Что такое коэффициент естественного освещения
Коэффициент естественного освещения (КЕО, англ. Daylight Factor, DF) — отношение освещённости горизонтальной плоскости в заданной точке помещения от диффузного света неба к одновременной освещённости открытой горизонтальной поверхности от того же неба, выраженное в процентах. Безразмерная величина, не зависящая от текущей яркости небосвода.
Особенность показателя — он стабилен во времени: при пасмурном небе яркость распределена равномерно, поэтому соотношение «снаружи / внутри» остаётся постоянным независимо от того, измеряете вы его в полдень июня или в декабрьские сумерки. Это делает КЕО универсальным инструментом — его можно рассчитать на этапе проекта, ещё до постройки здания, и быть уверенным, что расчёт будет соответствовать реальности.
Дневное освещение помещений — это вопрос не только комфорта, но и здоровья. Недостаток естественного света нарушает биологические ритмы человека, снижает работоспособность и провоцирует депрессию.— Данилюк А. М., «Естественное освещение зданий», 1941
Историческая справка
Понятие диффузного дневного освещения зародилось в начале XX века в Великобритании. Однако самый влиятельный вклад в методику расчёта КЕО внёс советский архитектор и инженер-светотехник Александр Михайлович Данилюк (1900–1981). Его графический метод, опубликованный в 1932 году, до сих пор лежит в основе российских и постсоветских норм проектирования.
Что влияет на КЕО
Показатель определяется шестью группами факторов. Архитектор может управлять каждой из них на этапе проектирования.
Размеры окон
Чем больше площадь остекления и выше относительное расположение, тем выше КЕО. Окно 1,8×1,5 м примерно вдвое эффективнее окна 1,2×1,2 м при тех же остальных условиях.
Цвет стен и потолка
Светлые поверхности (коэффициент отражения 0,7+) повышают КЕО на 20–40% за счёт коэффициента r₁. Тёмные обои или матовые тёмные краски снижают его соответственно.
Качество стеклопакета
Однокамерный стеклопакет τ ≈ 0,75; двухкамерный — 0,7; энергосберегающий с низкоэмиссионным напылением — 0,55. Вид остекления может «съесть» до 30% освещённости.
Затенение зданиями
Высокий дом напротив с малым расстоянием снижает КЕО до 50–60%. Особенно критично для нижних этажей и северных фасадов.
Стороны света
КЕО как диффузный показатель не сильно зависит от ориентации (в отличие от инсоляции). Но северные окна получают меньше отражённого света от земли и фасадов — поправка q учитывает это.
Срок эксплуатации
Загрязнение стекла снижает τ₅ на 10–40% за 1–3 года в зависимости от условий. Нормативом учитывается коэффициентом запаса K_з = 1,2–1,5.
Расчёт против инструментального измерения
Существуют два способа определить КЕО конкретного помещения:
- Расчётный метод по СП 52.13330.2016. Применяется на этапе проектирования и для типовой экспертизы. Точность ±10–15% при корректных входных данных. Преимущество — можно сделать до постройки.
- Инструментальный метод по ГОСТ 24940-2016. Освещённость измеряется люксметром одновременно в помещении и на улице (вне зон затенения), КЕО считается как отношение. Применяется для построенных зданий, при инспекциях, спорах с УК. Требует пасмурного неба или специального небосвода.
Для государственной экспертизы проекта используется расчётный метод; для контроля выполненных работ — оба, в зависимости от задачи. Калькулятор на этой странице автоматизирует расчётный метод и даёт результат, эквивалентный ручному расчёту по графикам Данилюка.
Где применяется КЕО на практике
- Раздел проектной документации «Архитектурные решения» — обоснование размеров светопроёмов;
- Санитарно-эпидемиологическое заключение для образовательных, медицинских, дошкольных учреждений (ст. 12 Федерального закона № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»);
- Жалобы жильцов на недостаток света — основание для обращения в Роспотребнадзор; результаты замеров КЕО — доказательство в споре с УК или соседями;
- Конкурсная документация на проектирование муниципальных объектов — обязательно указание расчётного КЕО ключевых помещений;
- Энергоэффективное проектирование — высокий КЕО уменьшает потребление электроэнергии на освещение, что учитывается в энергетическом паспорте здания;
- BIM-моделирование — расчёт КЕО автоматизируется в Revit, ArchiCAD и Renga через плагины (например, ВеСта, Apolux, Dialux Evo).
Для дополняющего показателя — продолжительности солнечного света в помещении — используется калькулятор инсоляции, который оценивает прямую солнечную радиацию по широте и ориентации фасада.
- СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение». Минстрой России. СПС «КонсультантПлюс». 2016.
- Естественное освещение зданий. Данилюк А. М.. М.: Стройиздат. 1941.
- ГОСТ 24940-2016 «Здания и сооружения. Методы измерения освещённости». Росстандарт. Стандартинформ. 2016.
- Daylight Factor: a Useful Concept in Daylighting Design. Hopkinson R. G., Petherbridge P., Longmore J.. British Daylighting Practices. 1966.
- CIE 173:2006 — Tubular Daylight Guidance Systems. Commission Internationale de l'Éclairage. CIE Publications. 2006.
Связанные термины — в глоссарии калькулятора.
