книги / Физико-техническое проектирование ограждающих конструкций зданий

Выбор источников света по цветовым характеристикам для помещений общественных, жилых и вспомогательных зданий производятся на основании приложения Ж, а для производствен­ ных зданий - на основании приложения Е СНиП 23-05-95*.

В производственных помещениях освещенность проходов и участков, где работа не производится, должна составлять не более 25 % нормируемой освещенности, создаваемой све­ тильниками общего освещения, но не менее 75 лк при разрядных лампах и не менее 30 лк при лампах накаливания.

В цехах с полностью автоматизированным технологическим процессом следует предусматривать освещение для наблюдения за работой оборудования, а также дополнительно включаемые светильники общего и местного освещения для обеспечения не­ обходимой освещенности при ремонтно-наладочных работах.

Для местного освещения рабочих мест следует использо­ вать светильники с непросвечивающими отражателями. Све­ тильники должны располагаться таким образом, чтобы их све­ тящиеся элементы не попадали в поле зрения работающих на ос­ вещаемом рабочем месте и на других рабочих местах. Местное освещение рабочих мест, как правило, должно быть оборудовано

от 1,5 до 2,0.

Неравномерность освещенности допускается повышать до 3,0 в тех случаях, когда по условиям технологии светильники общего освещения могут устанавливаться только на площадках, колоннах или стенах помещения.

Освещение лестничных клеток жилых зданий высотой бо­ лее трех этажей должно обеспечиваться автоматическим управ­ лением, которое позволяет отключать в ночное время часть све­ тильников с таким расчетом, чтобы освещенность лестниц была не ниже 0,5 лк.

281

3.8. Технико-экономическая оценка систем естественного и совмещенного освещения по энергетическим затратам

Технико-экономическая оценка систем естественного и со­ вмещенного освещения заключается в определении срока оку­ паемости дополнительных единовременных затрат, необходи­ мых для изменения системы естественного или совмещенного освещения помещения.

Оценка осуществляется в следующей последовательности: 1) определяются нормированные значения КЕО для поме­

щения при естественном и совмещенном освещении; 2) устанавливаются нормы искусственной освещенности

взависимости от разряда и подразряда зрительных работ;

3)вычисляется расчетное значение КЕО в наиболее удален­ ной точке помещения и сравнивается с нормируемым;

4)если расчетное значение КЕО выше или ниже нормируе­ мых значений при естественном или совмещенном освещении, то производится технико-экономический расчет с увеличением (уменьшением) размеров светопроемов или варианта изменения совмещенного освещения без увеличения размеров свето­ проемов.

Рассматриваются два варианта изменения системы ос­ вещения:

1.Повышение нормы искусственного освещения помеще­ ния на одну ступень.

2.Изменение системы естественного освещения путем уве­ личения площади светопроемов при обеспечении расчетного значения КЕО не менее 0,8 нормированного.

Сравнение затрат для принятых вариантов изменения сис­ темы освещения осуществляется в следующей последова­ тельности:

1.Устанавливается разница единовременных затрат ДК на

282

40К и £ст - цена соответственно заполнения светопроема

и возведения ограждающей конструкции, в которой расположен светопроем, руб/м2.

2. Определяется разница среднегодовых затрат на потери тепловой энергии за отопительный период ДЗТ, связанные с из­

менением системы естественного освещения помещения:

где tjM—расчетная температура воздуха помещения, °С;

thl и zhl - соответственно средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут, отопительного периода, принимается по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»;

и- соответственно приведенное сопротивление

теплопередаче заполнения светопроема и ограждающей конст­ рукции, в которой расположен светопроем, м2-°С/Вт;

Сг - перспективная цена тепловой энергии, руб/(кВт-ч).

3. Рассчитывается разница среднегодовых затрат на потреб­ ление электрической энергии ДЗЭ, обусловленную изменением системы искусственного освещения помещения:

ных затрат:

283

5. Проверяется условие окупаемости затрат при изменении системы освещения с 1-го варианта на 2-й вариант

U - u o o j

где р - процентная ставка Центробанка по кредиту.

Если условие (3.55) не выполняется, значит, затраты на изменение системы освещения помещения в соответствии со 2-м вариантом не окупается и выгоднее принять 1-й вариант, т.е. повысить нормы искусственного освещения на одну ступень.

При выполнении условия (3.55) производится расчет срока

In 1 + -

100

Полученное значение расчетного срока окупаемости Т0 сравнивается с принятым предельно допустимым значением Г0доп. Если Т0 < Т0лоп, то 2-й вариант является экономически

более выгодным и может быть принят для исполнения. В про­ тивном случае принимается 1-й вариант.

3.9. И нсоляция и защ ита помещений от солнечных лучей

Инсоляция - облучение прямыми солнечными лучами ка­ кой-либо поверхности. В области архитектурно-строительного проектирования термин «инсоляция помещений» означает облу­ чение их солнечными лучами через светопроемы.

Ультрафиолетовая часть спектра оказывает оздоровитель­ ное влияние на микроклимат помещения. Поэтому инсоляция

284

является важным оздоровляющим фактором и должна быть ис­ пользована во всех жилых и общественных зданиях и на терри­ тории жилой застройки.

Исключения составляют отдельные помещения обществен­ ных зданий, где по условиям функционального процесса иск­ лючается проникновение прямых солнечных лучей. К ним отно­ сятся: операционные, реанимационные залы больниц, выставоч­ ные залы музеев, химические лаборатории, книгохранилища, архивы и т.п.

Требования норм инсоляции достигаются соответствующим размещением и ориентацией зданий, а также их объемно-пла­ нировочными решениями.

Оптимальный инсоляционный режим достигается путем прямого солнечного облучения в необходимом количестве, по­ скольку избыточная инсоляция может вызвать и отрицательные воздействия:

-относительный перегрев поверхностей пола, стен, обору­ дования ит.п.;

-явление блескости при отражении лучей от гладкой по­ верхности.

Требования к ограничению избыточного теплового и сле­ пящего действия инсоляции на человека и окружающую его сре­ ду распространяются:

-на жилые комнаты и кухни квартир, спальные комнаты общежитий, помещения общественных зданий, детских дошко­ льных учреждений, учебные помещения общеобразовательных школ, школ-интернатов и других средних специальных учебных заведений, лечебно-профилактических и оздоровительных учре­ ждений и т.п.;

-территории жилой застройки, где защита от перегрева должна быть предусмотрена не менее чем для половины игровых площадок, мест размещения игровых устройств, спортснарядов

искамей для отдыха или не менее чем для двух третей тротуаров

ипешеходных дорожек.

Эффект солнечного облучения зависит от длительности процесса, поэтому инсоляцию измеряют в часах.

Продолжительность инсоляции для помещений жилых и общественных зданий, детских, дошкольных и школьных уч­

285

реждений, а также их территории нормируется. Норма зависит от типа квартир, функционального назначения помещений, плани­ ровочных зон города и географической широты местности.

Согласно гигиеническим требованиям к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01) нормируемая продолжительность

в день с 22 марта по 22 сентября; - д л я южной зоны (южнее 48° с.ш.) - не менее 1,5 ч в день

с 22 февраля по 22 октября.

Продолжительность инсоляции в жилых зданиях должна быть обеспечена не менее чем в одной комнате 1-3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах квартир из 4 и более комнат.

В зданиях общежитий должно инсолироваться не менее 60 % жилых комнат.

Когда территория или здания частично затенены какимилибо объектами и облучаются с перерывом, нормами предусмот­ рено увеличение суммарной инсоляции на 0,5 ч, а в условиях плотной и исторически ценной застройки максимальную про­ должительность инсоляции допускается сократить, но не более чем на 0,5 ч в день.

В центральной части и исторических зонах города в жилой застройке должна обеспечиваться 1,5-часовая инсоляция терри­ тории и не менее чем одной комнаты, независимо от числа ком­ нат в квартире.

По согласованию со службой Госсанэпиднадзора допуска­ ется сокращение нормативной инсоляции до 1 ч при обоснова­ ниях, связанных с условиями сохранения исторической плани­ ровки и застройки и при компенсации повышенной комфортно­ сти за счет кубатуры и площади квартир.

Ориентация и размещение детских дошкольных учрежде­ ний, общеобразовательных школ, школ-интернатов должны обеспечивать непрерывную 3-часовую продолжительность инсо­ ляции в помещениях. Минимальное расстояние от детских учре­

286

ждений до жилой застройки по условиям освещенности допуска­ ется принимать равным 1,8 высоты противостоящего здания при двустороннем освещении детских комнат.

В расчетах продолжительности инсоляции не учитывает­ ся первый час после восхода и последний час перед заходом солнца.

Расчетные значения продолжительности инсоляции округ­ ляются до 5 мин. Допускается погрешность при расчете продол­ жительности инсоляции - 1 0 мин.

Инсоляционный режим учитывается:

-п р и проектировании зданий и сооружений путем разме­ щения и ориентации по сторонам света помещений, лоджий, ве­ ранд и т.п.;

-при застройке территорий путем устройства между зда­ ниями, расположения зеленых насаждений и выбором этажности застройки.

Вклиматических зонах с умеренным климатом, где опас­ ность перегрева практически отсутствует, здания на местности следует располагать так, чтобы максимально увеличить продол­ жительность инсоляции.

Все жилые секции в соответствии с этой нормой делятся на секции ограниченной и неограниченной ориентации. Если пла­ нировка секции включает в себя однокомнатные квартиры или двухкомнатные квартиры односторонней ориентации, то эта секция называется секцией ограниченной ориентации. Такие квартиры в такой секции нельзя располагать окнами на секторы горизонта 45-75° и 285-315°.

Взонах с жарким климатом, относящихся к Ш-IV климати­ ческим районам, не допускается ориентация квартир, в которых все окна жилых комнат выходят на одну сторону дома в преде­ лах сектора горизонта 200-290°.

Указанная ориентация допускается в III-IY климатических районах в одно- и двухэтажных домах, в которых все окна и бал­ конные двери оборудованы наружными регулируемыми солнце­ защитными устройствами.

Вобщественных зданиях, размещенных в IV климатиче­ ском районе, при ориентации окон и балконных дверей на сектор горизонта в пределах 200-290°, необходимо устраивать солнце­

287

защитные устройства. В случае применения в общественных зданиях повышенного остекления наружных стен солнцезащит­ ные устройства должны предусматриваться для помещений с ориентацией на 200-290° во всех климатических районах, рас­ положенных южнее 58° с. ш.

Для производственных зданий солнцезащитные устройства необходимо предусматривать в помещениях с постоянным пре­ быванием рабочих, выполняющих зрительные работы I—IV раз­ рядов, на предприятиях, располагаемых в III и IV климатических районах.

Солнцезащитные устройства необходимы для защиты от перегрева помещений в летние месяцы, для ограничения прямой и отраженной блескости, а также для распределения световых потоков, проходящих в помещения через светопроемы.

Солнцезащитные устройства не должны ухудшать условия воздухообмена в помещениях, они должны быть легкими, удоб­ ными и надежными в эксплуатации, экономичными и не созда­ вать затенение светопроемов в зимний период времени.

Солнцезащитные устройства в основном подразделяются на три основные группы:

1) архитектурно-планировочные, обеспечивающие ориента­ цию и взаиморасположение зданий, конфигурацию зданий

вплане, озеленение и обводнение территорий;

2)конструктивные, представляющие собой затеняющие элементы зданий, солнцезащитные и светорегулирующие уст­ ройства, солнцезащитные изделия из стекла и пленок, а также солнцезащитные устройства для территорий;

3)технические, обеспечивающие кондиционирование воз­ духа, принудительную вентиляцию и водоразбрызгивание ус­ тановки.

Солнцезащитные устройства подразделяются на постоян­ ные, являющиеся элементами зданий, и временные, устраивае­ мые в процессе эксплуатации зданий, а по конфигурации - на горизонтальные, вертикальные, наклонные и комбинированные (рис. 3.23).

Тип солнцезащитного устройства выбирается с учетом на­ значения здания, природных особенностей района, ориентации здания, формы и размеров светопроемов, режима эксплуатации

итехнико-экономических показателей.

288

Рис. 3.23. Типы солнцезащитных устройств зданий: а - горизонтальный козырек из сплошной плиты; б - то же^ решетчатый; в - наклонный сплошной козырек; г - жалюзи, располагаемые в пределах толщины светопроема; д - жалюзи около проема; е - жалюзи на относе от светопроема; ж - вертикальные ребра; з - то же, в комбинации с горизон­ тальными жалюзи; и - комбинированные (коробчатые); к - ячеистые

солнцезащитные панели; л - то же, маркизы

Сплошные горизонтальные солнцезащитные устройства це­ лесообразно устанавливать над окнами зданий при высоком стоянии солнца для затененных светопроемов южных фасадов.

Жалюзийные горизонтальные устройства хорошо защища­ ют помещения от солнечной радиации при любой ориентации светопроемов.

Для затененных световых проемов северо-западной и севе­ ро-восточной ориентации следует применять вертикальные реб­ ра из сплошных плит, размещаемых по бокам светопроемов, что ограничивает допуск косых лучей низкостоящего солнца в по­ мещениях.

В многоэтажных производственных и общественных здани­ ях на фасадах любой ориентации используют комбинированные солнцезащитные устройства, состоящие из вертикальных и гори­ зонтальных плит, обрамляющих световые проемы. Коробчатая система хорошо защищает помещения от прямых и косых лучей.

289

В особо жарких районах перед световыми проемами уста­ навливаются ячеистые солнцезащитные панели.

Для солнцезащиты зенитных фонарей применяются водо­ разбрызгивающие установки, солнцезащитные сегменты, свето­ рассеивающие купола, диффузорные решетки, регулируемые эк­ раны и другие устройства (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Типы солнцезащитных устройств для зенитных фонарей: а - со светорассеивающим куполом; б - с солнцеза­ щитным сегментом; в - с водоразбрызгивающими установками

За рубежом для солнцезащиты остекленных небоскребов применяются различные типы солнцезащитных стекол (фототропные, фотохромные) в комплексе с системой искусственного регулирования микроклимата. Используются теплоотражающие стекла с оловянно-сурьмяным покрытием и стекла типа «кудоаурезин», которые от 50 до 80 % задерживают ИК-радиацию

исохраняют высокое светопропускание.

Впоследние годы фирмы Англии и Австралии для светопроемов любой площади выпускают солнцезащитную ме­ таллическую рулонную сетку с жалюзийными пространствен­ ными ячейками размером до 2 мм. Экранируя прямые солнеч­

ные лучи, такая сетка пропускает максимум рассеянного света

(т - 0 .7 ).

290