ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ |
ГОСТ Р |
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Метод определения показателя дискомфорта
при искусственном освещении помещений
|
|
Москва Стандартинформ 2013 |
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 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. № 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
Содержание
ГОСТ Р 54943-2012
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
Дата введения - 2013-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения объединенного показателя дискомфорта UGR 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 UGR, 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 FG, отн. ед.: Коэффициент, определяющий долю зонального светового потока, непосредственно достигающего расчетной плоскости.
3.2 индекс помещения i, отн. ед.: Величина, определяемая геометрическими характеристиками помещения и применяемая для вычисления коэффициента использования светильников. Индекс помещения определяется формулой
|
|
(1) |
где а и b - длина и ширина помещения, м;
h0 - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
3.3 коэффициент масштаба Fs, отн. ед.: Коэффициент для перевода значений силы света в приведенный к световому потоку 1000 лм.
3.4 коэффициент передачи светового потока FT, отн. ед.: Величина, определяемая отношением светового потока, падающего на расчетную плоскость, к прямому потоку, падающему на другую поверхность, отразившую данный световой поток: FT,FW - коэффициент передачи светового потока от расчетной плоскости F к стене W; FT,CW - коэффициент передачи светового потока от потолка С к стене W и FT,WW - коэффициент передачи светового потока от стены W к стене W.
3.5 коэффициент полезного действия светильника RLO, 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 RDLO, 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 FD, 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 - FDF = ФDFL/Ф0; коэффициент распределения светового потока для стен - FDW = RDLO - FDF и для потолка FDC = RULO.
3.8 зональные световые потоки Фzl, 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° (Фzl1), от 0° до 60° (Фzl2), от 0° до 75,5° (Фzl3), от 0° до 90° (Фzl4).
3.9 световой поток светильника Ф, лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла 4p; стерадиан.
3.10 объединенный показатель дискомфорта UGR: 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) ФDFL, 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, Ф2p, лм: Световой поток, излучаемый светильником в пределах телесного угла 2p; 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 V(l) для дневного зрения, определяемой по ГОСТ 8.332.
3.16 стандартная таблица UGR 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 UGR: Таблица значений объединенного показателя дискомфорта, приведенных к световому потоку светильника в 1000 лм.
4 Расчет объединенного показателя дискомфорта UGR
4.1 Объединенный показатель дискомфорта UGR в соответствии с [1] - [3] определяется по формуле
|
|
(2) |
где La - яркость фона, кд/м2, рассчитываемая Еind · p-1, где Еind - 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 Еind = ЕWID;
Li - габаритная яркость светящей части i-го светильника в направлении глаз наблюдателя, кд/м2;
wi - телесный угол светящихся частей i-го светильника из точки наблюдения (стерадиан), ср;
pi - индекс позиции для i-го светильника, учитывающий его размещение относительно линии зрения наблюдателя;
N - число светильников в осветительной установке.
4.2 Индекс позиции р, определяют интерполяцией данных таблицы А.1 приложения А в зависимости от относительных координат положения центра светильника xT/ yR, H/yR в системе координат относительно стандартного наблюдателя. Данная система координат имеет центр О в точке расположения стандартного наблюдателя. yR - координата центра светильника по направлению линии зрения, хT - координата центра светильника в направлении, перпендикулярном к линии зрения. Н - высота установки светильника над уровнем линии зрения стандартного наблюдателя. Все координаты относятся к центру светильника. Приведенные в таблице А.1 параметры xT/yR, H/yR определяются в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 1 - Расположение центра светильника относительно стандартного наблюдателя по [3]
4.3 Для расчета объединенного показателя дискомфорта UGR 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 D, индекс позиции светильника р и отраженной составляющей освещенности стен на высоте линии зрения стандартного наблюдателя EWID. Значения сил света содержатся в файлах фотометрических данных на светильник в формате IES [4], в формате LDT или в таблицах силы света по ГОСТ Р 54350 и в [5].
|
|
(3) |
или с введением коэффициента 
|
|
(4) |
|
|
(5) |
где IСgi - сила света i-го светильника в направлении стандартного наблюдателя, определяется вертикальным углом у и азимутальным углом С в системе координат ОCg с центром в точке расположения стандартного наблюдателя в соответствии с рисунком 1;
- азимутальный угол;
g = arccos H/D - меридиональный угол;
А - 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]
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 EWID определяют по формуле
|
|
(9) |
где FUWID - коэффициент использования отраженных световых потоков для стен;
N - число светильников в помещении;
AW - общая площадь стен, м2, между рабочей плоскостью и плоскостью расположения светильников;
Ф0 = 1000 лм;
B = 1000
Расчет EWID выполняют на основе табличных значений силы света IСg в зависимости от азимутального угла С с интервалом в 15° (от 0° до 345°) и в зависимости от меридионального угла g с интервалом 5° (от 0° до 180°) в следующей последовательности:
- рассчитывают зональные потоки ФzL1, ФzL2, ФzL3 и ФzL4:
ФzL1 - зональный поток (от 0° до 40°) + 0,130 × зональный поток (от 40° до 50°),
ФzL2 - зональный поток (от 0° до 60°),
ФzL3 - зональный поток (от 0° до 70°) + 0,547 × зональный поток (от 70° до 80°),
ФzL4- зональный поток (от 0° до 90°);
- рассчитывают общий зональный поток:
|
(10) |
- рассчитывают коэффициенты распределения FDF, FDW, FDC:
|
FDF = ФzL /Ф0, |
(11) |
|
FDW = RDLO - FDF, |
(12) |
|
FDC = RULO; |
(13) |
- рассчитывают коэффициент использования для стен FUWID:
|
(14) |
4.5 Значения UGR(Ф0) рассчитывались для распределения силы света светильника, приведенного к потоку Ф0 = 1000 лм, для получения фактических значений объединенного показателя дискомфорта UGR они должны быть пересчитаны по формуле
|
|
(15) |
где Ф - фактический полный поток источников света в светильнике;
UGR(Ф0) - приведенное значение UGR для потока 1000 лм.
Отраженную составляющую для стен помещения определяют по формуле
|
FWID = FUWID · В. |
(16) |
Для определения объединенного показателя дискомфорта рекомендуется использовать программные средства, приведенные в приложении Г.
4.6 Объединенный показатель дискомфорта UGR 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 UGR 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 IES [4] и LDT 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 UGR(Ф0), приведенных к условному световому потоку Ф0 = 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 хт и yR, где хт - расстояние между вертикальными плоскостями, параллельными линии зрения и проходящими через центр светильника и через наблюдателя, yR - 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;
- отношение расстояния между центрами прилегающих светильников к высоте расположения их над расчетной плоскостью Fs 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 Х и У выражены через высоту установки светильников над плоскостью линии зрения стандартного наблюдателя Н; размер помещения Х определяют перпендикулярно к линии зрения, а размер помещения Y - параллельно линии зрения стандартного наблюдателя;
Рисунок
3 - Стандартное расположение светильников в плане по [3] (площадь А
соответствует размеру 2Н × 4Н, площадь В соответствует
размеру 8Н × 6Н)
Рисунок 4 - Размеры стандартного модуля в разрезе
- распределение силы света светильника приведено в нормализованной форме: кд/1000 лм.
Пример таблицы значений объединенных показателей дискомфорта, приведенных к 1000 лм UGR(Ф0), 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].
5.3 Расчет значений для стандартной таблицы значений UGR, приведенных к 1000 лм, выполняют по формулам (5) - (14) в соответствии с разделом 4.
Таблица 1 - Значения объединенных показателей дискомфорта UGR(Ф0) для светильника с симметричным светораспределением (для условного светового потока Ф = 1000 лм)
|
Коэффициенты отражения |
Потолок |
0,70 |
0,70 |
0,50 |
0,50 |
0,30 |
0,70 |
0,70 |
0,50 |
0,50 |
0,30 |
|
Стены |
0,50 |
0,30 |
0,50 |
0,30 |
0,30 |
0,50 |
0,30 |
0,50 |
0,30 |
0,30 |
|
|
Пол |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
0,20 |
|
|
Относительные размеры помещения |
Направление линии зрения поперек продольной оси светильников |
Направление линии зрения вдоль продольной оси светильников |
|||||||||
|
Ширина х |
Длина у |
||||||||||
|
2Н |
2Н |
8,9 |
10,5 |
9,3 |
10,8 |
11,1 |
10,6 |
12,2 |
11,0 |
12,5 |
12,9 |
|
3Н |
10,4 |
11,9 |
10,8 |
12,2 |
12,6 |
12,4 |
13,8 |
12,8 |
14,2 |
14,5 |
|
|
4Н |
10,9 |
12,3 |
11,3 |
12,6 |
13,0 |
13,1 |
14,4 |
13,5 |
14,8 |
15,2 |
|
|
6H |
11,5 |
12,7 |
11,9 |
13,1 |
13,5 |
13,6 |
14,8 |
14,0 |
15,2 |
15,6 |
|
|
8Н |
11,7 |
12,9 |
12,1 |
13,3 |
13,7 |
13,7 |
14,9 |
14,2 |
15,3 |
15,7 |
|
|
12Н |
12,0 |
13,2 |
12,4 |
13,5 |
14,0 |
13,8 |
14,9 |
14,2 |
15,3 |
15,7 |
|
|
4Н |
2Н |
9,6 |
11,0 |
10,0 |
11,3 |
11,7 |
11,0 |
12,4 |
11,4 |
12,7 |
13,1 |
|
3Н |
11,3 |
12,5 |
11,7 |
12,9 |
13,3 |
13,0 |
14,1 |
13,4 |
14,5 |
14,9 |
|
|
4Н |
12,0 |
13,0 |
12,4 |
13,4 |
13,9 |
13,9 |
14,9 |
14,3 |
15,3 |
15,7 |
|
|
6H |
12,6 |
13,5 |
13,1 |
14,0 |
14,4 |
14,5 |
15,4 |
15,0 |
15,8 |
16,3 |
|
|
8Н |
13,0 |
13,8 |
13,5 |
14,2 |
14,7 |
14,7 |
15,5 |
15,2 |
16,0 |
16,4 |
|
|
12Н |
13,4 |
14,1 |
13,8 |
14,6 |
15,0 |
14,8 |
15,6 |
15,3 |
16,0 |
16,5 |
|
|
8Н |
4Н |
12,4 |
13,2 |
12,8 |
13,6 |
14,1 |
14,0 |
14,9 |
14,5 |
15,3 |
15,8 |
|
6H |
13,2 |
13,8 |
13,6 |
14,3 |
14,8 |
14,8 |
15,4 |
15,2 |
15,9 |
16,4 |
|
|
8Н |
13,6 |
14,2 |
14,1 |
14,7 |
15,2 |
15,0 |
15,6 |
15,5 |
16,1 |
16,6 |
|
|
12Н |
14,1 |
14,6 |
14,6 |
15,1 |
15,7 |
15,2 |
15,7 |
15,7 |
16,2 |
16,8 |
|
|
12Н |
4Н |
12,4 |
13,2 |
12,9 |
13,6 |
14,1 |
14,0 |
14,8 |
14,5 |
15,2 |
15,7 |
|
6H |
13,2 |
13,8 |
13,7 |
14,3 |
14,8 |
14,8 |
15,4 |
15,3 |
15,9 |
16,4 |
|
|
8Н |
13,8 |
14,3 |
14,3 |
14,8 |
15,3 |
15,1 |
15,6 |
15,6 |
16,1 |
16,7 |
|
Для расчетов используют вспомогательную таблицу 2, а также таблицы Б.1 - Б.4 приложения Б.
Значения азимутальных углов С, меридиональных углов у и отношений H/D,xT/D, yR/D для стандартного расположения светильников обобщены в таблице Б.1.
По таблице А.1 приложения А на основе линейной интерполяции определяют индексы позиции Р, для стандартного расположения светильников.
На следующем этапе определяют отраженную составляющую на стенах помещений EWID. Расчет зональных световых потоков проводят с использованием таблицы 2 на основе значений силы света.
В таблице Б.2 приложения Б содержатся значения коэффициентов В 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 UGR они должны быть пересчитаны по формуле (15).
Пример расчета объединенного показателя дискомфорта UGR приведен в приложении В.
