ГОСТ Р 54943-2012

Группа Ж25

     
     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Метод определения показателя дискомфорта при искусственном освещении помещений

Buildings and structures. Method for determining the discomfort glare rating in interior lighting

ОКС 91.040
ОКСТУ 2009

Дата введения 2013-01-01

     
     
Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) при участии Общества с ограниченной ответственностью "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ" (ООО "ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ"), Общества с ограниченной ответственностью "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский светотехнический институт им. С.И.Вавилова" (ООО "ВНИСИ им. С.И.Вавилова")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июля 2012 г. N 204-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения объединенного показателя дискомфорта для общего искусственного освещения помещений на основе фотометрических данных светильников и расположения их в помещении.

Стандарт также определяет метод расчета и форму представления стандартной таблицы объединенных показателей дискомфорта , представляющей значения объединенного показателя дискомфорта при общем искусственном освещении в стандартных строительных модулях при использовании светильника с заданными фотометрическими характеристиками.

Примечание - Метод неприменим при расстояниях от светильников до рабочей поверхности менее 2,5 м, а также для местного освещения рабочих мест.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 54350-2011 Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний

ГОСТ 8.332-78 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения

ГОСТ 16703-79 Приборы и комплексы световые. Термины и определения

ГОСТ 26824-2010 Здания и сооружения. Методы измерения яркости

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины по ГОСТ 16703, ГОСТ 26824, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 геометрический фактор , отн. ед.: Коэффициент, определяющий долю зонального светового потока, непосредственно достигающего расчетной плоскости.

3.2 индекс помещения , отн. ед.: Величина, определяемая геометрическими характеристиками помещения и применяемая для вычисления коэффициента использования светильников. Индекс помещения определяется формулой

, (1)

где и - длина и ширина помещения, м;

- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

3.3 коэффициент масштаба , отн. ед.: Коэффициент для перевода значений силы света в приведенный к световому потоку 1000 лм.

3.4 коэффициент передачи светового потока , отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока, падающего на расчетную плоскость, к прямому потоку, падающему на другую поверхность, отразившую данный световой поток: - коэффициент передачи светового потока от расчетной плоскости к стене ; - коэффициент передачи светового потока от потолка к стене и - коэффициент передачи светового потока от стены к стене .

3.5 коэффициент полезного действия светильника , отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока светильника к суммарному световому потоку установленных в нем источников света.

3.6 коэффициент полезного действия светильника в нижнюю полусферу , отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока, выходящего из светильника в нижнюю полусферу, к суммарному световому потоку установленных в нем источников света.

3.7 коэффициент распределения светового потока , отн. ед.: Коэффициент, показывающий отношение светового потока, падающего на расчетную плоскость, к полному световому потоку, излучаемому светильником.

Примечание - Коэффициент распределения светового потока для плоскости стандартного наблюдателя - ; коэффициент распределения светового потока для стен - и для потолка .

3.8 зональные световые потоки , лм: Расчетные суммарные световые потоки от светильника в нижнюю полусферу, отнесенные к световому потоку 1000 лм, в четырех зонах, характеризуемых углами: от 0° до 41,4° (), от 0° до 60° (), от 0° до 75,5° (), от 0° до 90° ().

3.9 световой поток светильника , лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла стерадиан.

3.10 объединенный показатель дискомфорта : Международный критерий оценки дискомфортной блескости, вызывающей неприятные ощущения при неравномерном распределении яркостей в поле зрения.

3.11 плоскость расположения линии зрения стандартного наблюдателя: Горизонтальная плоскость, располагающаяся на высоте 1,2 м от пола.

3.12 прямой световой поток на расчетную плоскость (на высоте глаз стандартного наблюдателя) , лм: Часть прямого светового потока от светильника, попадающего на расчетную горизонтальную плоскость, расположенную на высоте линии зрения стандартного наблюдателя.

3.13 световой поток светильника, излучаемый в нижнюю полусферу, , лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла стерадиан, направленный ниже горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр светильника.

3.14 симметричное светораспределение: Распределение силы света светильников, фотометрическое тело которых имеет две плоскости симметрии относительно оптической оси.

3.15 стандартный наблюдатель: Приемник излучения, кривая относительной спектральной чувствительности которого соответствует относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения, определяемой по ГОСТ 8.332.

3.16 стандартная таблица светильника: Таблица значений объединенных показателей дискомфорта, которые могут быть получены при использовании данного светильника для освещения помещений, имеющих размеры типовых строительных модулей.

3.17 таблица приведенных значений : Таблица значений объединенного показателя дискомфорта, приведенных к световому потоку светильника в 1000 лм.

4 Расчет объединенного показателя дискомфорта

4.1 Объединенный показатель дискомфорта UGR в соответствии с [1]-[3] определяется по формуле

, (2)

где - яркость фона, кд/м, рассчитываемая , где - отраженная составляющая вертикальной освещенности на уровне глаз стандартного наблюдателя. Отраженная составляющая вертикальной освещенности на высоте линии зрения стандартного наблюдателя согласно [2] принимается равной отраженной вертикальной освещенности стен на данной высоте ;

- габаритная яркость светящей части -го светильника в направлении глаз наблюдателя, кд/м;

- телесный угол светящихся частей -го светильника из точки наблюдения (стерадиан), ср;

- индекс позиции для -го светильника, учитывающий его размещение относительно линии зрения наблюдателя;

- число светильников в осветительной установке.

4.2 Индекс позиции определяют интерполяцией данных таблицы А.1 приложения А в зависимости от относительных координат положения центра светильника , в системе координат относительно стандартного наблюдателя. Данная система координат имеет центр О в точке расположения стандартного наблюдателя. - координата центра светильника по направлению линии зрения, - координата центра светильника в направлении, перпендикулярном к линии зрения. - высота установки светильника над уровнем линии зрения стандартного наблюдателя. Все координаты относятся к центру светильника. Приведенные в таблице А.1 параметры , определяются в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1 - Расположение центра светильника относительно стандартного наблюдателя по [3]

Рисунок 1 - Расположение центра светильника относительно стандартного наблюдателя по [3]

4.3 Для расчета объединенного показателя дискомфорта на соответствие требованиям [1] используют формулы (2)-(5), определяющие его через силу света светильников в направлении точки расположения стандартного наблюдателя, расстояние от стандартного наблюдателя до видимой площади светящей поверхности, светильника , индекс позиции светильника и отраженной составляющей освещенности стен на высоте линии зрения стандартного наблюдателя . Значения сил света содержатся в файлах фотометрических данных на светильник в формате [4], в формате или в таблицах силы света по ГОСТ Р 54350 и в [5].

(3)

или с введением коэффициента :

; (4)

, (5)

где - сила света -го светильника в направлении стандартного наблюдателя, определяется вертикальным углом и азимутальным углом в системе координат с центром в точке расположения стандартного наблюдателя в соответствии с рисунком 1;

- азимутальный угол;

- меридиональный угол;

- площадь проекции светящих поверхностей светильника на плоскость, перпендикулярную линии зрения в соответствии с рисунком 2,

Рисунок 2 - Расположение светящих поверхностей светильника, видимых стандартным наблюдателем по [3]

Рисунок 2 - Расположение светящих поверхностей светильника, видимых стандартным наблюдателем по [3]

определяемая по формулам:

- при направлении линии зрения вдоль продольной оси светильников

; (6)

- при направлении линии зрения поперек продольной оси светильников

, (7)

где -

. (8)

4.4 Отраженную составляющую освещенности на стенах помещения определяют по формуле

, (9)

где - коэффициент использования отраженных световых потоков для стен;

- число светильников в помещении;

- общая площадь стен, м, между рабочей плоскостью и плоскостью расположения светильников;

1000 лм;

.

Расчет выполняют на основе табличных значений силы света в зависимости от азимутального угла с интервалом в 15° (от 0° до 345°) и в зависимости от меридионального угла с интервалом 5° (от 0° до 180°) в следующей последовательности:

- рассчитывают зональные потоки , , и :

зональный поток (от 0° до 40°)+0,130зональный поток (от 40° до 50°),

зональный поток (от 0° до 60°),

зональный поток (от 0° до 70°)+0,547зональный поток (от 70° до 80°),

зональный поток (от 0° до 90°);

- рассчитывают общий зональный поток:

; (10)

- рассчитывают коэффициенты распределения , , :

, (11)

, (12)

; (13)

- рассчитывают коэффициент использования для стен :

. (14)

4.5 Значения рассчитывались для распределения силы света светильника, приведенного к потоку 1000 лм, для получения фактических значений объединенного показателя дискомфорта они должны быть пересчитаны по формуле

, (15)

где - фактический полный поток источников света в светильнике;

- приведенное значение для потока 1000 лм.

Отраженную составляющую для стен помещения определяют по формуле

. (16)

Для определения объединенного показателя дискомфорта рекомендуется использовать программные средства, приведенные в приложении Г.

4.6 Объединенный показатель дискомфорта в помещениях соответствует [1], если его значение не превышает нормированного.

5 Стандартная таблица значений объединенных показателей дискомфорта, приведенных к световому потоку 1000 лм

5.1 Стандартные таблицы объединенных показателей дискомфорта являются характеристиками дискомфортной блескости, которая возникает при искусственном освещении помещений и зависит от характеристик помещения и применяемых светильников [3]. Таблицы рассчитывают на основе файлов фотометрических данных на светильник в формате [4] и или на основе табличных значений сил света, оформленных по ГОСТ Р 54350 или [5]. Рекомендуется использовать программные средства, перечень которых приведен в приложении Г.

5.2 Таблицу значений объединенных показателей дискомфорта , приведенных к условному световому потоку 1000 лм, рассчитывают для стандартных условий освещения, при которых:

- светильники располагают в помещении равномерно по площади в соответствии с рисунками 3 и 4;

- стандартный наблюдатель располагается в центральной точке О у стены помещения, и его линия зрения направлена горизонтально к центру противоположной стены помещения;

- высота размещения выходных отверстий светильников выше уровня линии зрения стандартного наблюдателя на 2 м;

- расстояние между светильниками равно 2 м в обоих направлениях и , где - расстояние между вертикальными плоскостями, параллельными линии зрения и проходящими через центр светильника и через наблюдателя, - расстояние, параллельное направлению линии зрения, от наблюдателя до вертикальной плоскости, перпендикулярной к направлению линии зрения и проходящей через центр светильника в соответствии с рисунками 3 и 4;

Рисунок 3 - Стандартное расположение светильников в плане по [3]

"+" - расположение светильников

Рисунок 3 - Стандартное расположение светильников в плане по [3] (площадь соответствует размеру , площадь соответствует размеру )

Рисунок 4 - Размеры стандартного модуля в разрезе

Рисунок 4 - Размеры стандартного модуля в разрезе

- отношение расстояния между центрами прилегающих светильников к высоте расположения их над расчетной плоскостью равно 1:1;

- высота стены над расчетной плоскостью 2,0 м;

- линия зрения стандартного наблюдателя расположена на высоте 1,2 м от пола, что соответствует линии зрения сидящего человека;

- размеры помещения и выражены через высоту установки светильников над плоскостью линии зрения стандартного наблюдателя ; размер помещения определяют перпендикулярно к линии зрения, а размер помещения - параллельно линии зрения стандартного наблюдателя;

- распределение силы света светильника приведено в нормализованной форме: кд/1000 лм.

Пример таблицы значений объединенных показателей дискомфорта, приведенных к 1000 лм , приведен в таблице 1. Значения по таблице 1 приведены для 19 стандартных помещений, относительные размеры которых выражены через высоту установки светильников, для 5 комбинаций коэффициентов отражения поверхностей помещений и для поперечного и продольного размещений светильников по отношению к линии стандартного наблюдателя. Форма таблицы соответствует требованиям Международной комиссии по освещению (МКО), приведенным в [3].


Таблица 1 - Значения объединенных показателей дискомфорта для светильника с симметричным светораспределением (для условного светового потока 1000 лм)

5.3 Расчет значений для стандартной таблицы значений , приведенных к 1000 лм, выполняют по формулам (5)-(14) в соответствии с разделом 4.

Для расчетов используют вспомогательную таблицу 2, а также таблицы Б.1-Б.4 приложения Б.


Таблица 2 - Таблица расчета зональных потоков светильника

Значения азимутальных углов , меридиональных углов и отношений , , для стандартного расположения светильников обобщены в таблице Б.1.

По таблице А.1 приложения А на основе линейной интерполяции определяют индексы позиции для стандартного расположения светильников.

На следующем этапе определяют отраженную составляющую на стенах помещений . Расчет зональных световых потоков проводят с использованием таблицы 2 на основе значений силы света.

В таблице Б.2 приложения Б содержатся значения коэффициентов по формуле (9) для расчета отраженной составляющей освещенности стен в помещении.

В таблицу Б.3 приложения Б сведены значения геометрических факторов для стандартного расположения светильников.

Коэффициенты передачи светового потока в зависимости от индекса помещения, комбинации коэффициентов отражения потолка, стен и расчетной поверхности сведены в таблицу Б.4 приложения Б.

5.4 Поскольку значения в стандартной таблице приведены для распределения силы света светильника, приведенного к потоку в 1000 лм, для получения фактических значений объединенного показателя дискомфорта должны быть пересчитаны по формуле (15).

Пример расчета объединенного показателя дискомфорта приведен в приложении В.

Приложение А (обязательное). Значения индексов позиции для светильников стандартного расположения в плане помещения по [3]

Приложение А
(обязательное)

Таблица А.1

Приложение Б (рекомендуемое). Вспомогательные таблицы для расчета объединенного показателя дискомфорта UGR(Ф(0))

Приложение Б
(рекомендуемое)

Таблица Б.1 - Промежуточные коэффициенты для стандартного расположения светильников

Продолжение таблицы Б.1

_______________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.


Продолжение таблицы Б.1

Продолжение таблицы Б.1

Продолжение таблицы Б.1

Окончание таблицы Б.1

Таблица Б.2 - Значения коэффициента для расчета отраженной составляющей освещенности стен в зависимости от индекса помещения

Таблица Б.3 - Геометрические факторы в зависимости от индекса помещения

Таблица Б.4 - Коэффициент передачи светового потока в зависимости от индекса помещения и коэффициентов отражения потолка, стен и расчетной плоскости

Окончание таблицы Б.4

Приложение В (справочное). Пример расчета объединенного показателя дискомфорта

Приложение В
(справочное)

Пример расчета значения объединенного показателя дискомфорта и расчета стандартной таблицы приведен для прямоугольного помещения с относительным размером и стандартным расположением светильников, где - высота расположения светильников над расчетной плоскостью при коэффициентах отражения потолка - 0,7; стен - 0,5; пола - 0,2.

В.1 Исходные фотометрические и геометрические данные на светильник

Исходными фотометрическими данными является таблица В.1 значений силы света для меридиональных и азимутальных углов светильника. Полярное распределение кривой силы света показано на рисунке В.1.

Рисунок В.1 - Кривая силы света светильника с симметричным светораспределением

Рисунок В.1 - Кривая силы света светильника с симметричным светораспределением

Таблица В.1 - Значения силы света светильника, кд, приведенного к световому потоку 1000 лм

Площади светящих частей светильника взяты из паспортных данных на светильник:

- площадь основания 0,316 м;

- площадь боковой части 0,0 м;

- площадь торца 0 м.


Таблица В.2 - Пример расчета зональных световых потоков

Окончание таблицы В.2

В.2 Расчет отраженной составляющей освещенности для стен помещения

В.2.1 Расчет значений освещенности от многократных отражений для стен

Расчет начинают с определения коэффициентов полезного действия светильника (общий, в нижнюю полусферу, в верхнюю полусферу) , , и выполняют с использованием рабочей таблицы В.2.

По вспомогательной таблице Б.2 или по формуле (1) для стандартного модуля находим индекс помещения 1,33.

По таблице В.2 и приведенным в ней значениям силы света рассчитывают суммарные зональные световые потоки , , и с учетом значений коэффициентов полезного действия в нижнюю полусферу , .

Зональный поток (от 0° до 40°)+0,130зональный поток (от 40° до 50°);

Зональный поток (от 0° до 60°);

Зональный поток (от 0° до 70°)+0,547зональный поток (от 70° до 80°);

Зональный поток (от 0° до 90°).


Таблица В.3 - Расчетные значения зональных световых потоков

338,52 лм;

534,39 лм;

621,25 лм;

650,12 лм.

В.2.2 По формуле (10) рассчитывают общий зональный поток , используя значения геометрических факторов из таблицы Б.3:

В.2.3 Последовательно находят коэффициенты распределения светового потока:

;

;

.

B.2.4 С помощью таблицы Б.4 определяют коэффициенты передачи , (), , вычисляют коэффициент использования отраженных потоков для стен с данным индексом помещения по формуле

(В.1)

Для того чтобы получить значение , умножают значение на значение , определенное по таблице Б.2 приложения Б:

лк.

При расчете стандартной таблицы этот расчет выполняют для каждого из 19 стандартных индексов помещений и комбинаций коэффициентов отражения потолка, стен и пола.

В.3 Расчет коэффициентов

В рассматриваемом помещении с относительными размерами стандартные условия освещения соответствуют равномерному размещению в нем восьми светильников, как показано на рисунке 3 (область А).

По таблице Б.2 приложения Б для стандартных условий освещения модуля определяют значения . Полученные значения сводят в таблицу В.4.


Таблица В.4 - Расчетные значения коэффициентов

В.4 Расчет значений силы света светильников

По таблице Б.1 находят значения азимутального угла и меридионального угла и по таблице В.1 линейной интерполяцией определяют значения силы света . Результаты заносят в таблицу В.5. Значения для случаев 0,5 и 0,5 не учитывают, поскольку скрыты от глаз наблюдателя.


Таблица В.5 - Расчет значений силы света от светильников при направлении линии зрения поперек продольной оси светильников

Для силы света от светильников, расположенных справа от стандартног