CC BY
1«етуушшим-шишаи» #шшт, 2022 / architecture
49
Бабаев Маграм Икрамович,
студент,
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
DOI: 10.24412/2520-6990-2023-13172-49-51 ЕСТЕСТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ В ПРОМЫШЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ.
Babaev Magram Ikramovich,
student,
Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering
NATURAL LIGHTING IN INDUSTRIAL BUILDINGS.
Аннотация
Проводя анализ естественного освещения промышленных сооружений и проводя обзор применения его для повышения эффективности и комфорта в промышленных зданиях, можно сделать вывод, что световые колодцы являются самым доступным и удобным решением. Учитывая, что часть городской промышленности в будущем может стать частью подземной урбанистики, световые колодцы являются универсальным способом решения проблемы естественного освещения под землёй.
Abstract
By analyzing natural lighting in industrial buildings and reviewing its application to improve efficiency and comfort in industrial buildings, it can be concluded that light wells are the most affordable and convenient solution. Considering that part of the urban industry in the future may become part of underground urbanism, light wells are a universal way to solve the problem of natural lighting underground.
Ключевые слова: освещение, эффективность, промышленность, световой колодец.
Key words: lighting, efficiency, industry, light well.
В последние десятилетия с развитием промышленных технологий и строительства подземных сооружений возросло осознание важности создания комфортных и энергоэффективных рабочих сред для работников и обитателей промышленных комплексов. Один из ключевых аспектов, который привлекает все большее внимание, — это естественное освещение. Оно обеспечивает не только визуальный комфорт, но и благоприятное воздействие на здоровье и настроение людей.
Одним из инновационных и эффективных способов достижения естественного освещения в промышленных сооружениях являются световые колодцы. Световые колодцы — это конструкции, предназначенные для привлечения дневного света в подземные и слабо освещенные помещения. Они являются уникальным инженерным решением, позволяющим значительно увеличить проникновение света внутрь сооружения и снизить зависимость от искусственного освещения.
Явные преимущества световых колодцев в промышленных сооружениях выражаются в улучшение естественного освещения: Световые колодцы предоставляют возможность максимального использования дневного света внутри промышленных сооружений. Они позволяют проникновение естественного света в глубоко расположенные или слабо освещенные зоны, создавая более комфортную и продуктивную рабочую среду. Использование световых колодцев позволяет существенно сократить потребление электрической энергии для искусственного освещения. Вместо полной или постоянной зависимости от искусственного света,
световые колодцы позволяют оптимально использовать доступный дневной свет, что снижает энергозатраты и ведет к экономическим выгодам.
Световые колодцы работают по принципу захвата, передачи и распределения света. Захват света: Световые колодцы оснащены оптическими элементами, такими как световые трубы или светопроводы, которые захватывают и направляют дневной свет извне. Эти элементы обычно имеют высокую пропускную способность и способны устранять или снижать рассеивание света, обеспечивая эффективный захват света даже при неблагоприятных условиях освещения.
Передача света: Захваченный свет передается по световым трубам или светопроводам внутрь сооружения. Эти элементы обычно выполнены из материалов с высокой прозрачностью, чтобы минимизировать потерю света в процессе передачи. Они могут быть гибкими, чтобы обеспечить гибкость в расположении световых колодцев и доставить свет в нужные места.
Распределение света: внутри промышленного сооружения свет, поступающий из световых колодцев, равномерно распределяется с помощью оптических систем или рассеивателей. Это позволяет создать однородное и приятное освещение внутри здания, минимизируя яркие и тенистые зоны. Различные конструктивные элементы, такие как свето-рассеивающие панели или отражатели, могут быть использованы для регулирования и контроля распределения света, чтобы достичь оптимальных условий освещения в каждой зоне.
лксиггЕсшкЕ / «шушетшм-лшушаи» жт
50
Конструктивные решения световых колодцев. Световые трубы: Одним из наиболее распространенных конструктивных решений являются световые трубы. Они состоят из прозрачных труб, устанавливаемых на крыше здания и подводящих дневной свет внутрь с помощью оптической системы. Световые трубы могут иметь различные диаметры и длины в зависимости от требуемого уровня освещения и удаленности от источника света. Светопроводы: еще одним вариантом являются светопроводы, которые используются для передачи света на большие расстояния внутри сооружения. Светопроводы состоят из специальных оптических волокон, которые обеспечивают эффективную передачу света без значительных потерь. Они могут быть гибкими или жесткими в зависимости от требований проекта и позволяют доставлять свет в удаленные уголки здания.
Световые колодцы могут быть использованы для обеспечения естественного освещения в промышленных помещениях, таких как заводы, цехи и склады. Они позволяют снизить зависимость от искусственного освещения внутри здания, что приводит к экономии энергии и снижению затрат на электричество. Световые колодцы также могут быть использованы в торговых комплексах и офисных зданиях. Они позволяют увеличить естественное освещение в торговых залах, магазинах и офисах, создавая приятную атмосферу для покупателей и сотрудников. Это может способствовать улучшению производительности, снижению уровня стресса и повышению комфорта внутри здания. Спортивные сооружения и склады: В спортивных комплексах и складских помещениях, где требуется хорошая видимость и равномерное освещение на больших площадях, световые колодцы могут играть важную роль. Они обеспечивают достаточное количество естественного света для обеспечения безопасности и удобства во время тренировок, игр или работы внутри склада.
Один из главных факторов, ограничивающих эффективность световых колодцев, - это изменчивость погодных условий. В периоды пасмурной погоды или ночных часов световые колодцы могут обеспечивать недостаточное количество естественного света, что требует дополнительного использования искусственного освещения. В некоторых промышленных сооружениях, особенно в уже построенных зданиях, может быть ограничено доступное пространство для установки световых колодцев. Планировка и проектирование должны учитывать этот фактор, чтобы максимально использовать возможности световых колодцев. Технические сложности: Установка и интеграция световых колодцев могут потребовать определенного уровня технического знания и навыков. Возможно, потребуется прокладка светопроводов или оптических волокон через конструктивные элементы здания, а также поддержка со стороны специалистов для достижения оптимального функционирования системы.
Одним из возможных направлений развития световых колодцев в промышленных сооружениях
является их интеграция с умными системами управления зданиями. Это позволит автоматически регулировать интенсивность освещения в зависимости от наличия дневного света, времени суток, активности внутри здания и других параметров. Такая интеграция может привести к оптимальному использованию света и энергии, а также повысить удобство и комфорт для пользователей. В сфере световых колодцев продолжается исследование и разработка новых материалов и технологий, которые могут улучшить их эффективность. Это включает разработку более прозрачных материалов с высокой пропускной способностью, улучшение оптических систем и рассеивателей, а также создание более гибких и эргономичных конструкций световых колодцев. Дополнительное исследование влияния световых колодцев на здоровье и благополучие людей, работающих и проживающих в промышленных сооружениях, также представляет интерес. Исследования могут включать оценку влияния естественного освещения на производительность, сон, настроение и общее физическое и психологическое состояние людей. Адаптация к изменяющимся климатическим условиям: В связи с изменением климата и более частым появлением экстремальных погодных условий, разработка световых колодцев, способных эффективно работать в разных климатических зонах и справляться с экстремальными условиями, становится все более актуальной. Это может включать разработку более прочных и устойчивых конструкций, а также более эффективных систем регулирования освещения.
В заключение, световые колодцы являются инновационным решением, которое способно преобразовать промышленные сооружения, обеспечивая им оптимальное естественное освещение. Их использование помогает создать комфортную и продуктивную рабочую среду, сокращает энергозатраты и способствует экологической устойчивости зданий. Однако, для успешной реализации световых колодцев необходимо учитывать ограничения, связанные с погодными условиями, доступным пространством и техническими требованиями. Именно поэтому дальнейшие исследования и инновации направлены на повышение эффективности и применимости световых колодцев в различных условиях. В будущем, ожидается интеграция световых колодцев с умными системами управления зданиями, разработка новых материалов и технологий, а также исследование влияния на здоровье и благополучие пользователей. Кроме того, важным направлением является адаптация световых колодцев к изменяющимся климатическим условиям. Световые колодцы представляют собой важный шаг в развитии промышленных сооружений, обеспечивая оптимальное использование естественного освещения и улучшая рабочие условия. Внедрение и дальнейшее развитие этой технологии будет способствовать созданию устойчивых и энергоэффективных промышленных комплексов, совмещая экономическую эффективность, удобство для пользователей и заботу о окружающей среде.
«ШУШ(ШШиМ-Ши©Ма1> #Ш72), 2022 / ARCHITECTURE
51
Список литературы:
1. P. Knoop, S. van den Berg, and H. Janssen. "Daylighting in buildings: A source book on daylight-ing systems and components." Routledge, 2014.
2. C. Reinhart and M. Andersen. "Daylighting Handbook I: Fundamentals and Designing with the Sun." Routledge, 2014.
3. L. Ge and Y. Li. "Design and Optimization of Daylighting Systems: A Review." Buildings, vol. 9, no. 2, 2019.
4. R. Mistrick. "Daylighting Performance and Design." Wiley, 2015.
5. T. Kondo, T. Aoki, and K. Nagata. "A study on natural lighting using light tubes in commercial buildings." Journal of Asian Architecture and Building Engineering, vol. 10, no. 1, 2011.
6. Y. Zhang, W. Yang, and Z. Huang. "The application of daylighting systems in industrial buildings." Energy Procedia, vol. 105, pp. 1354-1359, 2017.
7. R. Vidarsson, G. D. L. de Carli, and T. Ol-ofsson. "Daylighting strategies for industrial buildings: A literature review." Energy and Buildings, vol. 195, pp. 163-177, 2019.
8. A. Zukowska, and L. Zukowski. "Daylight Factor Predictive Models for Complex Fenestration Systems." Building and Environment, vol. 61, pp. 3242, 2013.
9. A. Alsaad, H. Manrique, and A. Roecker. "The Effect of Different Lightwell Designs on the Illumination Level Inside a Building." Energy and Buildings, vol. 92, pp. 64-70, 2015.
10. L. Xu, K. Steemers, and K. Tang. "The Impact of Lightwells on the Energy Performance of Office Buildings in Hot Climates." Energy and Buildings, vol. 127, pp. 273-285, 2016.
11. S. Nabil, and J. Mardaljevic. "Useful Daylight Illuminance: A New Paradigm for Assessing Daylight in Buildings." Lighting Research and Technology, vol. 44, no. 3, pp. 293-311, 2012.
12. H. Zhang, Y. Li, and Q. Chen. "Daylight Performance Analysis of Lightwell Systems in Office Buildings." Energy and Buildings, vol. 156, pp. 396408, 2017.
13. M. Rim, and J. Lee. "Investigation on Energy Saving Potential by Installing Lightwell in an Office Building." Applied Sciences, vol. 9, no. 10, 2020.
