Инсоляция(лат. insolatio, от insolo – выставляю на солнце)– облучение поверхностей и пространств суммарной солнечной радиацией – важнейший фактор формирования климата

Совмещенное освещение зданий представляет собой такую комбинацию систем естественного и искусственного освещения, при которой недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, при этом сохраняется доминирующая роль естественного освещения в помещениях.

Совмещенное освещение

Совмещенное освещение используется как в многоэтажных, так и в одноэтажных промышленных и общественных зданиях, имеющих широкие корпуса и глубокие помещения.

В производственных помещениях совмещенное освещение необходимо применять в следующих случаях:

- при выполнении зрительных работ І и ІІ разрядов точности;

- при строительстве зданий в суровых климатических зонах, в которых с целью снижения теплопотерь целесообразно сокращать до минимума площадь световых проемов;

- в цехах с крупногабаритным оборудованием или крупногабаритной продукцией, затеняющими естественный свет.

Особенность совмещенного освещения состоит в том, что создаваемое в помещениях дополнительное искусственное освещение обеспечивается, как правило, светящими поверхностями (панелями, полосами, нишами и др.), имитирующими окна и фонари естественного света. Яркость этих поверхностей, равно как и спектр, близки к характеристикам рассеянного света неба. Поэтому при совмещенном освещении необходимо применять люминесцентные лампы типа ЛДЦ, ЛД, ЛЕ, ЛЕЦ и т.п., спектральный состав которых близок к спектру естественного света. В некоторых случаях могут применяться также маломощные металлогалогенные лампы, а также лампы ДРЛ делюкс в сочетании с лампами накаливания. В качестве светорассеивающего материала применяется, как правило, молочное оргстекло.

Искусственное освещение при совмещенном освещении целесообразно применять в виде двух раздельных систем:

- первая, существующая в качестве постоянного дополнительного освещения, работает непрерывно круглые сутки и днем освещает те зоны, в которых значение КЕО ниже нормативного;

- вторая освещает те зоны помещения, в которых значение КЕО выше нормативного, но она включается с наступлением сумерек вечером и отключается с рассветом утром.

Граница между ними может меняться в зависимости от колебаний уровня естественного освещения. Здесь имеет место совмещенное освещение с динамическим искусственным освещением, работающим в соответствии с изменением уровня естественного освещения. Это так называемое световое кондиционирование помещений, суть которого состоит в следующем.

С ростом уровня естественной освещенности в указанных зонах помещения ряды светильников, прилегающих к светопроемам, постепенно отключаются в первую половину дня. Отключение осуществляется в направлении от светопромов в глубину помещения. Во второй половине дня в обратном направлении происходит постепенное включение рядов светильников по мере снижения уровня естественной освещенности.

Управление включением и отключением светильников осуществляется с помощью автоматических систем управления освещением в зависимости от характера изменения наружной освещенности и выбранного уровня критической освещенности по специально разработанной программе. При этом наблюдается значительная экономия электроэнергии на освещение зданий, а также улучшение условий зрительного восприятия.

В зависимости от назначения, объемно-планировочного решения и геометрических пропорций помещений можно выделить пять схем совмещения естественного освещения с искусственным (рис. 31).

Первая схема совмещенного освещения (рис 31а: слева – при установке светящейся панели в удаленной от светопроемов зоне потолка; справа – при установке светящейся панели в верхней зоне противоположной от светопроема стены) может применяться в неглубоких помещениях, в которых в глубине имеется небольшая зона с недостаточным естественным освещением. Примером помещений с такой схемой освещения могут служить рабочие кабинеты зданий управления, помещения с точными работами (І и ІІ разряды зрительных работ). Если источники света тщательно подобраны по цветности излучения, а светильники – по форме и расположению, то дополнительное искусственное освещение почти незаметно и возникает впечатление достаточности естественного освещения.

Вторая схема освещения (рис. 31б) применяется в глубоких производственных помещениях большой площади с системой естественного бокового освещения и некоторых помещений общественных зданий (торговые залы магазинов, залы выставок, музеев и т.п.). В светлое время суток достаточная естественная освещенность обеспечивается только в приоконной зоне на расстоянии двух-трех высот светопроемов. На всей остальной площади помещений возникает

необходимость эксплуатации искусственного освещения в течение всего рабочего времени. Преимущества этой схемы состоит в том, что уровни рабочего искусственного освещения на большой площади помещения относительно независимы от колебаний естественного освещения. Размеры, форма и расположение световых проемов должны выбираться главным образом исходя из требований визуального контакта с внешней средой и устранения монотонности световой среды, которая возникает при одном искусственном освещении. Такая схема целесообразна также для зданий, строящихся в районах с суровыми климатическими условиями.

Третья схема (рис. 31в) применяется в зданиях с верхним естественном освещением. Размещение светильников в этом случае должно увязываться с расположением светопроемов. Эта схема освещения особенно эффективна для зданий, располагаемых в южных и северных районах СНГ, где площадь светопрозрачных ограждений приходится снижать до минимума. При соответствующем технико-экономическом обосновании данную систему совмещенного освещения можно использовать также в промышленных зданиях, расположенных в условиях умеренного климата.

Как видно на рис. 31г, четвертая схема применяется в помещениях, внутреннее пространство которых разделяется на две зоны: с достаточным естественным освещением и только с искусственным светом. Освещение этих зон, особенно если происходит постоянное движение

людей из одной зоны в другую, должно быть увязано между собой по интенсивности, цветно-

Рис. 31. Схемы совмещения естественного освещения с искусственным:

1 – кривая естественной освещенности; 2 – искусственной освещенности;

3 – суммарной освещенности. На схемах показаны только те светильники, которые эксплуатируются в течение дневного времени суток

сти и направлению световых потоков. Важным здесь является то, что переход от параметров световой среды одной зоны к параметрам освещения другой зоны необходимо сделать по возможности менее заметным, так как в этом случае влияние адаптационных процессов органов зрения сводится к минимуму.

Последняя схема (рис. 31д) применяется в помещениях, которые имеют «световой шлюз» между наружным пространством и объемом помещения, полностью лишенным естественного света (например, вестибюли бесфонарных промышленных зданий, крупных торговых центров и подземных сооружений). В этом случае важным фактором является изменение интенсивности света между высокими уровнями наружного естественного освещения и значительно более низкими уровнями в помещениях с одним искусственным светом. Длина промежуточного помещения должна определяться на основе средней скорости движения людей и необходимого времени переадаптации. Устройство подобных «световых шлюзов» у входа и вы-

хода больших производственных зданий позволит устранить явление «светового шока», который наблюдается, например, при выходе из помещения с относительно низкой освещенностью непосредственно наружу в солнечный день.

Лекция № 10

Инсоляция и солнцезащита в архитектуре

Солнечный свет – это бесценный и неисчерпаемый источник всех форм жизни на Земле. При решении архитектурно-строительных задач архитекторы должны заботиться о том, чтобы этот источник был максимально использован и вопросы инсоляции застройки и зданий получили наиболее правильное решение, способствующее поддержанию здоровья человека.

Воздействие инсоляции имеет двойственный характер (табл. 12):

- оно благотворно и экономически выгодно, поэтому необходимо обеспечить доступ солнечного света в городские пространства и интерьеры зданий в любых географических широтах;

- оно же вызывает перегрев, световой дискомфорт, ультрафиолетовую переоблученность и перерасход энергии на регулирование микроклимата в зданиях, что предопределяет необходимость защиты от него и рационального его использования.

Положительные и отрицательные воздействия инсоляции в архитектуре

Таблица 12

Аспект воздействия инсоляции	Положительный эффект	Отрицательный эффект
Биологический	Общеоздоровительный эффект (загар, образование витамина D, обогрев), санирующий эффект, улучшение функций зрения при комфортных освещенности и контрастности освещения)	Фотохимическая токсичность отработанных газов в городах, переоблученность и канцерогенность, перегрев (общий и местный) и световой дискомфорт, разрушающее действие на живую клетку, материалы
Психологический	«Солнечность освещения», динамика распределения яркостей и цветностей в поле зрения, связь с внешним пространством	Снижение активности и настроения при световом дискомфорте и перегреве
Эстетический	Выявление пространства, формы, пластики, силуэта и цветовых соотношений, ритма элементов архитектуры и «живописности» композиционных решений	Снижение восприятия формы и ощущения насыщенности цвета при чрезмерных яркостях, выцветание поверхностей
Экономический	Природный источник дополнительного обогрева помещений, сокращение площади светопроемов, повышение производительности труда и работоспособности, сокращение расходов по оплате больничных листов	Повышение расходов на вентиляцию и кондиционирование воздуха, снижение производительности труда и работоспособности при тепловом и световом дискомфорте

Общетонизирующее действие связано с улучшением самочувствия и настроения, повышением эмоциональности и активности при выполнении трудовых процессов.

Витаминизирующее действие обусловлено наличием в солнечном излучении ультрафиолетовой радиации, длинноволновая часть которой способствует образованию витамина D, регулирующего солевой обмен в организме.

Облучение человека солнечными лучами приводит к нарушению терморегуляции в организме. Так, при инсоляции теплопоступления в организм могут превышать нормативные теплопотери в 2,5 – 5 раз. Это приводит к повышению температуры таких жизненно важных органов, как мозг, печень и др., что нарушает их нормальную функцию и может иметь тяжелые физические последствия.

Слепящее действие солнечного излучения связано с нарушением зрения в результате освещения предметов, находящихся в поле зрения, прямыми лучами. При интенсивном световом потоке (а суммарная естественная освещенность может достигать 80 – 90 клк) снижается острота и контрастная чувствительность зрения, повышается его утомляемость.

Солнечная радиация, проникающая в помещение, формирует определенный санитарно-гигиенический режим, который может быть благоприятным или неблагоприятным для человека.

Благоприятное влияние солнечного излучения на санитарно-гигиенические условия в помещениях обусловлено главным образом наличием УФ излучения, которое проявляется в виде бактерицидного (санирующего) и биологического действий. Солнечные лучи уничтожают микробы или замедляют их развитие. Особую роль в этом играет рассеянная солнечная радиация, которая в биологическом аспекте играет не меньшую, если не большую роль, чем прямая радиация, так как благодаря только ей достигается освещение тех мест, куда не поступают прямые солнечные лучи. Кроме того, в естественных условиях солнечная радиация никогда не бывает только прямой.

Дата добавления: 2014-01-20