Что такое естественное освещение кратко

Обновлено: 04.07.2024

Режимное время (в англоязычных странах употребляется термин blue hour) — фотографический термин, обозначающий сумерки, во время которых яркость небосвода ещё достаточна для получения нормальной экспозиции на соответствующих участках кадра. От ночной съёмки отличается более высокой яркостью неба и менее низким общим контрастом.

Су́меречное зре́ние — механизм восприятия света зрительной системой человека, действующий в условиях освещённости, промежуточной по отношению к тем, при которых действуют ночное и дневное зрение.

Те́ни — элемент светоте́ни — неосвещённые или слабо освещённые участки объекта. Тени на неосвещённой стороне объекта называются собственными, а отбрасываемые объектом на другие поверхности — падающими.

Лаборато́рный фона́рь — осветительный прибор, предназначенный для освещения в фотолаборатории при работе со светочувствительными фотоматериалами (фотоплёнка, фотобумага, фотопластинки).

Светодиóдный клáстер (англ. cluster — скопление, группа) — устройство или часть устройства определенного размера с несколькими работающими совместно светодиодами и представляющее собой единый управляемый светодиодный излучатель. Одноцветный светодиодный кластер содержит несколько светодиодов одного цвета. Многоцветные и полноцветные кластеры содержат светодиоды нескольких цветов (обычно - красного (R), зеленого (G) и голубого (B)) и позволяют создать излучение любого цвета. Светодиодные кластеры.

Упоминания в литературе

В настоящее время существует несколько разновидностей ламп, предназначенных специально для террариумов. Главным требованием к таким лампам является полный спектр излучения, при котором показатель цветовой температуры должен составлять около 5500° К, а индекс цветопередачи – не менее 90. Распределение спектральной интенсивности и обычного, и ультрафиолетового света такой лампы должно быть максимально приближенным к естественному освещению в полдень при ясной погоде.

Для анализа микроклиматических условий, кроме общеклиматических режимов, исследуют инсоляционный режим и световой климат. Инсоляционный режим – режим облучения территории прямыми солнечными лучами. Инсоляция зависит от наклона и ориентации поверхности. Световой климат – это совокупность условий естественного освещения на горизонтальной и различно ориентированных по сторонам горизонта вертикальных поверхностях, создаваемых рассеянным светом и прямым светом солнца, продолжительность солнечного сияния и альбедо подстилающей поверхности. Световой климат определяется по показателям освещенности. Освещенность представляет собой величину светового потока, падающего на единицу поверхности, и измеряется в люксах (лк). Освещенность земной поверхности при лунном освещении (полнолунии) составляет 0,2 лк, в белые питерские ночи – от 2 до 3 лк, а в полдень ясного дня на открытой горизонтальной поверхности достигает 100000 лк.

Неравномерность естественного освещения помещений с верхним или комбинированным естественным освещением не должна превышать 3:1. Расчетное значение КЕО при верхнем и комбинированном естественном освещении в любой точке на линии пересечения условной рабочей поверхности и плоскости характерного вертикального разреза помещения должно быть не менее нормированного значения КЕО при боковом освещении в соответствии с существующими нормами.

Приведенная выше схема является универсальной, потому что приближает светотеневой контраст виртуальной сцены к контрасту, характерному для естественного освещения . Направленный свет подобен солнцу, заливающему объекты ярким светом, а рассеянный свет выполняет функции света неба, смягчающего контраст светотени. Существуют другие универсальные схемы освещения виртуального пространства. Например, если нужно быстро осветить сцену из нескольких отдельных объектов либо несложную уличную сцену в программе трехмерной графики, то создается сфера из всенаправленных источников света, которая окружает объект или группу объектов (рис. 1.35). В этом случае речь идет уже об имитации глобального освещения и в зависимости от сложности или количества освещаемых объектов визуализация может занимать продолжительное время.

Дополнительное освещение в теплицах и оранжереях. В жизни растений свет играет большую роль. При его участии протекает процесс фотосинтеза – накопление углеводов. В зимний период, когда солнце не дает достаточного по интенсивности и продолжительности освещения, в теплицах и оранжереях естественное освещение можно заменить искусственным. Лучшие результаты достигаются в том случае, когда источник света, подобранный по интенсивности и по спектральному составу, наиболее полно удовлетворяет потребности данного растения. Для выращивания рассады огурцов и томатов наиболее подходящая освещенность 9–10 тыс. лк, для взрослых растений освещенность должна быть не менее 8 тыс. лк.

Но, помимо естественного освещения , можно говорить об искусственном. В саду оно открывает большие возможности по оформлению территории. Важно рационально разместить источники света. При этом надо учитывать, что подсветка может быть функциональной (о ней говорят, когда речь идет, например, о подсветке дорожек, площадок, въездной зоны и пр.) и декоративной (подсветка фонтана или малых архитектурных форм в саду). Целенаправленно расставив высокие светильники и лампы, отличающиеся характером и спектром лучей, саду можно придать неповторимый облик. Например, светильник, висящий высоко на стеновом кронштейне, подчеркнет особенности кладки; если его установить низко, то он выявит рельеф мощения террасы или дорожки. Нельзя недооценивать освещение и зимой, несмотря на то что в это время года сад не всегда располагает к прогулкам. Прелесть зимнего садового освещения еще и в том, что оно подчеркивает силуэты деревьев и кустарников, которые смотрятся довольно эффектно.

Для удобства работы в большинстве случаев возводят строения, имеющие форму параллелепипеда. На плане их вычерчивают как прямоугольники. Это наиболее приемлемая форма для рационального расположения конструкционных элементов. Для того чтобы обеспечить достаточно продолжительное естественное освещение внутреннего пространства, помещения делают углубленными внутрь постройки. При этом нужно сохранять определенные пропорции между параметрами комнат.

Это удобный и, главное, мобильный источник света, очень близкий к естественному освещению . С помощью фотовспышки в помещении можно снимать так же легко, как и на открытом пространстве при дневном свете.

Связанные понятия (продолжение)

Цветопереда́ча — общее понятие, характеризующее влияние спектрального состава источника света на зрительное восприятие цветных объектов, сознательно или бессознательно сравнивается с восприятием тех же объектов, освещённых стандартным источником света.

Световой колодец (англ. light tube or light pipe) — оборудование для освещения помещений при помощи естественного солнечного света. Световой колодец представляет собой трубу, передающую солнечный свет с минимальными потерями. Простейший вариант светового колодца — отверстие в потолке, например, тундюк в юрте.

Инфракрасный обогреватель — отопительный прибор, отдающий тепло в окружающую среду посредством инфракрасного излучения. В быту иногда неточно называется рефлектором. Лучистая энергия поглощается окружающими поверхностями, превращаясь в тепловую энергию, нагревает их, которые в свою очередь отдают тепло воздуху.

Полуте́нь — слабо освещенное пространство между областями полной тени и полного света. В оптике рассматривается тот случай, когда полутень образуется за непрозрачным телом при освещении его источником света, размеры которого сравнимы как с размерами тела, так и с расстоянием между источником и телом. Полутень представляет собой периферию (внешнюю часть) затемненной области. В области полутени видна только часть источника света. Этим она отличается как от полной тени, в которой источник совсем не.

Ко́нтровый свет, Контражур — освещение в фотографии и живописи, при котором источник света располагается позади объекта и очень силен либо близко расположен. Такое освещение создает линию светового контура, которая может расширяться при увеличении интенсивности или удалении источника света от объекта. Контровый свет используется художниками и фотографами в тех условиях, когда необходимо передать чёткий контур объекта, а не его форму, например при фотосъёмке силуэтов. Контровый источник света можно.

Отражательная способность — величина, описывающая способность какой-либо поверхности или границы раздела двух сред отражать падающий на неё поток электромагнитного излучения. Широко используется в оптике, количественно характеризуется коэффициентом отражения. Для характеризации диффузного отражения используется величина, называемая альбедо.

Бактерицидная лампа — электрическая ртутная газоразрядная лампа низкого давления с колбой из увиолевого стекла или другого материала, обеспечивающего заданный спектр пропускания ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовое излучение обладает обеззараживающими свойствами, которые и дали название лампе.

Дихро́идная призма — устройство, разделяющее падающий на него световой поток на несколько с различными диапазонами длин волн (цветами). Используются в трёхматричных видеокамерах и фотокамерах, а также в проекторах для разделения изображения на RGB составляющие.

Ультрамикроскоп — оптический прибор для обнаружения частиц столь малых размеров (до 2 нм), что их нельзя наблюдать в обычные микроскопы. В ультрамикроскоп наблюдаются не сами частицы, а большие по размерам пятна дифракции света на них. Размеры и форму частиц в ультрамикроскоп установить нельзя, однако можно определить их концентрацию и вычислить средний размер. Применяется при исследовании дисперсных систем, для контроля чистоты воздуха и воды и т. д.

Спектральные цвета — цвета, которым по зрительному ощущению человека можно поставить в соответствие видимый свет, имеющий определённую длину волны. Их можно интерпретировать, как узкие (вплоть до монохроматичности) участки непрерывного спектра видимого светового излучения.

Рентгеновская литогра́фия — технология изготовления электронных микросхем; вариант фотолитографии, использующий экспонирование (облучение) резиста с помощью рентгеновских лучей.

Собственное свече́ние атмосфе́ры — очень слабое излучение света атмосферой планеты. В случае с атмосферой Земли этот оптический феномен приводит к тому, что ночное небо никогда не является полностью тёмным, даже если исключить свет звёзд и рассеянный свет Солнца с дневной стороны.

Степпер (англ. stepper) — установка, использующаяся при изготовлении полупроводниковых интегральных схем. На них проводится важнейший этап проекционной фотолитографии — засветка фоторезиста через маску. Принцип работы схож с диапроекторами и фотоувеличителями, однако степперы уменьшают изображение с маски (фотошаблона), обычно в 4-6 раз. В процессе работы степпера рисунок с маски многократно переводится в рисунок на различных частях полупроводниковой пластины.

Иммерсионная литография (англ. Immersion lithography) — в фотолитографии для микроэлектроники — способ повышения разрешающей способности за счет заполнения воздушного промежутка между последней линзой и пленкой фоторезиста жидкостью с показателем преломления более 1 (метод иммерсии). Угловое разрешение увеличивается пропорционально показателю преломления. Современные литографические установки используют в качестве жидкости высокоочищенную воду, позволяя работать с техпроцессом менее 45 нм. Системы.

Актинометр (от греч. ακτίς актино- — луч и μέτρον — мера) — измерительный прибор, который служит для измерения интенсивности электромагнитного излучения, преимущественно видимого и ультрафиолетового света. В метеорологии применяется для измерения прямой солнечной радиации.

Фотохромизм, или тенебресценция — явление обратимого изменения окраски вещества под действием видимого света, ультрафиолета. Воздействие света вызывает в фотохромном веществе атомарные перестройки, изменение заселённости электронных уровней. Параллельно с изменением цвета вещество может менять показатель преломления, растворимость, реакционную способность, электропроводимость, другие химико-физические характеристики. Фотохромизм присущ ограниченному числу органических и неорганических, природных.

То́чечный исто́чник све́та — источник, излучающий свет по всем направлениям равномерно и размерами которого по сравнению с расстоянием, на котором оценивается его действие, можно пренебречь.

Ла́зер — квантовый генератор, источник когерентного монохроматического электромагнитного излучения оптического диапазона. Обычно состоит из трёх основных элементов.

Подсветка ЖК-дисплеев — совокупность компонентов, осуществляющих освещение матрицы в ЖК-дисплеях. Используется для улучшения читабельности в условиях низкой освещённости в небольших дисплеях, а также в компьютерных мониторах и ЖК-телевизорах.

Светобумага (так же широко распространено название EL Panel, электролюминесцентная панель) — это плоский и, как правило, гибкий источник электролюминесцентного света. Представляет собой тонкий (плоский), гибкий конденсатор, один из электродов которого выполнен прозрачным, а диэлетриком служит специальный светящийся слой.

Монохроматор — спектральный оптико-механический прибор, предназначенный для выделения монохроматического излучения. Принцип работы основан на дисперсии света.

Под сведе́нием лучей понимают настройку электронной пушки кинескопа для попадания всех трёх электронных лучей (отвечающих красному, зелёному и синему цвету) в соответствующие места на экране.

Аддитивное смешение цветов — метод синтеза цвета, основанный на сложении цветов непосредственно излучающих объектов.

Инфракрасная термография, тепловое изображение или тепловое видео — это научный способ получения термограммы — изображения в инфракрасных лучах, показывающего картину распределения температурных полей. Термографические камеры обнаруживают излучение в инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра (примерно 0,9-14 мкм) и на основе этого излучения создают изображения, позволяющие определить перегретые или переохлаждённые места. Так как инфракрасное излучение испускается всеми объектами, имеющими.

Восприятие глубины, дифференциальное восприятие расстояния (от лат. differentia – разность, различие) — зрительная способность воспринимать действительность в её трёх измерениях, воспринимать расстояние до объекта.

Энергоэффективная ла́мпа — электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), например, в сравнении с классическими лампами накаливания. Благодаря этому замена ламп накаливания на энергосберегающие способствует экономии электроэнергии.

Блик — элемент светоте́ни — световое пятно на ярко освещённой выпуклой или плоской глянцевой поверхности. Возникает вследствие зеркального или зеркально-диффузного отражения яркого источника света, чаще всего солнца, на предмете.

Трёхмерная реконструкция (3D-реконструкция) — процесс получения формы и облика реальных объектов. Процесс может быть выполнен пассивными, либо активными методами. В случае, если форма модели может меняться во времени, говорят о нежёсткой или пространственно-временной реконструкции.

Кривая Круитхофа (Кривая комфорта Круитхофа) — это график, определяющий соотношения освещённости и цветовой температуры, которые являются наиболее комфортными для наблюдателя. График был разработан голландским физиком Ари Андриесом Круитхофом после ряда эмпирических исследований в области психофизики и произвёл настоящий прорыв в световом дизайне.

Кодирующая апертура — способ построения изображения без использования фокусирующих систем типа линз и зеркал. Такой принцип построения изображений находит своё применение в областях, где есть технические сложности или невозможность создания систем фокусировки лучей (например, для рентгеновских или гамма-лучей). Простейшим вариантом кодирующей апертуры является Камера-обскура или Стеноп, однако светосила такой оптической системы очень мала, что является причиной её редкого использования. В общем виде.

Портре́т в тёмной тона́льности (Ни́зкий ключ англ. Low-key lighting) — разновидность графической техники в искусстве (изобразительное искусство, фотография, кинематограф), применяемая для художественного выражения автора, спецэффектов или в технических целях, характерной особенностью которой является незначительная контрастность тёмных тонов и полное отсутствие или незначительное присутствие светлых тонов на изображении. Требуемый эффект может достигаться во время съёмки, при проявке или печати.

Ми́ра (фр. mire, от фр. mirer — рассматривать на свет, прицеливаться, метить) — испытательная пластинка с нанесённым на неё стандартным рисунком в виде полос или секторов.

Актиничность, актиничность фотографическая (др.-греч. aktis, родительный падеж др.-греч. aktinos — луч) — способность излучения оказывать фотографическое действие на светочувствительный материал.

Денсито́метр (лат. dēnsitas (плотность) + греч. metreō (мерю)) — прибор для денситометрии, то есть измерения степени потемнения объектов (стекла, фотоплёнки, печатных оттисков и т. п.).

Пиранометр (греч. πῦρ + άνω + μέτρον — огонь+наверху+мера) — тип актинометра, используемый для измерения солнечной радиации, попадающей на поверхность. Прибор специально разработан, чтобы измерять плотность потока солнечного излучения (то есть в ваттах на квадратный метр), исходящего со всей верхней полусферы. Стандартный пиранометр не требует электропитания.

Яркостная температура — фотометрическая величина, характеризующая интенсивность излучения. Часто используется в радиоастрономии.

Цветова́я температу́ра (спектрофотометрическая или колориметрическая температура; обозначается Тс и измеряется в кельвинах) — характеристика хода интенсивности излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Согласно формуле Планка, цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение. Характеризует относительный вклад излучения данного цвета в излучение источника.

Зрительное восприятие играет ключевую роль для деятельности человека. Поэтому обеспечение требуемого уровня освещённости – одна из первостепенных архитектурных задач. Для её решения свет от источников (одного или нескольких) подводится к освещаемым пространствам и объектам. Если источник света – лучи солнца (прямые или рассеянные через облачный покров), такое освещение называется естественным.

В статье проводится краткий обзор естественного освещения и вопросов, связанных с ним: что такое естественное освещение, какие типы естественного освещения бывают, как оно нормируется, какие документы его регламентируют, от чего зависит, каковы особенности его использования и другие.

Естественное освещение – что это такое

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

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

Типы естественного освещения

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

Верхнее освещение

Внешний свет проникает в здание через фонари на крыше:

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

Боковое освещение

При нём внешний свет проходит через световые проёмы в наружных стенах здания:

Комбинированное освещение

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

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

В большинстве зданий наряду с системой естественного освещения имеется и система искусственного. Если использование искусственного освещения предусматривается наряду с естественным, такую систему называют комбинированной.

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

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

Регламентирующие документы

Поскольку естественное освещение используется в большинстве современных зданий, перечислим нормативные акты, регламентирующие эту сферу.

В этих сводах устанавливаются нормируемые параметры освещения и приводятся методы их расчёта для помещений с боковой и верхней системами освещения.

Использование естественного света

Коэффициент естественной освещённости (КЕО)

Важнейшая особенность естественного освещения – непостоянная интенсивность. В зависимости от ситуации его уровень меняется в течение короткого времени. Поэтому для расчётов и нормирования естественного освещения используются не показатели светового потока, яркости и освещённости, а специальный коэффициент естественной освещённости (КЕО).

Коэффициент КЕО – отношение естественной освещённости в данной точке внутри помещения Е_в к
одновременному значению наружной горизонтальной освещённости Е_н,
создаваемой светом полностью открытого небосвода:

Коэффициент естественной освещённости показывает, сколько процентов наружного рассеянного света попадает в помещение.

Регламентирующие документы устанавливают минимальные значения КЕО в зависимости от вида работ и типа естественного освещения. Для ответственной деятельности, требующей хорошего освещения, нормативный КЕО – 6% (в случае верхней или комбинированной системы при условии минимального размера объекта зрительного различения 0,15 мм). Для жилых и общественных зданий с боковой системой естественного света при условии редкой необходимости различения мелких объектов нормативный КЕО – 0,1-0,5%.

Интересно! Из значения КЕО видно, что освещённость в помещении до 100 раз меньше освещённости снаружи. При этом человек хотя и видит разницу, воспринимает ее небольшой. Это результат действия приспособительных механизмов глаза. При недостатке освещения зрачок расширяется и сетчатка освещается сильнее, компенсируя ослабление светового потока. Поэтому человек чувствует себя комфортно, несмотря на значительно более низкую освещенность в помещении.

Среднегодовая интенсивность светового потока зависит от географической широты местности. Поэтому территория Российской Федерации разбита на пять зон светового климата, в каждой из которых есть подвиды:

Регламентируемый КЕО зависит от зоны светового климата. Чем севернее, тем регламентируемый КЕО больше. Это связано с тем, что в северных районах солнце находится ниже над горизонтом и степень наружной освещённости меньше. Значит, для обеспечения требуемой освещённости внутри здания количество света, проходящего сквозь световые проёмы, должно быть больше. Это и обуславливает более высокий КЕО для северных регионов.

Кроме того, сводом правил устанавливается точка расчёта КЕО. Для жилых помещений с двусторонним боковым освещением она находится в центре комнаты. Но, как правило, в большинстве жилых помещений окна только с одной стороны. В этом случае точка расчёта КЕО – в метре от стены, противоположной окну. Для жилых помещений с небольшим числом комнат (1-3) расчёт КЕО выполняется для одной комнаты. Если их больше, расчёт проводится для двух комнат, чтобы найти средний КЕО.

Фонари верхнего освещения

Проектирование освещения здания начинается с выбора системы освещения. На него влияет назначение и архитектура объекта, материалы, требования к теплопотерям, географическое местонахождение, расположение по отношению к соседним сооружениям и другие факторы.

Для промышленных зданий чаще всего используется верхнее освещение светоаэрационными и зенитными фонарями.

Светоаэрационные фонари – это специальные надстройки в здании, которые предназначены для обеспечения воздухообмена и освещения помещения.

Чаще всего такие фонари прямоугольной конструкции. Она практичнее в монтаже. Однако для обеспечения более высокого КЕО предпочтительнее использовать треугольные светоаэрационные фонари. Компромисс – фонари трапецеидальной формы.

У светоаэрационных фонарей большие тепловые потери. Применение таких систем естественного освещения оправдано только в помещениях с высоким внутренним тепловыделением или находящихся в южных регионах.

Зенитные фонари имеют меньшие теплопотери. Они предпочтительнее. Зенитные фонари всё чаще применяются не только для промышленных, но и для жилых помещений. Обзор разных типов и конструкций зенитных фонарей есть на нашем сайте в отдельной статье.

Окна бокового освещения

Для жилых помещений чаще всего используются боковые системы естественного освещения со стандартными оконными проёмами. Это объясняется практичностью и надёжностью такого решения. Кроме того, для систем бокового освещения существуют хорошо зарекомендовавшие себя стандартные требования, подходящие для большинства случаев.

Особенность систем бокового освещения – зависимость от расположения здания по отношению к соседним. При плотной застройке рядом с окнами могут создаваться глубокие тени окружающих зданий. Освещённость помещения боковым светом при этом снижается в несколько раз по отношению к освещённости одиноко стоящего здания. Это учитывается при строительстве.

Ещё одна особенность бокового освещения – зависимость от того, где находятся окна. В Российской Федерации солнце светит с юга. Поэтому для северных широт предпочтительно размещение окон на южной стороне зданий, чтобы более полно использовать солнечный свет. Для южных широт важнее слепящее действие солнечного света. Иногда приходится монтировать специальные светоотражающие козырьки над южными окнами, чтобы уменьшить слепящее влияние. Размещение окон на север, северо-запад и запад позволяет избежать этих проблем.

Светопропускающие материалы

Ещё одна технология при организации обеспечения естественного освещения – стеклопакет. В нем два или несколько стёкол герметично соединены друг с другом так, чтобы между ними образовалось пространство, которое заполняется воздухом или специальными газами. Газы подбираются так, чтобы обеспечить повышенную тепло- или звукоизоляцию.

Нередко применяются органические стекла – плексиглас и поликарбонат. Эти материалы легкие в обработке, поэтому из них могут создаваться сложные конструкции остекления. Спорным вопросом остаются пожарные требования – органические стекла – горючие материалы. Но, по мнению ряда исследователей, именно быстрое разрушение зенитных фонарей из органического стекла способствует снижению температуры в помещении и препятствует распространению пожара.

Фотохромные стекла – перспективный материал, применение которого ограничивается высокой ценой. Главная особенность фотохромных стёкол – переменное светопропускание. Коэффициент их светопропускания характеризуется уровнем освещённости. Вечером и в пасмурную погоду фотохромное стекло пропускает максимальное количество света. В полдень под прямыми солнечными лучами светопропускание фотохромных стекол значительно снижается. Это позволяет ограничить слепящее действие солнца без применения козырьков и других конструкций.

Заключение

Естественное освещение зданий и помещений широко используется в современной жизни. Для промышленных объектов чаще всего применяется верхнее естественное освещение. Для жилых помещений предпочтительнее боковое естественное освещение. Естественное освещение нормируется специальным коэффициентом естественной освещённости (КЕО). Оно реализуется с помощью фонарей или окон, имеющих светопропускающие поверхности из силикатного или органического стекла.

Едва ли современное здание способно полностью обойтись без электричества, но существует целый ряд принципов и технологий, которые помогают увеличить естественную освещённость в доме и заодно сэкономить на счетах за электроэнергию. Рассказываем об этом в новом выпуске нашей Азбуки устойчивого жилья .

Естественное освещение предполагает использование света, который образуется естественным путём и проникает внутрь помещения через проёмы или световоды.

Грамотное использование естественного освещения помогает сделать квартиру энергоэффективной и снизить затраты на электроэнергию на 40–80% ежемесячно.

Естественное освещение играло важную роль в архитектуре начиная с древнейших времен. Причина была не только в отсутствии электричества, но и в драматическом эффекте, который производит верно направленный солнечный свет. Лучи, проникающие внутрь готических соборов сквозь цветные витражи, и в XXI веке мало кого оставляют равнодушным.

Говоря об использовании света в архитектуре, можно вспомнить световые фонари Алвара Аалто в библиотеке Выборга, дом Фарнсуорт Людвига Миса ван дер Роэ в штате Иллинойс или Термальные бани Петера Цумтора в швейцарском Вальсе. В каждом из этих проектов, созданных в разное время и выполняющих различные функции, естественное освещение играет важную роль.

6 способов улучшить естественное освещение в квартире или доме

Фото: unsplash / Maiar Shalaby

Один из самых очевидных советов — добавить в комнату зеркало или предметы с отражающими поверхностями, а также выбрать отделочные материалы и мебель светлых оттенков. Часто самым большим тёмным пятном в комнате оказывается пол — просто постелите на него светлый ковёр.

Если у вас есть балкон, улучшить естественное освещение в комнате или на кухне поможет балконный блок с узкими рамами или полностью прозрачная балконная дверь.

Помните, что использовать дневное освещение по максимуму можно даже зимой или в пасмурный день. Не торопитесь включать верхний свет. Лучше раздвиньте шторы и используйте небольшие энергосберегающие светильники или светодиодную подсветку для дополнительного освещения нужной вам зоны.

Распространению естественного света может помешать растительность перед окном или неудачное расположение соседнего дома. И если проблему с густой кроной дерева может решить ЖЭК, то с домом, загораживающим свет, сделать ничего не выйдет. Лучше обратить на это внимание на этапе выбора квартиры.

В частном доме можно обеспечить естественным светом и те помещения, которые традиционно лишены солнечного света: подвал, чердак, хозяйственную комнату. Поможет специальный световод, расположенный там, где невозможно прорубить окно. Он работает благодаря системе зеркал и рассеивателей, которые помогают свету проникнуть в помещение.

Принцип действия зеркального световода

Поток освещения в таких устройствах можно регулировать, к тому же, в отличие от большинства окон, они обладают хорошей теплоизоляцией. Принцип работы световода ещё в конце XIX века предложил русский учёный и изобретатель Владимир Чиколев.

О проекте

Системы естественного освещения являются идеальным вариантом практически для любых зданий и сооружений. Ведь в отличии от искусственного света естественный не имеет мерцаний, обеспечивает полную светопередачу, комфортен для глаз и конечно же является совершенно бесплатным.

Да и вообще приятный, согревающий луч света всегда наполняет комнату особой атмосферой. Поэтому не удивительно что с древних времен люди стараются в своих зданиях обеспечить максимум естественного света.

Типы естественного освещения

За время своего развития человечество придумало немало способов обеспечить свое жилище солнечными лучами. Но все эти способы условно можно разделить на три способа.

Наиболее часто применяемым является боковое освещение. В данном случае свет струится через проем в стене и падает на человека сбоку. Откуда пошло и название.

Боковое освещение достаточно просто реализуемо и обеспечивает качественную освещенность внутри дома. В то же время в широких залах, когда стены противоположные от окна расположены далеко, солнечный свет далеко не всегда достает во все уголки комнаты. Для этого увеличивают высоту оконных проемов, но такой выход не всегда возможен.

Более интересным для таких помещений является верхнее освещение. В этом случае свет падает из проемов в крыше и струится на человека сверху.

Такой вид освещения является практически идеальным. Ведь при правильном планировании можно обеспечить освещенность любого уголка дома.

Но как вы понимаете он возможен только при одноэтажном планировании. Да и теплопотери у такого вида естественного освещения на порядок выше. Ведь теплый воздух всегда поднимается вверх, а там холодные окна.

Именно поэтому существует освещение естественное комбинированное. Оно позволяет взять лучшее из первых двух видов. Ведь комбинированным называется освещение, при котором свет на человека падает как сверху, так и снизу.

Но как вы понимаете такой вид освещения так же возможен только в одноэтажном здании или на верхних этажах многоэтажных зданий. Но вот стоимость таких оконных систем является не маловажным ограничивающим фактором их применения.

Методы правильного планирования естественного освещения

Но зная виды естественного освещения мы не на шаг не приблизились к раскрытию вопроса как организовать правильное освещение у себя дома? Для ответа на него давайте мы шаг за шагом разберем основные этапы планирования.

Нормы естественного освещения зданий

Для того чтоб правильно спланировать освещение мы прежде всего должны ответить на вопрос, а какое оно должно быть? Ответ на этот вопрос нам дает СНиП 23 – 05 – 95 который устанавливает нормы КЕО для промышленных, жилых и общественных зданий.

КЕО – это коэффициент естественного освещения. Он является соотношением между уровнем естественного освещения в определенной точке дома и освещенностью вне помещения.
Оптимальность данного параметра рассчитана научно-исследовательскими институтами и сведена в таблицу, которая стала нормой при проектировании. Но дабы пользоваться этой таблицей нам необходимо знать нашу широту.

Из уроков БЖД и географии вы должны помнить, что чем южнее, тем интенсивность солнечного потока выше. Поэтому вся территория нашей страны была разделена на пять зон светового климата, каждая из которых имеет два подвида.
Зная нашу зону светового климата, мы наконец можем определить необходимый нам КЕО. Для жилых зданий он составляет от 0,2 до 0,5. Причем чем южнее, тем КЕО меньше.
Это связано опять-таки с географией. Ведь чем южнее, тем освещенность вне помещения выше. А КЕО это отношение освещенности вне помещения и внутри его. Соответственно для создания одинакового уровня освещенности для домов на юге и севере последним придётся приложить больше усилий.

Чтоб двигаться дальше, нам необходимо узнать, а где эта точка в доме для которой мы будем определять уровень освещенности? Ответ на этот вопрос нам дают п.5.4 – 5.6 СНиП 23 – 05 -95.
Согласно им, при двухсторонем боковом освещении жилых помещений нормируемой точкой является центр комнаты. При одностороннем боковом освещении нормируемой точкой является плоскость в метре от стены противоположной окну. В остальных помещениях нормируемой точкой является центр помещения.

Обратите внимание! Для одно-, двух- и трехкомнатных квартир такой расчет делается для одной жилой комнаты. В четырехкомнатной квартире такой расчет делается для двух комнат.

Для верхнего и комбинированного освещения нормируемой точкой является плоскость в метре от наиболее затемненных стен. Эта норма относится и к промышленным помещениям.
Но все что мы привели выше инструкция предписывает применять для жилых и общественных зданий. С производственными все немного сложнее. Дело в том, что производства бывают разные. На одних обрабатываю метровые заготовки, а на других имеют дело с микросхемами.
Исходя из этого все виды работ разделили на восемь классов в зависимости от разряда зрительной работы. Там, где обрабатывают изделия меньше 0,15 мм отнесли к первой группе, а там, где точность не особенно нужна отнесли восьмой. И вот для промышленных предприятий КЕО выбирают исходя из разряда зрительной работы.

Выбор оконных систем для здания

Естественный свет в наше здание будет проникать через окна. Поэтому зная нормы, которые нам необходимо соблюсти, можно переходить к выбору окон.

Самой перовой задачей является выбор оконных систем. То есть мы должны определиться какое у нас будет освещение – верхнее, боковое или комбинированное в каждой комнате. Для ответа на этот вопрос нужно учитывать архитектурное строение здания, его географическое расположение, используемые материалы, теплоэффективность дома и конечно не маловажную роль отыграет цена.
Если вы делаете выбор в пользу верхнего освещения, то вы можете использовать так называемые светоаэрационные или зенитные фонари. Это специальные конструкции, которые зачастую кроме света обеспечивают еще и вентиляцию зданий.
Светоаэрационные фонари в большинстве случае имеют прямоугольную форму. Это связано с удобством монтажа. В то же время наиболее удачными в плане освещения считается треугольная форма. Но для треугольных фонарей практически не существует надёжных систем поднятия окон для вентиляции.
Светоаэрационные фонари обычно устанавливают над промышленными зданиями с большим внутренним тепловыделением, либо на зданиях, расположенных в южных широтах как на видео. Это связано с большими тепловыми потерями таких оконных систем.

Зенитные фонари в последнее время получают все более широкое распространение как на производстве, так и в жилищном строительстве. Это связано с удобством монтажа таких систем и достаточно комфортной стоимостью. Тепловые потери у таких оконных систем не так велики, что позволяет успешно их применять и в северных широтах.

Обратите внимание! Для исключения вероятности получения человеком травм все горизонтальные и наклонные поверхности вертикального освещения должны иметь специальные сетки. Они необходимы для исключения падения обломков стекла.

Если вы решили применить освещение помещений естественное бокового типа, то СНиП II-4-79 рекомендует отдавать предпочтение оконным системам стандартного типа. Для таковых систем уже произведены все необходимы расчеты и существуют даже рекомендации. Эти рекомендации вы можете увидеть в таблице ниже.

Для бокового естественного освещения важным аспектом является затененность оконных систем от прилежащих зданий. Это необходимо учитывать при расчетах.

Для зданий, в которых противолежащая от окна стена находится на значительном расстоянии, достаточно часто монтируют многоярусные оконные системы. Но при этом следует помнить, что высота одного яруса не должна превышать 7,2 метра.
Очень важным аспектом при выборе оконных систем является их правильна ориентация по сторонам света. Ведь не для кого не секрет, что окна, выходящие на юг, дают значительно больше света. Это следует по максимум использовать в зданиях, строящихся в северных широтах. В то же время для зданий, строящихся в южных широтах, рекомендуется ориентировать окна на север и запад.

Это позволит не только более рационально использовать световой день, но и сократить затраты. Ведь для зданий в южных широтах для ограничения слепящего действия солнца монтируют специальные светозаграждающие устройства, а при правильной ориентации окон этого можно избежать.

Сочетание норм КЕО и норм освещённости

Но нормы КЕО рассчитаны далеко не для каждого вида здания. Иногда может случиться так, что по нормам КЕО освещенность достаточная, но нормы освещенности рабочего места не соблюдены.

Этот недостаток естественного освещения можно компенсировать путем создания совмещённого освещения, либо увязать через критическую наружную освещенность.

Критической наружной освещенностью называется естественная освещенность на открытой площадке равная нормируемому значению искусственного освещения. Эта величина позволяет привести КЕО в соответствии с требованиями по искусственному освещению.
Для этого используется формула Е_н=0,01еЕ_кр, где Е_н – нормируемое значение освещенности, е – выбранный норматив КЕО, а Е_кр – наша критическая наружная освещенность.

Но даже этот способ далеко не всегда позволяет добиться требуемых нормативов. Ведь показатели естественного освещения далеко не всегда позволяют добиться нормируемых значений освещенности рабочего места. В первую очередь это касается зданий, расположенных в северных широтах, где и интенсивность светового потока ниже и тепловые потери не дают возможность установить большое количество окон.

Специально для нахождения золотой середины существует так называемый расчет приведенных затрат для естественного освещения. Он позволяет определить, что выгоднее для здания создать качественное освещение естественное или ограничится совмещенным, а может и вовсе искусственным освещением.

Вывод

Помещения без естественного освещения далеко не так комфортны, как здания с прямыми лучами солнечного света. Поэтому, при наличии такой возможности, естественный свет обязательно следует создавать для любых зданий и сооружений.

Конечно вопрос естественного освещения значительно более объемен и многогранен, но основные аспекты естественного освещения зданий мы вполне раскрыли, и мы очень надеемся, что это поможет вам в правильном выборе освещения для дома или предприятия.

Читайте также: