосвязь между проемами и пространством: Соотношение окон к полу

    Расчет отношения между площадью проемов и площадью Это пространство называется отношением окна к полу (WFR) и получается делением общей площади проемов на общую площадь пространства, связанного с ними.Этот фактор помогает определить количество вакансий, которые будут эффективно работать в каждом пространстве нашего проекта. Он также может определять такие параметры, как размер проемов, их расположение и тип остекления. В некоторых странах, например во Франции, для всех новых жилых домов необходимо иметь как минимум 17% WFR.

    Значение WFR необходимо умножить на значение пропускания видимого света выбранного стекла (VLT), как описано ниже, чтобы гарантировать, что конструкция движется в пределах пороговых значений, обеспечивающих определенные эффективные уровни визуального комфорта (обычно значение выше 0 .15).

    Scheune Minden / Architekten Stein Hemmes Wirtz. Image © Linda Blatzek Photography

    Определите количество света, которое должно проходить через стекло: пропускание видимого света

    Как описано выше, взаимосвязь между отверстиями и пространством должна дополняться пропусканием видимого света (VLT), что соответствует количеству видимого света, проходящего через стекло. Стекло с VLT 50% пропускает 50 процентов света и блокирует остальные 50 процентов.Благодаря этому мы можем включить в наш проект большие отверстия и в то же время контролировать количество света, проходящего через них, а также добавить защиту от ультрафиолетовых лучей и бликов.

    Квартира-студия «Надежда» Лаван / MMGS ARCHITECTS. Image © Ramitha Watareka

    Для достижения эффективных результатов все эти анализы необходимо добавить к расчету других соответствующих факторов, таких как коэффициент солнечного тепла и коэффициент теплопередачи. Необходимо учитывать местные правила, а также технические характеристики выбранных типов окон.

    Кроме того, важно оценивать виды снаружи, объединяя качественные факторы, такие как городской или природный ландшафт, или другие элементы, которые можно наблюдать с каждой прозрачной поверхности. Рассмотрите возможность использования систем солнечного контроля или других методов, влияющих на визуальный комфорт интерьеров архитектурного проекта.

    Кардамон Клуб / Кумар Ла Ноче. Изображение © Вивек Мутурамалингам Иллюстрации Элизы Гехин. Изображение предоставлено Saint-Gobain

    Более подробную информацию можно найти в видео по книге комиксов и на веб-сайте Saint-Gobain.

    [1] Внутренняя среда и благополучие. Справочник по строительной науке Saint-Gobain.
    [2] Полезное руководство по дневному освещению (UDI) / шаблонам дневного света. (по состоянию на февраль 2019 г.).
    [3] Автономия при дневном свете (DA) / Руководство по образцу дневного света. (по состоянию на февраль 2019 г.).

    Пассивные системы дневного света могут изменить архитектуру естественного света | Мыслительное лидерство

    Естественный свет — мощный архитектурный инструмент. По мере того, как важность экологичного дизайна растет, пассивные стратегии, такие как дневное освещение, стали критически важными для снижения воздействия застроенной среды. Кроме того, исследования последнего десятилетия показали, что дневной свет имеет значительные преимущества для здоровья и хорошего самочувствия пользователей.

    Сегодня у нас есть больше инструментов, чем когда-либо, чтобы использовать дневной свет.От инновационных светоотражающих материалов до продвинутого компьютерного моделирования — архитекторы используют современные технологии для более эффективного освещения зданий. Приняв эти системы, вы создадите более светлое будущее.

    Что такое пассивное дневное освещение?

    Стратегии пассивного дневного освещения способствуют количеству и равномерному распределению дневного света по всему зданию, собирая естественный свет и отражая его в более темные области здания. Что делает эту стратегию «пассивной», так это то, что элементы конструкции не требуют специального механического оборудования или источников энергии.Как только солнце встает, пассивные стратегии дневного света собирают и отражают свет по всему зданию.

    Архитекторы используют окна, световые люки, прозрачные двери, световые трубки, зеркала, световые полки и другие отражающие поверхности для сбора и направления света в ключевые области комнаты. Например, если зона ожидания расположена в темном углу без окон поблизости, архитекторы могут перенаправить свет из других хорошо освещенных частей комнаты с помощью пассивных отражающих элементов.

    Этот тип системы невероятно выгоден как для владельцев зданий, так и для посетителей.Вы будете тратить меньше энергии на то, чтобы здание оставалось освещенным в течение дня. Это, в свою очередь, может сэкономить ваши деньги и помочь достичь целей в области устойчивого развития и возобновляемости.

    Есть также ряд преимуществ для здоровья и хорошего самочувствия, если в здание проникает больше естественного света. Улучшается воздействие естественного света:

    Планируете ли вы больницу, школу, общественный центр или любое другое здание, эффективное пассивное дневное освещение сделает ваше пространство более уютным.Однако, чтобы воспользоваться всеми этими преимуществами, ваши стратегии дневного света должны работать в вашем конкретном месте и соответствовать вашим уникальным потребностям. Архитекторы добиваются этого, тщательно продумывая ориентацию здания и добавляя продуманные детали пассивного освещения в каждую комнату.

    Стратегии пассивного дневного света

    Каждое здание индивидуально, поэтому архитекторы настраивают стратегии пассивного дневного освещения в зависимости от местоположения здания и его предполагаемого использования.Цель дневного освещения — собрать достаточно дневного света летом, чтобы выключить электрическое освещение, и собрать как можно больше света зимой, чтобы обогреть здание. Вот несколько элементов дизайна, которые используют архитекторы, чтобы максимально увеличить естественное освещение:

    • Ориентация на здание. Направление света важно. Свет, идущий с юга, обычно лучше всего подходит для дневного света, так как солнечный свет постоянен в течение дня и года. Эта ориентация также может быть использована для получения солнечного тепла.Свет, который исходит с севера, является следующим лучшим, поскольку солнечный свет такой же постоянный, как и юг, только в меньшем количестве. По возможности следует избегать света, идущего с востока и запада. Солнечный свет в этой ориентации резкий, он появляется только в течение половины дня, а высота солнца меняется в течение года, что затрудняет управление солнечным светом. Архитекторы проектируют здания таким образом, чтобы комнаты, которым требуется больше всего дневного света (например, парадный вход), выходили на север или юг, а комнаты, которым требуется меньше дневного света (например, складские помещения), выходили на восток или запад.
    • Окна. Чтобы привлечь как можно больше света в здание, архитекторы используют окна с высокой высотой головы. Они также могут использовать однородные окна (горизонтальные ленточные окна) по всему фасаду, чтобы равномерно освещать пространство. HMC Architects использовали эту технику при разработке проекта Frontier. Мы также использовали двухстороннее размещение окон — окна обращены друг к другу с противоположных или смежных сторон — чтобы осветить вход со всех сторон.
    • Мансардные окна.Мансардные окна позволяют дневному свету проникать сверху, что полезно в помещениях в центре здания, куда не проникает свет из окон. Как и в случае с окнами, равномерное расположение окон в крыше приводит к равномерному освещению. Архитекторы также могут разместить световые люки высоко над полом, чтобы свет рассеивался до того, как достигнет земли.
    • Столбики. Окна, расположенные высоко над уровнем глаз, или фонари могут освещать всю комнату. Архитекторы обычно сочетают фонари со светоотражающим материалом крыши или краской.Свет проникает через люки и отражается от крыши, распространяя очень рассеянный свет по комнате внизу.
    • Внешние системы затенения. В определенное время дня при каждой ориентации свет будет слишком ярким и может вызвать сильные блики внутри здания. Чтобы предотвратить это, архитекторы проектируют индивидуальные внешние системы затенения для защиты окон и других прозрачных проемов. Эти системы обычно включают комбинацию горизонтальных и вертикальных элементов, но различаются в зависимости от географического положения, климата и ориентации здания.
    • Световые полки. Светоотражающая горизонтальная полка, расположенная над окнами, уменьшает блики и направляет свет глубже в пространство.
    • Солнечные трубки. Они направляют солнечный свет с крыши через узкое отверстие. Днем они выглядят как обычные потолочные светильники, но работают от солнца, а не от электричества. Они хорошо работают, когда их размещают прямо над столами, где людям нужно много света.
    • Светлые тона стен. Светоотражающая краска помогает свету отражаться в комнате и делает пространство ярче.
    • Параметрическое моделирование, моделирование дневного света и искусственный интеллект (AI). Современные архитектурные фирмы используют параметрическое программное обеспечение для создания оптимизированных стратегий дневного освещения зданий. Программное обеспечение для моделирования дневного света анализирует геометрию здания и рассчитывает ожидаемые уровни дневного света во всем здании в любое время года. ИИ — это новейшая разработка, и ее потенциал еще предстоит увидеть, но он способен синтезировать массивные наборы данных за секунды для автоматического создания решения, а затем извлекать уроки из решения для создания более эффективного решения.

    Архитекторы часто используют комбинацию этих стратегий, чтобы максимально увеличить естественное освещение в пространстве. Например, когда HMC Architects проектировали здание CSU Monterey Bay Joel and Dena Gambord Business and Information Technology Building, мы использовали три стратегии пассивного дневного света.

    1. В здании есть центральный атриум, соединяющий внутреннее и внешнее пространство. Мы установили в атриуме большие окна в крыше и потолочные окна, чтобы впустить дневной свет. Мы также установили окна от пола до потолка во внутренних стенах.Свет проникает через световые люки и, в конечном итоге, отражается через внутренние окна, освещая комнаты внутри.
    2. Мы увеличили окна на север и юг.
    3. Для ориентации на восток и запад мы создали собственную систему внешнего затенения. Это предотвращает блики и нежелательное попадание солнечного тепла, в то же время позволяя много рассеянного света проникать в пространство.

    В результате здание светлое и хорошо вентилируется. Студенты могут расслабиться и насладиться видом на природу через множество окон и световых люков.Кроме того, здание потребляет меньше энергии и находится на пути к получению золотого сертификата LEED.

    Когда вы работаете с архитекторами над оптимизацией дневного света, вы можете использовать силу естественного света и максимально использовать свои ресурсы.

    Стоит ли включать в свое здание системы пассивного дневного освещения?

    Все пользователи получают выгоду, когда в здании используется естественное освещение. Это не только лучше для окружающей среды, но и для здоровья и хорошего самочувствия.Однако проектирование для дневного света также может быть сложной задачей. Несколько факторов могут усложнить процесс проектирования.

    Например, в многоэтажных многоквартирных домах или офисах сложно добиться максимального дневного освещения. Это потому, что многие из этих зданий очень глубокие, но не очень широкие. Труднее направить естественный свет в центр здания — пространство, наиболее удаленное от внешних окон.

    Тем не менее, есть способы улучшить дневное освещение даже для таких зданий.Опытный архитектор точно знает, где разместить отражающие поверхности, чтобы направить больше света в пространство, чтобы вы могли максимально использовать то немногое естественного света, которое у вас есть.

    Кроме того, хотя стратегии пассивного дневного освещения лучше всего использовать в начале проекта, можно дооснастить здание некоторыми из этих элементов дизайна. Например, архитекторы могут добавить окна или системы витрин к внешней оболочке. Или они могут установить легкие полочки на имеющееся окно.Никогда не поздно добавить в ваше здание больше естественного света.

    Пассивные системы дневного света и в будущем будут продолжать играть ключевую роль в архитектуре. Приняв естественный свет, вы будете способствовать более бережному отношению к окружающей среде и побудите посетителей вести более счастливую и здоровую жизнь.


    Чтобы узнать больше о том, что системы пассивного дневного света могут сделать для вас, свяжитесь с HMC Architects сегодня. Экологичные методы, такие как дневное освещение, лежат в основе наших проектов.Мы поможем вам максимально эффективно использовать ваши ресурсы и создать эффективное и гостеприимное здание, отвечающее всем потребностям ваших посетителей. Или, если у вас есть дополнительные вопросы о методах освещения, которые мы используем, обращайтесь напрямую к нашему менеджеру проекта Брэндону Гуллотти.


    Почему естественный свет так важен в школьном дизайне?

    Почему дневной свет?

    Несколько исследований показали, что дневной свет не только полезен для общего здоровья и благополучия детей, но также может значительно улучшить успеваемость.

    Одно такое исследование¹ было проведено Университетом Сорбонны с использованием данных исследования SINPHONIE, охватившее 13 европейских стран, в котором участвовало в общей сложности 2387 детей. Он пришел к выводу, что академическая успеваемость может повыситься до 15%, когда учащиеся работают в классах с большими окнами — как за счет увеличения дневного света, так и за счет лучшего обзора внешнего мира.

    Исследование Clever Classrooms², проведенное Университетом Солфорда, Великобритания, пришло к выводу, что хороший дневной свет помогает создать ощущение физического и психического комфорта, а его преимущества гораздо шире, чем просто помощь зрению.

    Как оформлять при дневном свете

    Хотя дневной свет иногда необходимо дополнять обильным высококачественным искусственным освещением, когда уровень внешнего освещения слишком низкий, по возможности мы должны стремиться сделать дневной свет основным источником освещения в школах. При правильном контроле солнечный свет обычно приветствуется как источник освещения в зданиях по всей Европе.

    Когда окна или световые люки обращены на север, дневной свет, попадающий в пространство, имеет тенденцию быть более мягким и рассеянным, с небольшими изменениями уровня освещенности и цветовой текстуры в течение дня.При других ориентациях солнечный свет увеличивает общую яркость интерьеров с определенными областями концентрированного света.

    Задача проектирования с использованием дневного света особенно очевидна в глубоких классных комнатах, где между окнами и задней частью комнаты имеется значительное расстояние. Здесь часто наблюдается несоответствие уровней освещенности — яркое около окон и более темное подальше.

    В ситуациях, когда форма или размер классных комнат не позволяет обеспечить достаточный уровень освещенности повсюду, и / или когда возможность оконного пространства ограничена, световые люки часто являются оптимальным решением.Там, где нет прямого доступа к небу из-за надстроенных этажей, эффективной альтернативой могут быть световые шахты.

    Одним из дополнительных преимуществ создания проемов для дневного света является то, что они также обеспечивают нам связь с окружающей средой, позволяя нам следить за изменениями погоды, времени дня и года.

    Есть много факторов, которые следует учитывать при рассмотрении того, сколько дневного света будет поступать из окон или мансардных окон. К ним относятся коэффициент пропускания остекления, толщина стен, внешние препятствия, надставки выше (например,грамм. свесы, балконы) и по бокам (например, расширение самого здания), глубина помещения и т. д. С учетом всех этих факторов световое окно обычно обеспечивает более чем в два раза больше дневного света, чем фасадное окно такого же размера .

    Контроль чрезмерного ослепления

    Блики возникают, когда слишком яркие области находятся в пределах поля зрения или когда коэффициент контрастности высокий. Тем не менее, блики, вызванные дневным светом, отличаются от бликов, вызванных электрическими источниками света, с точки зрения размера, сложного распределения яркости и восприятия пользователями (например,грамм. люди, как правило, более терпимы к яркому свету при дневном свете) ⁴.

    Хотя высокий уровень дневного света в классе, обеспечиваемый через большие окна и световые люки, является оптимальным, им все же необходимо управлять, чтобы избежать чрезмерного ослепления, которое может исходить от прямых солнечных лучей. Эта проблема становится все более острой в связи с широким распространением сегодня интерактивных досок и проекторов в классах.

    Один важный аспект, который следует учитывать при управлении бликами и контрастом, — это ориентация окон.В идеале, большие площади остекления должны быть обращены на север, чтобы рассеянный дневной свет проникал как можно больше в течение дня / года.

    Еще одно эффективное решение для борьбы с ослеплением — установка легко управляемых непрозрачных жалюзи для контроля уровня дневного света. Альтернативой жалюзи является постоянное внешнее затемнение, но это может потребовать использования дополнительных устройств затемнения, в зависимости от индивидуальных обстоятельств и требований.

    Прочие устройства защиты от солнца, такие как шторы, рулонные шторы и т. Д., изготовленные из текстиля, пленки или перфорированных непрозрачных материалов. Все это уменьшит появление бликов в разной степени, в зависимости от: оптических свойств материала; ориентация окна; географическое положение и количество солнечных часов в год; площадь остекления и коэффициент пропускания стекла, а также расстояние пользователя от источника света.

    Свойства материалов и уровни защиты от ослепления для этого типа устройств защиты от солнца определены в европейском стандарте EN 14501 «Жалюзи и ставни» и в проекте европейского стандарта FprEN 17037 «Дневной свет в зданиях».

    Не менее важен вопрос контраста. При рассмотрении как бликов, так и контрастности разница между абсолютной яркостью и относительной яркостью является критической. Подумайте, как дальний свет фар может слепить ночью, а днем ​​- незаметно. Точно так же сильный источник света вызовет гораздо меньше бликов и контраста в обычно ярко освещенной комнате по сравнению, скажем, с одним большим окном с прямым солнечным светом в комнате с тусклым освещением.

    Рекомендация между визуальной задачей и ближним окружением — соотношение яркости 1:10 в пределах поля зрения.Это соотношение яркости является выражением соотношения между яркостью в пределах центрального зрения и периферийным зрением окружающей среды³.

    Окна и световые люки

    Хорошее распределение дневного света по комнате часто лучше всего достигается за счет использования нескольких различных источников дневного света, таких как комбинация световых люков и окон, и это также может обеспечить снижение уровня яркости и контрастности. Однако давайте не будем забывать о важности вида: «Когда мы сидим рядом с окном, мы предпочитаем терпеть большое количество дневного света и наслаждаться видом снаружи, чем опускать шторы и использовать искусственное освещение.⁴

    Для помещений, где даже большие площади оконного остекления не позволяют проникать достаточному количеству дневного света, или где их установка просто невозможна — например, в очень больших классных комнатах, лекционных залах или в помещениях общего пользования в центре здания — световые люки являются отличным решением. вариант рассмотреть. Управляемые световые люки, стратегически расположенные в общей конструкции здания, позволяют большому количеству дневного света проникать в темные зимние месяцы, а также обеспечивают свежий воздух в течение всего года, улучшая качество воздуха в помещении и помогая регулировать температуру.

    Строительные стандарты и уровни освещенности

    Эффективность дневного света во внутреннем пространстве во многом зависит от наличия и свойств дневного света в месте расположения здания (т. Е. Преобладающих климатических условий). Предлагаемый Европейский стандарт дневного света (FprEN 17037) предлагает изменить основу оценок дневного света на «целевые значения фактора дневного света» на основе появления уровней внешней освещенности из записанных климатических данных.

    «Связь с климатом» в предложении гласит, что пространство должно достигать заданного уровня дневного света на высоте рабочей плоскости через определенный процент соответствующей площади пола в течение половины световых часов в году.Целевой уровень дневного света основан на обеспечении внутренней освещенности выше или равной 300 люкс, что соответствует требованиям к освещению на рабочих местах (см. Ниже).

    Требуемый уровень дневного света должен быть достигнут для 50% соответствующей площади пола в помещении с окнами на фасаде или наклонной крышей. Кроме того, минимальный целевой уровень дневного света, основанный на обеспечении внутренней освещенности выше или равной 100 люкс, требуется на 95% рабочей плоскости.

    В помещении, освещенном только мансардными окнами при почти горизонтальной конструкции крыши, целевой уровень дневного света должен быть достигнут на 95% соответствующей площади пола. Соответствующие целевые коэффициенты дневного света для каждой европейской столицы доступны в стандарте, но значения выше для стран, расположенных в Северной Европе, по сравнению с Южной Европой из-за естественного уменьшения доступности дневного света.

    Абсолютные уровни освещенности, необходимые для конкретной визуальной задачи, будут зависеть от характера задачи и визуальной среды, в которой она выполняется.Европейский стандарт EN 12464-1: Свет и освещение — Освещение рабочих мест — Часть 1: Рабочие места в помещении , предоставляет информацию об уровнях освещения в помещении, применимых к школьной среде.

    Обычно рекомендуются следующие уровни внутреннего освещения:

    • 100 люкс для интерьеров, где визуальные задачи ограничены движением и случайным восприятием, например зоны обращения, коридоры и т. д.
    • 300 люкс для интерьеров, где визуальные задачи достаточно просты, например.грамм. классы, учебные классы, компьютерные классы. Это должен быть общий минимум для всех помещений школьных классов.
    • 500 люкс для интерьеров, где визуальные задачи умеренно трудны и где может потребоваться оценка цвета, например аудитории, лекционные залы, практические кабинеты и лаборатории, библиотеки (читальные зоны) и т. д. В классных комнатах это должен быть уровень света на классной / белой доске.
    • 750–1000 люкс для интерьеров, в которых визуальные задачи очень трудны, требуя для восприятия мелких деталей.

    Источники
    1. Влияние освещения на успеваемость в европейских классах (2016) К. Маесано и И. Аннеси-Маесано, CLIMA 2016, 12-й Всемирный конгресс REHVA 2016, Ольборг
    2. Умные классы (2015), Сводный отчет проекта HEAD, Солфордский университет, Манчестер
    3. CLEAR Коэффициенты яркости
    4. «Инновации в дизайне для современных интерьеров и гражданского искусства», Лучано Креспи, 2016

    Дневной свет влияет на тепловое восприятие человека

    Сначала сообщаются данные об окружающей среде, измеренные в ходе экспериментов.Затем описываются результаты оценки теплового и общего субъективного восприятия, проанализированные с помощью линейных смешанных моделей, а затем результаты физиологических реакций. Наконец, проиллюстрировано сравнение между PMV и asv.

    Условия окружающей среды в помещении

    Температурная среда

    Температура в помещении измерялась на расстоянии 50 см от каждого участника и на четырех высотах (0,1 м, 0,6 м, 1,1 м и 1,6 м), соответствующих лодыжке, телу, голове ( сидящего человека) и головы (стоящего человека) в соответствии со стандартом EN ISO 7726 64 .Регистрировались как температура воздуха, так и температура на земном шаре, чтобы также фиксировать температуру, возникающую в результате излучения прилегающих поверхностей, температуру воздуха и скорость движения воздуха. При анализе использовались значения рабочей температуры, рассчитанные по измеренной температуре воздуха и земного шара 13,18 . Полученные значения на самом деле не слишком сильно отличались ни от земной температуры, ни от температуры воздуха из-за природы системы лучистого отопления и охлаждения и очень низкой скорости воздуха: средняя абсолютная разница между земной температурой и температурой воздуха составляла 0.19 ° C, тогда как среднеквадратическая разница между температурой земного шара и температурой воздуха составила 0,24 ° C. Различия в среднем были больше на самой низкой высоте, учитывая близость датчика к лучистому полу. Для каждого участника была рассчитана средняя рабочая температура по четырем высотам измерения.

    На рис. 3 показана средняя рабочая температура для трех исследованных тепловых условий при каждом дневном освещении. Расчетная температура обозначена черной пунктирной линией для наблюдения за тенденциями измеренных температур в каждых дневных условиях.Фактически, в испытательной комнате можно было установить определенную температуру, но различные фильтры, примененные к остеклению, немного повлияли на тепловую среду в помещении из-за изменений в притоке солнечного тепла (т. Е. Коэффициент пропускания солнечной энергии был выше, когда коэффициент пропускания видимого света был выше. ). В результате в конце каждого дневного воздействия рабочая температура была выше, чем в начале, и несколько более высокая рабочая температура возникала при высоком уровне освещенности, затем при среднем и низком уровнях.В таблице 3 приведены средние значения рабочей температуры для каждого расчетного уровня температуры, измеренные через 20 минут после начала каждого воздействия дневного света, когда разница в значениях температуры между уровнями дневного света была больше. Как и ожидалось, эти колебания температуры по уровням дневного света были учтены в статистическом анализе с включением, вместе с расчетными уровнями температуры (т.е. 19, 23 и 27 ° C, рассматриваемыми как номинальные уровни) ковариаты ∆T. Последний рассчитывался как разница от расчетного уровня температуры (например,g., 23 ° C) и измеренную рабочую температуру (например, 22,8 ° C) через 20 минут после начала каждого дневного воздействия, поскольку это время соответствует началу опроса.

    Рисунок 3

    Средняя рабочая температура при каждой комбинации температуры и дневного света.

    Таблица 3 Средняя рабочая температура ± стандартное отклонение для каждой комбинации температуры и дневного света (значения в ° C).

    Другие параметры в помещении, участвующие в восприятии окружающей среды, были постоянными в зависимости от дневного света и уровней температуры (т.например, скорость воздуха 0,03 ± 0,005 м / с; CO 2 при 1115,2 ± 183 частей на миллион) или изменяется только на разных уровнях температуры, но в пределах диапазона, который считается комфортным (т. Е. Относительная влажность: 56,8 ± 6,6% при 19 ° C, 44,6 ± 8,9% при 23 ° C и 42,3 ± 4,4% при 27 ° C).

    Визуальная среда

    Визуальная среда была постоянной в течение каждой экспериментальной сессии, поскольку для анализа использовались только солнечные дни (т.е. дневная освещенность не изменялась). Это стало возможным, поскольку экспериментальные сеансы с непредсказуемыми изменениями условий неба и уровней освещенности не были включены в анализ, как уже предполагалось.С другой стороны, условия освещенности не были точно такими же в экспериментальных сессиях (то есть в разные дни). Записанную горизонтальную освещенность (рассчитанную как среднее из двух значений, измеренных на столе каждого участника, справа и слева) на каждом уровне экспозиции можно резюмировать следующим образом:

    • Низкая дневная освещенность: 136 ± 20 лк (мин. 90 лк, макс. 214 лк)

    • Средняя дневная освещенность: 608 ± 90 лк (мин. 432 лк, макс. 796 лк)

    • Высокая дневная освещенность: 1443 ± 183 лк (мин. 1049 лк, макс. 1929 лк)

    Наблюдаемые вариации значений дневной освещенности, несмотря на включение в анализ только солнечных дней, обусловлены изменениями положения солнца в течение года и дня, а также наличием дымки и атмосферной мутности 65 , изменением условий между экспериментальными сессиями (а не внутри них).

    Оценки субъективного восприятия

    Сначала обсуждаются результаты, относящиеся к тепловому восприятию, а затем — результаты, касающиеся общего восприятия. Для анализа теплового восприятия каждый вопрос анализируется индивидуально, и сначала сообщается об основном влиянии дневного света и его взаимодействии с температурой. Для проверки достоверности эксперимента и использованной анкеты также описывается основное влияние температуры (задуманное как фактор проектирования с тремя экспериментальными уровнями).Для общего анализа восприятия описаны основные эффекты дневной освещенности и температуры, а также их взаимодействие. На рисунке 4 представлены графические результаты двух типов субъективных оценок на каждом уровне температуры и для трех уровней дневной освещенности.

    Рисунок 4

    Субъективные тепловые и общие реакции восприятия в зависимости от температуры и уровней дневной освещенности. ( a ) Тепловое ощущение. ( b ) Тепловые предпочтения.( c ) Тепловой комфорт. ( d ) Термическая приемлемость. ( e ) Общий комфорт (начало съемки). ( f ) Общий комфорт (конец выдержки). Значительное влияние уровней дневного света с «*» p <0,05, «**» p <0,01, «***» p <0,001. Об одном и том же эффекте сообщается на всех столбцах для всех уровней температуры всякий раз, когда есть основной эффект дневного света, в противном случае указываются отдельные эффекты дневного света на каждом уровне температуры (т.е., тепловой комфорт). Значительное влияние температурных уровней с «#» p <0,05, «##» p <0,01, «###» p <0,001.

    Тепловое восприятие

    Анализ реакций теплового восприятия разделен на четыре исследуемых вопроса: тепловое ощущение (общее и относящееся к трем частям тела), тепловое предпочтение, тепловой комфорт и тепловая приемлемость.

    Анализ линейных смешанных моделей показал, что дневное освещение не влияет на тепловые ощущения, равно как и взаимодействие между уровнями температуры и дневной освещенностью.Вариации тепловых ощущений в зависимости от уровней дневной освещенности, которые можно наблюдать на рис. 4a, зависели от разницы температур между уровнями освещенности, показанными на рис. 3. В модели это различие учитывается с учетом ∆T, a фактор, который был показан как значимый для тепловых ощущений на основе статистического анализа ( F (1,245) = 11,09, p = 0,001), при этом большее ∆T, связанное с более высокими или более низкими голосами тепловых ощущений, по сравнению с теми, которые связаны с меньшими ∆T (т.е., чем выше измеренная температура, тем выше оценка теплового ощущения; чем ниже измеряемая температура, тем ниже голосование тепловых ощущений). Тем не менее, следует отметить, что, хотя средняя разница температур между уровнями дневной освещенности была аналогичной (см. Рис. 3 и таблицу 3), средние различия в показателях тепловых ощущений не были такими постоянными, особенно при 19 ° C и при 27 ° C. С. При 19 ° C средние тепловые ощущения были сопоставимы при среднем и высоком уровнях освещенности, но они были ниже при низком уровне освещенности.При 27 ° C средние показатели теплового ощущения были сопоставимы при низком и среднем уровнях освещенности, но были выше при высоком уровне. Хотя эти результаты незначительны, эти результаты указывают на тенденцию участников чувствовать себя холоднее при низких температурах при низком уровне освещенности по сравнению со средним и высоким уровнем освещенности, и чувствовать себя теплее при высоких температурах при высоком уровне освещенности по сравнению с низким и средним. Как и ожидалось, температура также была важным фактором для определения теплового ощущения ( F (2,245) = 74.25, p <0,001), при этом участники выражали свое состояние между прохладным и слегка прохладным при 19 ° C ( M = −1,3, с , e , m . = 0,84), между слегка прохладным и нейтральным при 23 ° C ( M = -0,5, с , e , м . = 0,84) и между нейтральным и слегка теплым при 27 ° C ( M = 0,5, с . e . м . = 0,75). Эти различия оказались значимыми после апостериорного попарного сравнения всех возможных комбинаций.Анализ, проведенный для теплового ощущения рук, ног и туловища, показал те же результаты, что и для глобального теплового ощущения, подтверждая ранее описанные результаты.

    Подобно тепловому ощущению, результаты теплового предпочтения (рис. 4b) не зависели ни от дневного света, ни от его взаимодействия с температурой. Было показано, что только ∆T и уровни температуры имеют значимое влияние ( p = 0,001 и p <0,001, соответственно). Участники отдали предпочтение немного более теплой среде при 19 ° C, без изменений - чуть теплее при 23 ° C и без изменений - немного прохладнее при 27 ° C.

    Результаты различаются как по тепловому комфорту, так и по термической приемлемости, при этом дневное освещение существенно влияет на такие тепловые оценки. Прежде всего, взаимодействие между дневным светом и температурой было значительным фактором для теплового комфорта, в частности, когда исследовались только условия низкой и высокой дневной освещенности при 19 ° C и 27 ° C ( F (1107) = 6,73, p = 0,012), а также при 23 ° C и 27 ° C ( F (1,102) = 6.14, p = 0,016). Как видно на рис. 4c и после анализа на каждом температурном уровне только с низким и высоким уровнями дневной освещенности, тепловая среда была менее комфортной при низкой освещенности по сравнению с высокой при 19 ° C (расчетная разница 0,48 , p = 0,03 после апостериорного теста), тогда как при высоком уровне освещенности он был менее комфортным по сравнению с низким при 27 ° C (расчетная разница 0,28, p = 0,03 после апостериорного теста).Различия между низким и высоким уровнями дневной освещенности не были значительными при температуре 23 ° C, тепловых условиях, в которых средняя освещенность является наиболее комфортной (рис. 4c). Температура стала важным основным фактором теплового комфорта, при этом ретроспективный анализ показал значительную разницу между 19 ° C и 23 ° C ( p = 0,01) и между 19 ° C и 27 ° C ( p = 0,01). ), поскольку при температуре ниже 19 ° C люди всегда чувствуют себя менее комфортно.

    Срок взаимодействия не имел значения для термической приемлемости откликов.С другой стороны, дневная освещенность была существенным фактором ( F (2,247) = 6,4, p = 0,001) с менее приемлемой тепловой средой при низком уровне освещенности по сравнению как со средней, так и с высокой освещенностью ( p = 0,004 и p = 0,009 соответственно). Несмотря на отсутствие взаимодействия с температурой, можно было увидеть, что этот результат, в частности, имел место при 19 ° C и 23 ° C, уровни температуры считались прохладно-слегка прохладными и слегка прохладно-нейтральными, соответственно (рис.4г). При 27 ° C тепловые характеристики приемлемости были одинаковыми при всех уровнях освещения. Что касается теплового комфорта, на голоса по приемлемости температуры повлияла температура ( F, (2247) = 8,74, p <0,001), при этом участники меньше воспринимали тепловую среду ниже 19 ° C по сравнению с 23 ° C (расчетная разница 19.01, p <0,001 после апостериорного анализа) и ниже 19 ° C по сравнению с 27 ° C (расчетная разница 14,37, p = 0,009 после апостериорного анализа).

    ∆T, рассчитанная как разница между измеренными температурами в помещении и тремя уровнями температуры (т. Е. 19, 23 и 27 ° C), оказала значительное влияние на все реакции теплового восприятия, за исключением термической приемлемости. Как объяснено более подробно для термических ощущений, включение фактора ∆T повысило точность оценки, поскольку она следовала направлению модели (например, более высокие измеренные температуры приводили к «более экстремальным» тепловым ощущениям).

    Пол и порядок уровней дневной освещенности были важными факторами тепловых ощущений и предпочтений. Текущая средняя температура наружного воздуха существенно повлияла на тепловые ощущения и комфорт. На тепловой комфорт также влияли ИМТ участников, а также утреннее и дневное воздействие.

    Общее восприятие

    Общее восприятие комфорта оценивалось в начале (рис. 4e) и в конце (рис. 4f) каждого воздействия дневного света. В начале экспозиции общее восприятие комфорта значительно зависело от уровней дневной освещенности ( F, (2,247) = 7.40, p <0,001) (рис. 4e), при этом низкий уровень освещенности приводит к самому низкому общему комфорту по сравнению со средним уровнем (расчетная разница 0,27, p = 0,001 после апостериорного анализа) и высокий уровень (расчетная разница 0,23, p = 0,008 после ретроспективного анализа). Основное влияние температуры было лишь незначительным в начале воздействия ( F (2,247) = 2,87, p = 0,06). С другой стороны, в конце экспонирования (рис.4f), как дневной свет, так и температура оказали значительное основное влияние ( F (2,246) = 7,25, p <0,001 и F (2,246) = 5,27, p = 0,006, соответственно). Возрастающее влияние температуры на общий комфорт в конце воздействия можно увидеть, в частности, для откликов при 19 ° C, которые были значительно ниже по сравнению с откликами в нейтральных и высоких тепловых условиях (расчетная разница 0,45, p = 0,001 и 0,42, p = 0.002, соответственно, после ретроспективного анализа). На рисунке 5 показаны причины общего дискомфорта при двух временах воздействия. Вначале (рис. 5а), когда на температуру в помещении еще не влияло падающее из окна солнце (следовательно, не было больших реальных температурных перепадов между уровнями дневного света), больше жалоб на тепловую среду поступало в условиях низкой температуры. уровень освещенности, за которым следуют средний и высокий уровни, особенно на уровнях температуры, которые считаются слегка прохладными (т.е., 19 ° С и 23 ° С). Жалобы на визуальную среду уменьшились в конце воздействия по сравнению с началом, поскольку участники чаще указывали тепловую среду как причину общего дискомфорта. Это интересный факт, потому что, хотя общая реакция комфорта в конце воздействия зависела как от дневного света, так и от уровня температуры, как сообщалось ранее (рис. 4f), участники в основном указали «тепловую» причину своего недовольства, а не и то, и другое. «Термический» и «визуальный».

    Рисунок 5

    Причины общего дискомфорта в начале и в конце каждого дневного воздействия.

    Физиологические реакции: температура кожи

    Дневной свет никогда не был значимым фактором для измерения температуры кожи в любом из четырех участков тела, учитывая результаты как в первые пять минут, так и между пятнадцатью и двадцатью минутами (время, непосредственно предшествующее субъективной оценке). анкета восприятия). Как и ожидалось, на измерения в основном влияли температура и исходные значения ( p <0.001 в обоих случаях).

    PMV и сравнение голосов по тепловым ощущениям

    Тепловые ощущения голосов (asv = фактические ощущения) участников считались объединенными на каждом температурном уровне независимо от уровня дневной освещенности и сравнивались со значениями PMV, рассчитанными на основе измеренных физических условий ( Рис.6). Результаты показывают, что средние значения asv значительно отличались от значений PMV, но только при более теплых тепловых условиях (27 ° C) в соответствии с критерием знакового ранга Вилкоксона ( p <0.001 и d = 0,61). На этом уровне температуры голос asv был существенно ниже ( M = 0,52, SD = 0,75) по сравнению с PMV ( M = 0,96, SD = 0,21). При 23 ° C разница была незначительной ( p = 0,053 и d = 0,37), тогда как при 19 ° C тест не выявил значимой разницы ( p = 0,42). Большее стандартное отклонение сообщенных голосов asv по сравнению с рассчитанными значениями PMV, которое можно наблюдать на рис.6, было связано с включением результатов в различные уровни дневной освещенности, которые, как сообщалось ранее, привели к изменениям рейтингов теплового восприятия. Сравнение оценок asv и PMV в каждой комбинации освещенности и температуры показано на рис. 7. На рис. 7 можно увидеть, что завышение оценки PMV по сравнению с asv при 27 ° C особенно заметно при низких значениях. и средние уровни дневной освещенности. При высоком уровне освещенности при 27 ° C разница между asv и PMV меньше.Этот результат дополнительно подтверждает влияние уровней дневной освещенности на субъективное тепловое восприятие людей.

    Рисунок 6

    Сравнение фактического теплового ощущения голоса и PMV на трех уровнях температуры (среднее ± стандартное отклонение).

    Рис. 7

    Сравнение коробчатой ​​диаграммы между фактическим голосованием по тепловым ощущениям и PMV при трех уровнях температуры и трех условиях дневного света (темная линия указывает медианное значение, а пунктирная линия показывает среднее значение распределения голосов).

    Преимущества и недостатки дневного освещения — охват освещения

    Ключевые темы для профессионалов в области оборудования. Ключевые слова по теме: Дневной свет, сбор дневного света

    Составлено персоналом FacilityNet

    Дневное освещение — это одна из экологически ответственных стратегий, вызывающих корпоративный интерес. Проблема в том, что как новая технология преимущества и недостатки дневного света еще недостаточно понятны менеджерам предприятий.

    Хотя большинство руководителей предприятий понимают, что дневное освещение предполагает естественное освещение, не все знают, что для продуманного плана дневного освещения требуются не только окна и световые люки в здании. Вот несколько преимуществ и недостатков дневного света, которые следует учитывать перед тем, как приступить к реализации плана дневного освещения.

    Преимущества дневного света

    Общая цель дневного освещения — свести к минимуму количество искусственного света и снизить затраты на электроэнергию, но оно также может снизить затраты на ОВК.Электрическое освещение выделяет много тепла, тогда как при правильном управлении естественное освещение практически не выделяет тепла.

    Для большинства зданий с дневным освещением общая экономия энергии составляет от 15 до 40 процентов. Хотя экономия энергии и устойчивость могут быть причинами, по которым компании изначально выбирают дневное освещение, это также может повлиять на производительность и удовлетворенность сотрудников, студентов и даже клиентов и розничных покупателей.

    У людей есть естественное влечение и потребность в дневном свете.Исследования показывают, что дневной свет оказывает прямое влияние на самочувствие, продуктивность и общее чувство удовлетворения. Даже такие розничные магазины, как Wal-Mart, увидели экологические и финансовые преимущества дневного света как для сотрудников, так и для потребителей. В ходе эксперимента магазины, в которых были установлены световые люки над определенными отделами, обнаружили, что общие продажи на квадратный фут были выше в отделах, освещенных естественным светом.

    Недостатки дневного света

    Хотя дневное освещение может дать множество положительных результатов с точки зрения производительности труда, если дневное освещение не было выполнено должным образом, оно может дать отрицательные результаты.Несколько стратегий могут помочь руководству учреждения преодолеть проблемы дневного света.

    Высокопроизводительная система дневного света на начальном этапе может потребовать значительных вложений. Однако, если команда проекта использует комплексный стратегический подход к проектированию, общая долгосрочная экономия компании компенсирует любые первоначальные деньги, потраченные на дневное освещение.
    Один важный момент — это контроль бликов. Проникновение прямых солнечных лучей в классные комнаты и офисные помещения часто вызывает неприятные блики на рабочих поверхностях, затрудняя работу или просмотр экрана компьютера.

    Правильная ориентация окон и световых люков позволяет пропускать прямой и рассеянный дневной свет, создавая наилучшее сочетание света для здания, а также уменьшая блики. Выбор и размещение окон и световых люков должны определяться количеством необходимого света и основываться на климате и дизайне здания.

    Дневное освещение также требует контроля количества тепла, поступающего в здание. Поскольку солнце является мощным источником света для зданий, оно также может выделять огромное количество тепла.Если не спланировать должным образом, использование естественного освещения может привести к нежелательному выделению тепла.
    Может показаться, что будет сложно увеличить количество света без дополнительного тепла. Однако использование оконных обработок, оконных пленок и остекления может затенять окно или рассеивать прямой солнечный свет, сводя к минимуму приток тепла. Это может снизить общую охлаждающую нагрузку, устраняя необходимость в более крупной системе охлаждения, что приводит к дополнительной общей экономии.

    Слишком много тепла или света — не единственные проблемы, связанные со стратегиями дневного света.Некоторые архитектурные элементы, такие как крыша здания, форма атриума или углы здания, могут препятствовать освещению помещения дневным светом. Чтобы предотвратить попадание дневного света, проемы в стенах должны быть расположены внутри помещения.

    Например, если элементы, которые могут блокировать дневной свет, расположены высоко в пространстве, они должны быть как можно дальше от отверстий в стенах. В плане, предусматривающем как открытые, так и закрытые пространства, открытые пространства должны располагаться близко к проемам в стенах.Это максимизирует эффект дневного света, отражая свет глубже в пространство.

    Источники:
    Дневной свет: преодоление проблем с бликами и теплом Майк Молински

    Преимущества дневного света Майка Молински

    Статьи по теме:
    Как работает дневное освещение

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *