Симуляція денного освітлення
Симуляція денного освітлення це комп'ютерна модель, що прогнозує, скільки природного світла потрапить у кімнати проєкту будівлі до її зведення.
Що таке симуляція денного освітлення?
Симуляція денного освітлення — це комп'ютерна модель, яка прогнозує, скільки природного світла потрапляє в приміщення проєктованої будівлі ще до її зведення. Вона враховує геометрію будівлі, вікна та поверхні, ділянку й навколишню забудову, а також стан неба. Далі вона розраховує рівні освітленості в точках або на сітці в межах кожного приміщення. Результатом є набір значень, карт і зображень, які проєктувальник може порівняти з цільовими показниками.
У словацькій мові цей предмет має кілька назв. Декрет 259/2008 використовує denné osvetlenie (денне освітлення) для позначення денного світла та preslnenie (інсоляція) для позитивного впливу сонячного світла в будівлі. Сама комп'ютерна робота називається simulácia denného osvetlenia (симуляція денного освітлення).
Як працює симуляція денного освітлення?
Більшість інструментів дотримуються однакових кроків. Проєктувальник будує тривимірну модель із поверхнями приміщень, засклінням і рамами, а також з будь-яким стаціонарним сонцезахистом. Модель розміщують на ділянці з її реальною орієнтацією. Небо задають або як стандартну похмуру погоду, або як метеофайл за цілий рік. Далі програма простежує, як світло проникає крізь отвори й відбивається між поверхнями.
Результат залежить від вихідних даних. Колір стін і підлоги, світлопропускання скла, частка рами у вікні та положення жалюзі — усе це змінює показники. Модель з помилковими вихідними даними дає точну, але хибну відповідь, тому звіт перелічує вихідні дані поруч із результатами. Методика для річних показників передбачає рухомі жалюзі, тож налаштування жалюзі слід вказати як вихідний параметр.
Які показники денного освітлення наводить симуляція?
Одна симуляція може наводити кілька показників, і кожен відповідає на інше питання. У таблиці наведено три, які трапляються найчастіше.
| Показник | Що вимірює | Типове використання |
|---|---|---|
| Коефіцієнт денної освітленості | Відношення освітленості всередині до зовнішньої за стандартного похмурого неба CIE без урахування прямого сонця | Показник, на якому ґрунтуються словацькі мінімальні значення, див. Коефіцієнт денної освітленості |
| Просторова денна автономія (sDA) | Частка проаналізованої площі підлоги, освітленість на якій перевищує задане значення люксів протягом заданої частки робочих годин | Чи достатньо приміщенню денного світла впродовж року, див. Денна автономія |
| Річна інсоляційна експозиція (ASE) | Частка проаналізованої площі, на яку пряме сонце потрапляє з освітленістю понад задане значення люксів більш ніж заданої кількості годин на рік | Виявлення ділянок із надто великою кількістю прямого сонця |
Товариство інженерів освітлення (IES) описує sDA і ASE у своєму керівництві LM-83. Документація програмного забезпечення наводить орієнтовні порогові значення. Для sDA використовується 300 люксів щонайменше для 50 % робочих годин. Для ASE — 1 000 люксів більш ніж 250 годин на рік. Коефіцієнт денної освітленості — це одне статичне значення. Два річні показники потребують розрахунку за цілий рік. Звіт має вказувати використані порогові значення, оскільки різні схеми встановлюють різні.
Які словацькі правила допомагає розв'язати симуляція денного освітлення?
Основне словацьке правило щодо денного світла в будівлях — декрет 259/2008 Z. z. про внутрішнє середовище будівель. Стаття 4, частина 3 каже, що приміщення, де люди перебувають тривалий час, мають отримувати достатнє денне світло, як це встановлено в додатку 3. Стаття 4, частина 4 каже, що нова будівля не має погіршувати денне освітлення в сусідніх будівлях більше, ніж дозволяють технічні норми. Загальний технічний декрет 532/2002 Z. z. передбачає, що проєкт оцінює денне світло разом із інсоляцією. Проєкт також враховує сусідні будівлі, постійні насадження та вплив нової будівлі на існуючу забудову (§ 17, частина 1).
Стаття 4, частина 12 декрету 259/2008 передбачає, що денне освітлення вимірюють лише тоді, коли розрахункові дані використати не можна. Тому розрахункові значення, зокрема результати симуляції, мають пріоритет.
Додаток 3 до декрету 259/2008 відсилає проєктувальника до норм STN 73 0580-1 та STN 73 0580-2. Для приміщень тривалого перебування, крім житлових, він встановлює мінімальний коефіцієнт денної освітленості. Значення становить 1,5 % (Dmin) для бокового освітлення та 3 % (Dm) для верхнього або комбінованого. Ця сторінка не читала STN 73 0580-2, що стосується денного освітлення в житлових будівлях, тож вона не наводить значення для житлових кімнат. Запитайте у свого проєктувальника значення, що застосовується до кожного приміщення.
Для сонячного світла в квартирах діє окреме правило. Декрет 259/2008, § 5, частина 2 каже, що інсоляція квартир відповідає словацькій технічній нормі. Декрет 532/2002, § 18, частина 2 передбачає, що квартира має отримувати сонячне світло. Тривалість визначає ця норма, яку ця сторінка не читала.
Чого вимагає STN EN 17037?
EN 17037 — європейський стандарт Daylight in buildings (денне світло в будівлях). Словацький орган стандартизації опублікував його як STN EN 17037 + A1 (73 0581) під назвою Denné svetlo v budovách (денне світло в будівлях). Видання від липня 2022 року є словацькою версією EN 17037:2018 + A1:2021. Воно замінює видання від лютого 2020 року. Повний текст продається, тому ця сторінка використовує безкоштовну титульну сторінку каталогу та текст сфери застосування, опубліковані національним органом стандартизації.
Сфера застосування стверджує, що стандарт визначає елементи для адекватного відчуття світлості від природного світла та адекватного виду назовні. Він дає рекомендації щодо тривалості сонячної інсоляції в приміщеннях для перебування людей. Також він охоплює обмеження засліплення, а також визначає показники й принципи розрахунку та перевірки. Ця сторінка не наводить із нього цільових значень, оскільки не читала їх.
Декрети, на які посилалася ця сторінка, називають для денного світла STN 73 0580-1 та STN 73 0580-2 і не згадують EN 17037. Орган стандартизації оголосив 4 квітня 2025 року, що з 1 травня 2025 року видасть STN 73 0580-1. Він зазначає, що норма враховує вимоги EN 17037. Національна передмова до STN EN 17037 + A1 серед пов'язаних нормативних актів називає декрет 259/2008 і декрет 532/2002.
Жоден із декретів, прочитаних для цієї сторінки, не вимагає симуляції денного освітлення як окремого документа. Якщо будівельний орган або замовник просить дослідження, проєктувальник може використати симуляцію як один із вихідних даних.
Чим симуляція денного освітлення відрізняється від дослідження денного освітлення?
Люди часто вживають ці два терміни так, ніби вони означають одне й те саме, але вони стоять на різних рівнях. Симуляція денного освітлення — це інструмент розрахунку та його результати. Дослідження інсоляції та денного світла — це письмова оцінка того, чи отримує будівля інсоляцію та денне світло, яких вимагають правила. У дослідженні симуляції можуть використовуватися як один із вихідних даних. Воно також охоплює ділянку, зокрема сусідні будівлі, тіні, які відкидає нова будівля, та сонячне світло, що потрапляє в квартири.
| Аспект | Симуляція денного освітлення | Дослідження інсоляції та денного світла |
|---|---|---|
| Що це таке | Модель розрахунку та її результати | Письмова оцінка з висновком |
| Сфера | Зазвичай інтер'єр одного проєкту | Ділянка, будівля та її вплив на сусідів |
| Результат | Значення, сітки та зображення | Звіт, який констатує, чи виконані вимоги |
Що проєктувальники найчастіше роблять неправильно під час симуляції денного освітлення?
Перша помилка — сприймати одне число як повну відповідь. Одне значення в центрі кімнати мало що говорить про кути, ділянку біля вікна або зимові місяці. Запитуйте результати для сітки точок і вказуйте часову основу кожного результату.
Друга помилка — моделювати будівлю без її оточення. Декрет 532/2002 називає сусідні будівлі та постійні насадження серед факторів, які оцінюють разом із проєктом, тож модель має їх включати.
Третя помилка — вважати яскравий результат добрим. Велике засклення може пропускати пряме сонце. Декрет 259/2008, § 4, частина 5 каже, що місця тривалого перебування мають бути захищені від прямого сонячного світла там, де може виникнути засліплення. Результат річної інсоляційної експозиції показує, де це може статися. Пряме сонце також може додавати літнього нагріву, див. Ризик літнього перегріву.
Часті запитання
- Чи потрібна симуляція денного освітлення для отримання дозволу на будівництво житлового будинку в Словаччині?
- Ні, жоден з декретів, які ми переглядали для цієї сторінки, не називає симуляцію денного освітлення обов'язковим документом. Норми встановлюють вимоги до денного освітлення та інсоляції, яким має відповідати проєкт, а розрахунковий результат є одним зі способів їх підтвердити. Уточніть у проєктувальника, які документи очікує будівельний відділ для вашої ділянки.
- Що охоплює STN EN 17037?
- STN EN 17037 + A1 (STN EN 17037 + A1) це словацька версія європейського стандарту «Денне освітлення в будівлях». Його сфера охоплює забезпечення денним світлом, вид назовні, інсоляцію в приміщеннях для перебування людей і сліпучість, а також показники та принципи розрахунку. Декрети, які ми переглядали для цієї сторінки, посилаються на STN 73 0580-1 та STN 73 0580-2 щодо денного освітлення.
- Який мінімальний коефіцієнт денного освітлення встановлює словацьке законодавство?
- Додаток 3 до декрету 259/2008 (vyhláška 259/2008) встановлює 1,5 % (Dmin) для бічного освітлення та 3 % (Dm) для верхнього або комбінованого освітлення. Вимога стосується приміщень для тривалого перебування, крім житлових кімнат. Для житлових кімнат діє STN 73 0580-2, який ми на цій сторінці не переглядали.
- Чим відрізняються sDA і ASE?
- Просторова денна автономія (sDA) показує, чи отримує кімната достатньо денного світла протягом достатньої частини року. Річна інсоляція (ASE) показує, яка частина площі отримує прямі сонячні промені понад заданий рівень протягом надто великої кількості годин. Проєктувальники розглядають ці два показники разом.
- Чи замінює симуляція денного освітлення аналіз ділянки?
- Ні. Симуляція моделює проєкт, тоді як аналіз ділянки збирає фактичні дані про ділянку, її орієнтацію та сусідні будівлі. Симуляція потребує саме цих даних як вихідної інформації.
- Чи може симуляція денного освітлення показати, чи будуть мешканці задоволені своїми кімнатами?
- Ні. Вона прогнозує рівні освітленості, а не задоволеність. На самопочуття мешканців також впливають вид, сліпучість і те, як вони користуються жалюзі, а базова модель цього не враховує. Сприймайте результат як один із вхідних даних для проєктування.
Джерела
- Vyhláška Ministerstva zdravotníctva Slovenskej republiky č. 259/2008 Z. z. o podrobnostiach o požiadavkách na vnútorné prostredie budov a o minimálnych požiadavkách na byty nižšieho štandardu a na ubytovacie zariadenia · Ministerstvo zdravotníctva Slovenskej republiky, via Slov-Lex · § 1 ods. 1 písm. x and y, § 4 ods. 3, 4, 5 and 12, § 5 ods. 2, Príloha č. 3 časť a
- Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 532/2002 Z. z., ktorou sa ustanovujú podrobnosti o všeobecných technických požiadavkách na výstavbu a o všeobecných technických požiadavkách na stavby užívané osobami s obmedzenou schopnosťou pohybu a orientácie · Ministerstvo životného prostredia Slovenskej republiky, via Slov-Lex · § 17 ods. 1, § 18 ods. 2
- STN EN 17037 + A1 (73 0581): Denné svetlo v budovách · Úrad pre normalizáciu, metrológiu a skúšobníctvo SR (ÚNMS SR) · Catalogue page, PDF cover sheet and national foreword
- Nová norma STN 73 0580-1 Denné osvetlenie budov · Úrad pre normalizáciu, metrológiu a skúšobníctvo SR (ÚNMS SR) · News item of 4 April 2025
- SS-EN 17037:2018+A1:2021 Daylight in buildings · Swedish Institute for Standards (SIS) · Product page, scope text
- Spatial Daylight Autonomy (sDA) and Annual Sunlight Exposure (ASE) · Integrated Environmental Solutions (IESVE help) · sDA page, with the ASE page at help.iesve.com/ve2025/3_2_4_5__annual_sunlight_exposure__ase_.htm
- Daylight Factor, Sky Factor, Sky Component · Integrated Environmental Solutions (IESVE help) · Daylight Factor