Исследование эффективности совмещённого освещения с учётом энергетического баланса помещения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.03, кандидат наук Коржнева Татьяна Геннадьевна

• Коржнева Татьяна Геннадьевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Коржнева Татьяна Геннадьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНОГО И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

1.1. Состояние проблемы

1.2. Роль естественного освещения в обеспечении светового комфорта: биологическая неадекватность естественного и искусственного света

1.3. Влияние географо-климатических условий на оптимизацию систем освещения

1.4. Потенциал энергосбережения в системах искусственного освещения и способы его реализации

1.5. Вывод по Главе

ГЛАВА 2. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ОКОННЫХ ПРОЕМОВ И ПОЛЫХ ТРУБЧАТЫХ СВЕТОВОДОВ С УЧЕТОМ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ И НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ЕСТВЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

2.1. Общая постановка задачи

2.2. Математическая модель теплового режима помещения

2.3. Влияние полых трубчатых световодов на тепловой режим помещений

2.4. Вывод по Главе

ГЛАВА 3. КОНЦЕПЦИЯ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВМЕЩЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

3.1. История концепции

3.2. Метод оценки систем совмещенного освещения

3.3. Сопоставительный анализ современных систем естественного

освещения. Оценка энергоэффективности

3.4. Определение оптимальных размеров верхнего естественного освещения в аспекте энергоэффективности

3.5. Эффективность применения систем автоматического регулирования искусственного освещения

3.6. Приборная реализация концепции совмещенного освещения

3.7. Влияние энергосберегающих мероприятий в освещении на среднесуточный график потребления ЭЭ

3.8. Вывод по Главе

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИ

Список литературы

Приложение А Акты внедрения результатов диссертационного исследования

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ИС - источник света;

КЕО - коэффициент естественной освещенности, %;

КЛЛ - компактная люминесцентная лампа;

ЛЛ - люминесцентная лампа;

ЛН - лампа накаливания

ОУ - осветительная установка;

ПТС - полый трубчатый светововод;

САУ - система автоматического управления;

ЭПРА - электронная пускорегулирующая аппаратура;

ЭмПРА - электромагнитная пускорегулирующая аппаратура;

ЭЭ - электрическая энергия;

ПС7Р - приведенные затраты на изготовление и эксплуатацию светопроемов,

л

руб/(м год);

пот - приведенные затраты на отопление, компенсирующие разность тепловых потерь через светопроемы по сравнению с такой же площадью

л

ограждающих конструкций (стен/покрытий), руб/(м год);

П - приведенные затраты на вентиляцию в летний период, предназначенную для удаления из помещения избыточных теплопоступлений от

л

проходящей через светопроемы солнечной радиации, руб/(м год);

пшк - приведенные затраты на искусственное освещение помещения,

л

руб/(м год);

Сог - капитальные затраты на систему отопления, необходимую для восполнения теплопотерь через светопроемы, руб/м2;

мог - расчет стоимости электрической и тепловой энергии, расходуемой на

л

отопление, руб/(м год);

мот - годовые затраты на чистку остекления светопрозрачных

л

конструкций, руб/(м год);

Фе - световой поток входящий в ПТС снаружи, лм;

ЦОТ, ЦВ, ЦИСК - стоимость единицы тепла, холода и электроэнергии на

искусственное освещение, соответственно, руб/Вт;

2 2 С - сметная стоимость 1 м светопрозрачной конструкции, руб/м ;

С - сметная стоимость 1 м ограждающей конструкции заменяемая

световым проемом, руб/м2;

Ен~ горизонтальная освещенность, под открытым небом, лк;

ен - коэффициентом естественной освещенности, %;

0 - количество воздуха, проникающего через наружное ограждение, кг/м2ч;

g - ускорение свободного падения, м/с2;

И - расстояние от земли до центра рассматриваемого воздухопроницаемого элемента в здании, м;

1 , Ьрг !Рас - среднесуточная, прямая, рассеянная величина суммарной

2

солнечной радиации, соответственно, Мдж/м (кВт/м );

кдин - коэффициент изменения скорости ветра на разной высоте в различных типах местности;

Кз - коэффициент запаса на загрязнение;

Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями;

л

Ьа - яркость диффузора по нормали к его поверхности, Кд/м ; - число светопроемов, шт;

я,, Яо, - удельные тепловые потоки через наружные ограждающие

Л

конструкции и светопрозрачные проемы, соответственно, Вт/м ;

Ар - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции, Па;

рв, рн - соответственно давление внутреннего и наружного воздуха, Па;

- тепловые потери в результате естественной и механической вентиляции, Вт;

бОТ, QВ■, Ошк - затраты тепловой энергии на отопление, охлаждение и электроэнергии на искусственное освещение (соответственно), Вт;

- теплопоступления в результате солнечной радиации, поглощаемой

заполнением и непосредственно проникающей в помещение, Вт;

0 - теплопотери вследствие разности температур внутреннего и

наружного воздуха, Вт;

- теплопотери вследствие фильтрации воздуха через притворы и по

контуру примыкания заполнения к стене, обусловленные разницей давления и температуры внутри и снаружи здания, Вт;

- сквозные теплопоступления, Вт;

^ - поглощенные теплопоступления, Вт;

г0 - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении, в результате отражения света от поверхностей помещения, отн. ед.;

Я - экономически целесообразное сопротивление теплопередаче

Л

непрозрачной (глухой) части стены/покрытия, м ■ °С/Вт;

Л

Я0 - сопротивление теплопередаче светопрозрачной конструкции, м ■ °С/Вт; и - скорость ветра, м/с;

^ - площадь наружных стен, пола и потолка, м2;

- площадь заполнения светового проема, м2;

Л

- площадь светособирающего купола ПТС, м ; ^ - расчетная температура наружного воздуха, °С;

град - условная температура наружного воздуха с учетом солнечной радиации, °С;

П - коэффициент, учитывающий добавочные потери тепла светопрозрачными конструкциями, отн. ед;

ан , ат - коэффициент конвекционного теплообмена наружной и

л

внутренней поверхностей, Вт/м °С;

а0 - угол отклонения оси трубы от зенита,

р - коэффициент, учитывающий добавочные теплопотери, отн.ед.; тс - общий коэффициент пропускания купола ПТС, отн. ед.; Та - коэффициент пропускания диффузора, отн. ед.;

эффективность светопропускания световода, отн. ед.; в - угол между осью ПТС и световым лучом, °.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Развитие человечества неразрывно связано с потреблением света не меньше, чем с потреблением металла, нефти, угля, электричества. Освещение является важнейшей частью физико-биологической среды существования человека, определяющей комфортность среды обитания, самочувствие, работоспособность.

Несмотря на то, что затраты электрической энергии (ЭЭ) на освещение отдельно взятого помещения могут показаться незначительными, в масштабе общественных затрат они являются весьма внушительными. Например, в России на цели освещения затрачивается примерно 14% от общего объема производства ЭЭ, из них на долю освещения общественных зданий приходится от 30 до 45%.

На стадии проектирования или реконструкции систем освещения доступны два основных способа экономии ЭЭ:

а) повышение энергетической эффективности, т.е. снижение удельной установленной мощности осветительной установки (ОУ);

б) оптимизация режима эксплуатации ОУ (сокращение времени использования электрического освещения).

Реализация первого способа энергосбережения активно ведется с использованием разработок ОУ на основе энергоэффективных источников света, в том числе современных - светодиодных.

Второй способ энергосбережения - регулирование времени работы и мощности установок искусственного освещения автоматическими системами управления за счет увеличения доли использования практически неограниченного и повсеместно доступного ресурса естественного света.

Основным источником естественного освещения (ЕО) помещений являются световые проемы различной геометрии, конструкции, размещения. При этом, светопрозрачные конструкции, являясь конструктивным элементом передачи естественного света в помещения, одновременно представляют собой канал значительных тепловых потерь. И хотя современные материалы позволяют

создавать светопрозрачные конструкции с повышенным сопротивлением теплопередаче, световые проемы по-прежнему остаются основными источниками тепловых потерь зданиями (до 40-45%).

Вторая проблема освещения через световые проёмы - традиционные вертикальные окна обеспечивают нормируемый уровень естественной освещенности в помещении только на расстоянии приблизительно 6 м от окна при асимптотическом убывании естественной освещенности по мере удаления от него. Очевидно, что для повышения её значений в глубине помещения потребуется значительное увеличение размеров оконного проема. Это способствует увеличению естественной освещенности, созданию комфортной световой среды и экономии электрической энергии на искусственное освещение. Однако любое увеличение площади световых проемов ведет к охлаждению и/или нагреванию помещения, вызванных инфильтрацией и трансмиссионными потерями, что сводит к нулю достигнутую экономию ЭЭ.

Система ЕО является наиболее эффективной в обеспечении равномерности освещения при взаимодействии бокового и верхнего естественного света. Верхние световые проемы, будучи дополнительным источником света, являются одновременно и каналом оттока/притока тепла извне.

Таким образом, с позиций оптимизации энергетического баланса на конструктивное решение помещения накладываются определенные ограничения в вопросе устройства светопроемов в ограждающих конструкциях - при строительстве и реконструкции сооружений с целью эффективного использования энергоресурсов параметры светового проема следует выбирать с учетом экономии электроэнергии на искусственное освещение и сокращения затрат энергии на восполнение теплопотерь через световые проёмы зимой и кондиционирование/вентиляцию для компенсации избыточного теплопоступления через них летом.

Степень разработанности темы диссертации. Работа основана на трудах ученых-светотехников в области развития энергоэффективного освещения (Ю.Б. Айзенберг [2-5], А.К. Соловьев [71-74]), трудах ученых в области строительной

светотехники и математического моделирования теплового режима зданий (Н.М. Гусев [22-25,28], Н.В. Оболенский [57], Ю.А. Табунщиков [82-85, 97], М.М. Бродач [13], В.Н. Богословский [9], В.Г. Гагарин [14-16], В.А. Земцов [31-33], Е.Г. Малявина [50]) и трудах зарубежных ученых (P. Moon [93], D.E. Spencer [99], А. Harrison [90] и др.).

Цель и задачи. Целью диссертационной работы является исследование системы совмещенного освещения, как составляющей энергетической структуры здания, и выявление способов снижения удельного энергопотребления системой искусственного освещения при одновременном обеспечении комфортной светоклиматической среды за счет оптимизации теплового баланса здания.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Анализ мировой и отечественной практики решения проблемы энергоэффективного освещения помещений.

2. Расчёт оптимальной площади боковых светопрозрачных конструкций, обеспечивающей минимальные энергетические потери и световой комфорт. В основе методики - усовершенствованная диссертантом математическая модель теплового баланса помещения с учетом световой составляющей внутреннего микроклимата.

3. Исследование светотехнических и теплотехнических характеристик систем естественного освещения.

4. Определение энергоэффективного режима работы систем естественного и искусственного (электрического) освещения на основе исследования характера изменения годовых эксплуатационных затрат.

5. Разработка рекомендаций по технологии (приемам) энергосбережения на основе использования систем совмещенного освещения, интегрированных с системами автоматического управления (САУ), в условиях Томской области.

6. Оценка энергосберегающего эффекта от внедрения полых трубчатых световодов (ПТС) совместно с САУ.

7. Разработка схемы и обоснование выбора параметров системы совмещенного освещения на базе полого трубчатого световода и светодиодной техники.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработана методика расчета оптимальной площади боковых светопрозрачных конструкций, которая позволяет на начальном этапе проектирования помещений/зданий описать и определить весь комплекс энергетических затрат на организацию естественного освещения;

- предложен метод определения рационального решения верхнего естественного освещения (на основе ПТС) помещений с позиции соблюдения энергетического баланса помещения в годовом цикле его эксплуатации и максимальной экономии электроэнергии на искусственное освещение при использовании системы автоматического управления;

- получены графические и аналитические зависимости для расчета эффективности применения световодов в свето-климатических условиях Сибири (на примере Томской области) как дополнительного источника естественного света с целью решения проблемы «выравнивания» освещенности на расчетной поверхности и создания комфортной световой среды.

Теоретическая и практическая значимость работы заключается в следующем:

- проведен сопоставительный анализ (оценка светового потока, оценка теплопоступлений от солнечной радиации, оценка тепловых потерь за отопительный период) систем естественного освещения;

- разработан метод определения оптимальных размеров верхнего естественного освещения на основе расчета коэффициента пропорциональности (Ке), который представляет собой минимальный расход энергии на обеспечение совмещенного освещения при определенном коэффициенте естественного освещения (КЕО);

- предложена методика расчета оптимального соотношения между требуемой нормируемой освещённостью и КЕО, обеспечиваемого световодными

системами, с целью сокращения потребления электрической энергии на искусственное освещение при использовании системы автоматического управления;

- на основе разработанных методов определено влияние энергосберегающих мероприятий в освещении на среднесуточный график потребления электроэнергии;

- разработана модель для теоретических и экспериментальных исследований светотехнической эффективности приборного комплекса совмещенного освещения как единого источника естественного и искусственного света, обеспечивающий световой комфорт и энергосбережение помещений зданий.

Методология и методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы методы математического моделирования, вычислительные эксперименты, методы обработки информации с помощью программного пакета Origin Pro, Microsoft office Excel. Расчет КЕО проводился в соответствии с СП 23-102-2003. В качестве теоретической базы для исследования использованы научные труды по расчету естественного освещения и теплопередачи в ограждающих конструкциях.

Положения, выносимые на защиту:

- метод расчета оптимальной площади боковых светопрозрачных конструкций при учете светотехнических и теплотехнических характеристик помещения;

- метод определения размеров верхнего естественного освещения, на основе ПТС, помещений с позиции соблюдения энергетического баланса помещения в годовом цикле его эксплуатации и при использовании системы автоматического управления;

- аналитические зависимости светотехнических и теплотехнических характеристик ПТС.

Степень достоверности результатов и обоснованность выводов обеспечиваются корректной постановкой решаемых в диссертационной работе

задач; использованием современных моделей математических и вычислительных методов; непротиворечивостью полученных результатов и их соответствием теоретическим и экспериментальным данным.

Апробация результатов. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2011, 2012гг.); Международной конференции «Энергосберегающие технологии» (г. Томск, 2011г.).

Область исследования соответствует требованиям паспорта научной специальности ВАК 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение, а именно п.3 «Создание и развитие эффективных методов расчета и экспериментальных исследований систем теплоснабжения, вентиляции, кондиционирования воздуха, газоснабжения, освещения, защиты от шума», п.6 «Светотехнический, акустический режимы в помещениях зданий и их оптимизация», п.9 «Оптимизация параметров, обеспечивающих световой комфорт помещений зданий».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных статей, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы из 100 наименований, 37 рисунков. Общий объем диссертации 110 стр.: текст диссертации 99 стр., список литературы 9 стр.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМФОРТНОГО И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

1.1. Состояние проблемы

По оценке Международного энергетического агентства на освещение расходуется 19% всей потребляемой в мире электроэнергии [17]. В России затрачивается на цели электроснабжения осветительных установок около 14% от всей генерируемой в стране электроэнергии (ЭЭ), что составляет почти 137 млдр. кВтч, при парке установленных в стране светильников более 1 млрд. штук. От 30% до 45% затрат приходится на освещение общественных зданий.

При этом реальной возможностью снижения практически вдвое расхода электроэнергии без ухудшения условий освещения является совершенствование средств и способов освещения, реконструкция действующих осветительных систем (ОС) и организация их грамотной работы [2]. В мировом масштабе 40% сэкономленной электроэнергии эквивалентно 106 млрд. евро в год. В экологическом аспекте это соответствует ежегодному сбережению 2 ТВт электроэнергии, 1,5 млрд. баррелей нефти, что означает сокращение выбросов углекислого газа в атмосферу на 555 млн. т. в год.

По данным прогноза, сделанного в 2001 году на основе информации о световой отдаче, объемов выпуска светотехнической продукции, выработки электроэнергии, в России в 2020 году можно получить до 72 млрд. кВт-ч экономии ЭЭ (табл. 1) [3].

Таблица 1 - Прогноз развития освещения

2000 год (базовый) 2010 год 2020 год

Мероприятия по энергосбережению Мероприятия по энергосбережению

Нет Есть Нет Есть

Руст, млн. кВт 99,6 120 92,1 133,4 78,8

Рпотр, млн. кВт 57,4 71,8 52,4 80,6 45,8

Расход ЭЭ (уст), млрд.кВт-ч 175,0 204,4 159,3 242,6 137,9

Расход ЭЭ (потр), млрд.кВт-ч 108,1 131,5 97,3 157,8

Экономия ЭЭ, млн.кВт-ч 34,2 71,8

Млм-ч/чел

кВт-ч/чел

кВт-ч/Млм-ч

Потенциал экономии ЭЭ в осветительных установках (ОУ) может быть достигнут за счет следующих мероприятий:

- Расширение производства и области применения эффективных источников света (ИС) - минимум 14%;

- Увеличение световой отдачи источников света - 6%;

- Повышение эффективности осветительных приборов (ОП) - 6%;

- Улучшение эксплуатационных свойств ОП - 3,5%;

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование эффективности совмещённого освещения с учётом энергетического баланса помещения»

- Рост стабильности характеристик работы ИС - 3%;

- Снижение энергопотребления осветительных приборов за счет улучшения качества работы элементов конструкции, в частности в результате использования электронной пускорегулирующей аппаратуры (ЭПРА) - 2%.

Также экономию электроэнергии можно достичь совершенствованием способов освещения:

- расширением области применения системы локализованного освещения -

6,5%;

- внедрением систем регулирования общего искусственного освещения в зависимости от количества естественного света- 4,5-7,5% [18];

- расширением применения системы комбинированного освещения - 4% [5,

88].

Тема снижения энергозатрат в системах освещения получила государственную поддержку (проект «Новый свет»), заинтересовала

государственные корпорации «Ростехнологии» и «Роснано», а также привлекла частный бизнес. Этой задаче посвящен проект Министерства энергетики РФ «Преобразование рынка для продвижения энергоэффективного освещения», целью которого является снижение выбросов парниковых газов в России путем преобразования российского рынка освещения; международный проект Глобального экологического фонда, Программы развития ООН.

Государственные программы энергосбережения в системах освещения действуют в 14 странах мира: в Японии с 1998 г.; в США в 2005 г. принята в форме закона; в странах ЕС в 2000 г. начата реализация программы, принятой Европейской комиссией; в Китае с 2004 г. светодиодная тематика включается в пятилетние планы; в Республике Корея в 2003 г. принята соответствующая государственная программа [10].

Многие государства проявляют активность в направлении замены ламп накаливания (ЛН) на более эффективные источники света.

Так, в ноябре 2008 г. вышло постановление Правительства Украины о реконструкции систем освещения на ЛН с их заменой источниками света с повышенной световой отдачей.

С начала 2009 г. согласно принятому решению в Великобритании из продажи исчезли ЛН мощностью 75, 100 и 150 Вт, а также утверждены специальные уполномоченные для инспектирования магазинов, отдельных квартир с проверкой номенклатуры продаваемых и эксплуатируемых источников света. Уполномоченные наделены правом изъятия «нелегитимных» ЛН. Уже с сентября 2012 г. во всех странах-членах ЕС прекращено производство традиционных ЛН.

В США в результате указа президента с 2011 г. исключились из производства и использования ЛН мощностью 100 Вт, в 2012 г. - 75 Вт и в 2014 г. ЛН должны быть полностью ликвидированы. Замена осуществляется переходом на использование компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) [17].

В России закон № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. «Об энергосбережении» определил с 1 января 2011 г. запрет на производство и применение ЛН

мощностью 100 Вт и более, с 2013 г. - ЛН 75 Вт и более, с 2014 г. - ЛН 25 Вт и более [58].

Повышение эффективности осветительной системы имеет неразрывную взаимосвязь с задачей комплексного снижения энергетических затрат в ней и создания комфортных условий реконструируемой световой среды, так как в конечном итоге для любого потребителя важно не только снижение энергоемкости, но и срок окупаемости на новую или переоборудованную ОУ, качественные и количественные показатели света. Поэтому энергоэффективность осветительной системы определяется стоимостью световой энергии, вырабатываемой за срок службы ОУ и зависящей в значительной степени от затрат на ЭЭ.

Структура стоимостных показателей в любой ОУ складывается из:

- капитальных затрат на ОП и ИС - 10-15%;

- затрат на монтаж и обслуживание ОП - 15%;

- стоимости электроэнергии - 70-75%.

Снижение затрат электроэнергии в осветительных системах не должно достигаться за счет ухудшения качества создаваемой световой среды в результате уменьшения значения нормативной освещенности, отказа использования искусственного освещения при недостаточном уровне естественного света или отключения части световых приборов, поскольку потери от несоответствующих условий освещения значительно превосходят стоимость сэкономленной ЭЭ. Энергоэффективность ОУ зависит в первую очередь от следующих факторов:

- энергетических и светотехнических параметров ОП;

- срока службы и световой отдачи ИС;

- тарифов на ЭЭ;

- стабильности на протяжении эксплуатации параметров светильников и характеристик ИС при работе их в светильнике;

- времени работы ОУ в течение года.

Эффективность освещения оценивается расходом электроэнергии на освещение 1 м2 площади помещений. Критерием оценки эффективности

энергосбережения в освещении в общем случае служат соотношение затрат на модернизацию ОУ и отделку помещений и стоимости сэкономленной электрической энергии. Одним из важных критериев энергетической эффективности является мощность, затрачиваемая на освещение 1 м2 поверхности, отнесенная к 100 лк при КПД светильника 100% и коэффициенте запаса 1,5. Максимально допустимые значения приведены в МГСН 2.01-99. Энергосбережение в зданиях [53].

Таким образом, под понятием «эффективная осветительная установка» подразумевается создание высококачественного освещения и сохранение своих первоначальных светотехнических характеристик на протяжении длительного времени работы при наименьших эксплуатационных и капитальных затратах, а также при минимальном энергопотреблении осветительной системой в целом.

1.2. Роль естественного освещения в обеспечении светового комфорта: биологическая неадекватность естественного и искусственного света

Свет как неотъемлемый элемент жизненной среды человека влияет на здоровье людей любого возраста, любой этнической группы, при любых видах и условиях работы, занятий и отдыха [75].

Воздействие на человека определяется с одной стороны, количественными и качественными параметрами световой среды, с другой - закономерностями физиологической оптики, возрастной анатомии, физиологии зрения и фотобиологии. Излучения всей оптической области спектра - видимого, ультрафиолетового и инфракрасного диапазонов - участвуют в биологических процессах организма и необходимы для человека, оказывая благоприятное воздействие на здоровье в широких пределах интенсивностей. Учет влияния света на здоровье человека является главной задачей при проектировании осветительных установок.

Развитию отрасли медицины, изучающей воздействие света на жизнедеятельность человека, посвящены работы Н.М. Гусева, Гончарова Н.П.

[20], Скобаревой З.А. [68,69], Когана А.И. [40] и других отечественных ученых, с позициями которых перекликаются исследования врачей, физиологов и психологов в других странах мира.

В настоящее время все большее понимание находят гигиеническая, энергетическая и экологическая роли естественного света.

Наличие окон в помещении позволяет человеку получать информацию из внешней среды, избежать ощущения замкнутого пространства. Опросы рабочих показывают [4, 95], что для человека достаточно знания о состоянии погоды и о времени дня, для того чтобы не чувствовать себя оторванным от внешней среды и не потерять чувства времени и психологического комфорта, связанного с этими факторами.

Помимо формирования зрительного восприятия окружающего пространства естественный свет имеет важное биологическое значение для здоровья и самочувствия человека.

Большое психофизиологическое влияние на человека оказывает динамика естественного света как в дневном и годовом цикле, так и в течение коротких промежутков времени. Смена прямого и диффузного солнечного освещения в зависимости от состояния облачности, смена спектрального состава естественного света, положительное воздействие непрерывного спектра естественного света оказывают благоприятное воздействие на физиологическое и психологическое состояние человека, снижают наличие мелатонина (гормон сна) при повышении освещенности и увеличивают уровень кортизола, способствующего активности и бодрости. Это же подтверждают исследования влияния динамики освещенности на производительность зрительной работы. Результаты этих исследований также подтвердили благоприятное влияние естественного света на производительность труда [1,34, 86, 96].

Опыт работы в помещениях без светопрозрачных оконных проемов показал, что зрительная изоляция человека от внешней окружающей среды снижает его производительность труда и негативно сказывается на психике. Специальными исследованиями установлено, что для обеспечения полноценной световой среды в

помещениях с постоянным пребыванием людей должно устраиваться естественное освещение. Так как, несмотря на относительно высокие уровни освещенности, создаваемые современными осветительными установками с газоразрядными и светодиодными источниками света, излучающими свет со спектром близким к естественному, состояние людей, выполняющих напряженную зрительную или умственную работу при искусственном освещении хуже, чем при естественном, о чем свидетельствуют наблюдения как отечественных, так и зарубежных исследований. Отмечаются ухудшение самочувствия, снижение работоспособности, повышение утомляемости, нарастающая раздражительность, частые головные боли. Отмечены так же у беременных работающих при искусственном свете женщин проявление более тяжелого токсикоза [52].

При физиолого-гигиенических исследованиях, проведенных при одинаковом, достаточно высоком уровне освещенности (500лк) от естественного или искусственного «дневного» освещения люминесцентными лампами, отмечено достоверное преимущество естественного освещения по показателям мышечной и зрительной работоспособности, точности координации движений, состояния психомоторики, сердечно-сосудистой системы и электрического сопротивления кожи [69].

Часто встречающееся объяснение более благоприятного воздействия естественного света на человека только психологическим настроем при наличии визуальной связи через светопроемы с внешним миром является недостаточным. Об этом свидетельствуют исследования реакции людей на одинаковые уровни естественного и искусственного света, проведенные чешскими и российскими гигиенистами. Эксперименты проводились в помещении с постоянным дозированным поступлением света через светопроемы, перекрытые автоматически регулируемыми по степени пропускания непрозрачными или полупрозрачными экранами, полностью исключающими визуальный контакт испытуемых лиц с заоконным пространством [36, 62]. Результаты, полученные при поступлении на рабочие места естественного света, во всех экспериментах

были неизменно лучшими, чем при искусственном освещении той же интенсивности.

Не только полная замена естественного света искусственным, но и частичное лишение естественных свойств световой среды негативно сказываются на состоянии человека, особенно при его значительной рабочей нагрузке. Материалы экспериментальной оценки утомления людей, выполнявших длительную напряженную зрительную работу в условиях совмещенного освещения, свидетельствуют о прямой зависимости уровня утомления от степени денатурации (изменение структуры, приводящее к потере их естественных свойств) света при неизменном уровне освещенности от комплексного светового потока. Чем меньшую долю светового потока составляет естественный свет, тем большее утомление вызывает работа, проявляясь большим снижением функции зрения, активности центральной и вегетативной нервной системы и уровней самооценки психологического состояния.

Усредненные данные по показателям динамики зрительных функций, функций центральной и вегетативной нервной системы и количественного выражения самооценки психологического состояния испытуемых при освещенности 500лк с разными соотношениями естественного и искусственного света представлены на Рисунке 2. При освещенностях в 300 и 100лк тенденция зависимости психофизиологического состояния работающих людей от степени денатурации световой среды проявлялась также, как и при 500лк, Рисунок 3.

1:1 1:2 1:5

Соотношение величин естественного (Е) и искусственного (И) света в световом потоке совмещенного освещения

Рисунок 2 - Изменение степени утомления людей от зрительной работы при замене части естественного света искусственным (уровень освещенности постоянный 500лк): 1 - показатели утомления по динамике функций центральной нервной системы; 2 - показатели утомления по динамике зрительных функций; 3

- показатели утомления по динамике самооценки психологического состояния; 4

- усредненные показатели утомления [4]

Е 2:1 1:1 1:2 1:5 И

Соотношение величин естественного (Е) и искусственного (И)света

Рисунок 3 - Зависимость утомления от соотношения естественного и искусственного света: 1 - при освещенности 300лк; 2 - при освещенности 500лк;

3 - при освещенности 1000лк [4]

При разных условиях суммарной освещенности от естественного и искусственного света объективные и субъективные проявления дискомфортности световой среды наступают в тех случаях, когда естественным светом обеспечивается освещенность менее 250-300лк.

То, что организм человека реагирует на полную и даже частичную денатурацию световой среды при неизменном уровне освещенности, свидетельствует не только о психологической, но и о биологической неадекватности естественного и искусственного света.

Негативное влияние на людей замены естественного света искусственным проявляется при использовании больших зальных помещений площадью до 300 м2 и более с боковым освещением. Такие помещения имеются в современных не только промышленных, но и общественных (административных, проектных и т.п.) зданиях. Большая часть сотрудников в подобных помещениях вынуждена выполнять напряженную зрительную и умственную работу на рабочих местах, расположенных вдали от окон - в условиях совмещенного освещения, сочетающегося с рядом других неблагоприятных факторов многолюдных рабочих помещений.

У людей, работающих в зонах с совмещенным освещением, с постоянным дефицитом естественного света, развивается повышенное утомление (летом на 20%, зимой на 33% большее, чем у лиц, работающих в тех же помещениях, но с достаточным естественным освещением рабочих мест), снижается устойчивость к стрессовым ситуациям и отмечаются повышенная заболеваемость респираторными инфекциями, более частые рецидивы гипертонической болезни и других хронических заболеваний, увеличивается число жалоб на головные боли и т.п.

Физической основой, определяющей биологическую неадекватность естественного и искусственного света, является принципиальная разница в спектрах излучения - максимально заполненный по всему диапазону излучений естественный свет с природной динамикой соотношения излучений разной длины волны на протяжении светлого времени суток не сравним с ограниченным

линейчатым спектром излучения искусственных источников света (включая трехполосные варианты современных люминесцентных ламп), содержащим к тому же неестественные ртутные линии. Современные лампы эффективны для обеспечения условий для зрительного восприятия, но общебиологическое воздействие на организм невысоко из-за дефицита в коротковолновой области спектра.

Все это свидетельствует о том, что биологическая неадекватность естественного и искусственного освещения не может не отражаться на состоянии здоровья людей, длительно испытывающих недостаток естественного света.

В этой связи, повсеместное увеличение доли естественного света оказывает положительное воздействие на световые условия среды, соблюдение правил и рекомендаций производственной санитарии и гигиены, комплексное улучшение трудового микроклимата.

1.3. Влияние географо-климатических условий на оптимизацию систем

освещения

Строительная политика в области сооружения жилых и общественных помещений и организации систем освещения долгое время формировалась в условиях действия ряда факторов, которые можно отнести к плодам научно-технической революции:

- доступность электрической энергии и ее приемлемая стоимость (до наступления эпохи непрерывного удорожания энергоресурсов);

- улучшение энергетических, светотехнических и санитарно-гигиенических характеристик систем электрического освещения;

- использование электроосветительных приборов в дизайне интерьеров жилых и служебных помещений.

После первого нефтяного кризиса 1973-1974гг., когда энергосбережение было поднято на уровень государственной научно-технической политики во многих высокоразвитых и, как правило, энергодефицитных странах, возрос

интерес к строительству зданий с эффективным использованием энергии, в частности, к снижению энергоемкости систем искусственного освещения.

В современной строительной и архитектурной науке в мире сформировался ряд направлений, ориентированных на повышение качества среды обитания человека при одновременном снижении уровня потребления ресурсов (энергетических и материальных) на протяжении всего жизненного цикла здания, минимизации воздействия на окружающую среду и защиты интересов дальнейших поколений: Intelligent Building (интеллектуальное здание), Energy Efficient Building (энергоэффективное здание), Green House («зеленое» или экологическое здание), Bioclimatic Architecture (биоклиматическая архитектура), Healthy Building («здоровое» здание) [83]. Для оценки эффективности мероприятий по снижению пагубного влияния зданий на окружающую среду и здоровье человека в мире существует множество зеленых стандартов, основные из которых - LEED (США), BREEAM ( Великобритания), DGNB (Германия).

Логика развития строительной отрасли в XXI в. представляет собой результат стремления к гармоничному взаимодействию микроклимата в помещениях и окружающей здание природной среды.

Следует также учитывать, что с середины девяностых годов XX в. ввиду бурного развития строительной индустрии началось значительное уплотнение городской застройки [57].

Согласно исследованиям [50], характеристиками, определяющими качество современной архитектуры являются комфортность, долговечность, выразительность и экономичность. Именно такая последовательность перечисленных факторов является решающей.

Основой рациональной комфортности, с точки зрения энергосбережения в освещении, является учет светоклиматических особенностей места строительства, ориентация зданий по сторонам горизонта, размеры и пропорции светопроемов, использование современных материалов ограждающих конструкций.

Одним из определяющих климатических факторов, характеризующий климат всей планеты, является солнечная радиация. Совокупность ресурсов

природной световой энергии, характерная для того или иного региона, получила название светового климата данного региона.

В архитектурной практике требования, определяемые солнечной радиацией, учитываются недостаточно, о чем можно судить по повсеместному распространению в различных климатических районах сходных планировочных, конструктивных и композиционных приемов, материалов, размеров светопроемов. Одной из причин такой унификации можно считать необоснованное заимствование, копирование и перенос визуальных образов из одной климатической зоны в другую. Архитектурные объекты, созданные для одного климата, теряют те достоинства, которыми они обладали в другом климате [85].

Примером, демонстрирующим такую ситуацию, можно назвать популярное направление в современной архитектуре - использование стеклянных фасадов. Это обусловлено возможностями солнцезащитного стекла и оборудования для кондиционирования воздуха. Однако, несмотря на использование стекол с высокими показателями теплозащиты, строительство таких объектов в районах с отрицательными температурами, не позволяет достичь в помещениях комфортного микроклимата без больших затрат на отопление в зимнее время года и необходимости установки дополнительных систем кондиционирования в летнее время.

Тепло на поверхность ограждающих конструкций здания может поступать не только от Солнца, но и переноситься воздухом в результате его циркуляции. Приход солнечной радиации к зданиям зависит от географической широты местности, облачности, состояния атмосферы (загрязненность, влажность), ориентации поверхности, времени года и суток.

Так, в пределах одной и той же широты, несмотря на одинаковое поступление солнечной радиации на границу атмосферы, климат местностей может сильно различаться.

Таким образом, климат - это совокупность и последовательность смены всех возможных в данной местности состояний атмосферы (условной погоды).

К основным климатическим факторам относятся:

- солнечная радиация;

- температура воздуха;

- влажность воздуха;

- осадки;

- ветер.

Учет всех факторов окружающей среды определяет и описывает, в конечном счете, энергетический баланс помещения.

Большое внимание воздействию наружного климата на тепловой режим здания уделено в работе [84], где выделяется три подхода для построения математической модели совокупности показателей наружного климата, рассматривая совместно сочетание отдельных метеорологических показателей, таких как: влажность, температура, скорость и направление ветра, прямая и рассеянная радиация:

1. Детерминированный подход - использование реальных показателей наружного климата собранных в архивах за многолетний период метеостанций для некоторого географического пункта;

2. Вероятностный подход - основан на предположении, что изменение показателей наружного климата определяется нестационарным многомерным случайным процессом;

3. Детерминированно-вероятностный подход - построение одномерных или двумерных функций распределения наружного воздуха по экспериментальным данным, например, температура - солнечная радиация.

В труде [83] к решению задачи моделирования рекомендован третий подход, так как ввиду наличия неслучайных составляющих, распределения наружного климата приходится строить для конкретного набора времени, например, четыре раза в сутки для всех дней месяца. Затем, выполняя интерполяцию по времени, получают функцию распределения для произвольного момента времени. Однако в данном методе не учитывается инерция климатических явлений и при интерполяции данных эмпирических

распределений возникают трудности. Тем не менее, для практических задач моделирования теплового режима помещений обеспечивается инженерная точность результатов.

Автор [50] предлагает при определении суммарного значения солнечной радиации, приходящей на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности за каждый месяц отопительного периода, не рассматривать отраженную радиацию. Автором отмечается, что учет отраженной радиации при современном многоэтажном строительстве приводит к завышению расчетных теплопоступлений в помещение и необоснованному снижению расчетной величины энергопотребления здания. Результатом работы являются данные об интенсивности суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, падающей на различно ориентированные вертикальные поверхности для 18 городов России, рассчитанные с помощью данных о приходе солнечной радиации на горизонтальную поверхность, коэффициентов пересчета прямой солнечной радиации с горизонтальной поверхности на вертикальные, а также применяя методику уточнения количества дней, относящихся к отопительному периоду в его конечных месяцах.

Однако, несмотря на то, что авторы исследуют общий микроклимат помещения, в работах не рассматривается светотехническая роль солнечного излучения в контексте формирования световой среды.

Как отмечено выше, световая среда помещений формируется совместно естественным и искусственным освещением. Роль каждого из них существенна в формировании комфортных условий в течение активного времени деятельности человека.

В этой связи, помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь естественное освещение. Без естественного освещения допускается проектировать лишь помещения, определенные соответствующими главами СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» [79].

Особенностью естественного освещения является его непостоянство во времени: высота стояния солнца и его азимут, степень облачности, характер

подстилающей поверхности (поверхности земли), наличие снежного покрова, удаленность и цвет фасадов соседних зданий, а также чистота стекол в оконных проемах, конструкция и материал штор и жалюзи, характер внутренней отделки.

Это обстоятельство привело к необходимости нормировать естественную освещенность не в абсолютных единицах (люксах), а в относительных - через коэффициент естественной освещенности (КЕО). Коэффициент естественной освещенности (ем) представляет собой отношение освещенности в какой либо точке помещения (Ео, лк) к одновременной наружной освещенности горизонтальной площадки на открытом месте от всего небосвода (Ен, лк), выраженное в процентах:

Е

е = Е0 ■ 100%

М т-г

Ен

Таким образом, оптимизация теплового режима помещения зависит от уровня солнечной радиации, уровня естественной освещенности, географо-климатических условий территории и при проектировании зданий требует учета перечисленных факторов. В этой связи рассмотрение указанных факторов актуально при разработке математической модели теплового баланса для конкретной территории. В нашем случае для Томской области.

1.4. Потенциал энергосбережения в системах искусственного освещения

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Коржнева Татьяна Геннадьевна, 2015 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агаджанян, Н.А. Биологические ритмы / Н.А. Агаджанян. - М.: Медгиз, 1967. - 143 С.

2. Айзенберг, Ю.Б. Как повысить энергоэффективность освещения / Ю.Б. Айзенберг, Л.П. Варфоломеев // Спец. выпуск АВОК. - 2011. - №3. - С.52-56.

3. Айзенберг, Ю.Б. Современные проблемы энергоэффективного освещения / Ю.Б. Айзенберг // Энергосбережение. - 2009. - №1. - С.42-47.

4. Айзенберг, Ю.Б. Справочная книга по светотехники / Ю.Б. Айзенберг - М.: Знак, 2006. - 972 с.

5. Айзенберг, Ю.Б. Энергосбережение в освещении/ Ю.Б. Айзенберг -М.: Знак, 1999. - 264 с.

6. Ашрятов, А.А. Исследование характеристик компактных люминесцентных ламп со встроенными электронными ПРА // Светотехника. -2009. - №2. - С.41-42.

7. Бабанова, Ю.Б. Потенциал энергосбережения при использовании систем управления внутренним освещением / Ю.Б. Бабанова, В.А. Лунчев // Светотехника. - 2011. - №5. - С. 35-40.

8. Богданов, А.А. Иннновационные решения со светодиодами / А.А. Богданов, А.Э. Мохнаткин // Светотехника. - 2011. - №3. - С. 12-17.

9. Богословский, В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): учебник для вузов / В. Н. Богословский. - 3-е изд. - Спб.: «АВОК Северо-Запад», 2006. - 400 с.

10. Боммел, В.Ван. Качество освещения и эффективность: критический обзор / В.Ван. Боммел // Светотехника. - 2011. - №1. - С.6-11.

11. Блази, В. Справочник проектировщика. Строительная физика: учебное пособие / В. Блази; пер. с нем. - М.: Изд-во «Техносфера», 2004. - 479 с.

12. Бракале, Дж. Естественное освещение помещений с помощью новой пассивной световодной системы «Solarspot» / Дж. Бракале // Светотехника. - 2005. - № 5. - С. 34-42.

13. Бродач, М.М. Бизнесу зеленый свет / М.М. Бродач // АВОК. - 2009. -№6. - C. 4-8.

14. Гагарин, В.Г. Об оценке энергетической эффективности энергосберегающих мероприятий/ В.Г. Гагарин, П. Пастушков // Инженерные системы. АВОК - Северо-Запад. - 2014. - № 2. - С. 26-29.

15. Гагарин, В.Г. Количественная оценка энергоэффективности энергосберегающих мероприятий / В.Г. Гагарин, П. Пастушков // Строительные материалы. - 2013. - № 3. - С. 7-9.

16. Гагарин, В.Г. О разработанном «Своде правил по естественному освещению жилых и общественных зданий» / В.Г. Гагарин, В.А. Земцов // Светотехника. - 2005. - № 1.

17. Гвоздев, С.М. Энергоэффективное электрическое освещение: учебное пособие / С.М. Гвоздев, Д.И. Панфилов, Т.К. Романова; под общ ред. Варфоломеева Л.П. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - 288 с.

18. Гвоздев, С.М. Моделирование и расчет энергоэффективных систем интеллектуального освещения / С.М. Гвоздев, О.К. Кущ, В.А. Сторожева // Оптический журнал. - 2011. - № 12 (77). - С. 37-44.

19. Гвоздев, С.В. Системы и компоненты компании Osram для управления освещением и энергосбережения / С.В. Гвоздев, М.С. Свиридов // Светотехника. -2012. - №3. - С. 30-34.

20. Гончаров, Н.П. Зрительная работоспособность при естественном и искусственном освещении / Н.П. Гончаров, Н.Н. Киреев // Светотехника. - 1977. -№9. - С. 5-8.

21. Гребенко, Ю.А. Концепция построения автоматизированных систем управления освещением общественных зданий / Ю.А. Гребенко, Н.П. Елисеев, В.И. Петров, А.Г. Фомин // Светотехника, 1999. - №4. - С. 8-11.

22. Гусев, Н.М. Естественное освещение зданий / Н.М. Гусев. - М.: Стройиздат, 1961. - 171 с.

23. Гусев, Н.М. Освещение промышленных зданий / Н.М. Гусев, Н.Н. Киреев. - М.: Стройиздат, 1968. - 160 с.

24. Гусев, H.M. Повышение светоактивности окон и фонарей зданий / Н.М. Гусев, И.Н. Эриванцев. - М.: Стройиздат, 1976. - 104 с.

25. Гусев, Н.М. Основы строительной физики / Н.М. Гусев. - М.: Стройиздат, 1975. - 230 с.

26. Данилов, Н.И. Основы энергосбережения: учебник / Н.И. Данилов, Я.М. Щелоков - Екатеринбург.: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 564 с.

27. Дроздов, В.А. Фонари и окна промышленных зданий / В.А. Дроздов. - М.: Стройиздат, 1972. - 331 с.

28. Дроздов, В.А. Строительная светотехника: современное состояние и перспективы развития / В.А. Дроздов, Н.М. Гусев. - М.: Стройиздат, 1982. - 96 с.

29. Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий / А.И. Еремкин, Т.И. Королева. - М.: Издательство АСВ, 2000. - 368 с.

30. Закгейм, А.Л. Светодиодные системы освещения: энергоэффективность, зрительное восприятие, безопасность для здоровья (обзор) / А.Л. Закгейм // Светотехника. - 2012. - №6. - С. 12-21.

31. Земцов, В.А. Вопросы проектирования и расчета естественного освещения помещений через зенитные фонари шахтного типа / В.А. Земцов // Светотехника. - 1990. - №10. - C. 25-26.

32. Земцов, В.А. Естественное освещение помещений через зенитные фонари шахтного типа: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.03 / Земцов Виктор Андреевич. - М., 1981. - 16 с.

33. Земцов, В.А. Инсоляция жилых и общественных зданий. Перспективы развития / В.А.Земцов, В.Г. Гагарин // Архитектура и строительство. - 2009. -№5. - С.147-151.

34. Иванова, Н. С. Свет как элемент жизненной среды человека / Н.С. Иванова - М.: ВНИИТЭ, 1975. - 79 с.

35. Ильинский, В.М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий) / В.М. Ильинский. - М.: Высшая школа, 1974. - 320 с.

36. Кларк, Н.Г. Свет и здоровье / Н.Г. Кларк // Светотехника. - 1999. -№5. - С. 37-38.

37. Классификация трубчатых направляющих систем дневного освещения // Кровли. - 2010. - № 1. - С. 2-9.

38. Кнорринг, Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Г.М. Кнорринг - СПб.: Энергоатомиздат, 1992. - 448 с.

39. Кнорринг, Г.М. Осветительные установки/ Г.М. Кнорринг. - Л.: Энергоиздат, 1981. - 288 с.

40. Коган, А.И. О генетической связи зрения со светом и движением / А.И. Коган // Сборник. Свет как элемент жизненной среды человека. - М.: ВНИИТЭ. - 1972. - С. 3-11

41. Коркина, Е.В. Комплексное сравнение оконных блоков по светотехническим и теплотехническим параметрам / Е.В. Коркина // Жилищное строительство. - 2015. - № 6. - С. 60-62.

42. Коржнева, Т.Г. Пассивная световодная система - эффективность применения в Сибирском регионе / Т.Г. Коржнева, А.Т. Овчаров, А.Н. Яковлев // Изв.вузов. Физика, 2012. - 6/2 - Т.55- с. 252-256.

43. Коржнева, Т.Г. Учет ресурса естественного света при оптимизации энергозатрат помещения / Т.Г. Коржнева, В.Я. Ушаков, А.Т. Овчаров // Вестник ТГАСУ. - 2013. - № 3(40). - С.156-164.

44. Коржнева, Т.Г. Анализ теплопотерь помещений через системы естественного освещения / Т.Г. Коржнева, В.Я. Ушаков, А.Т. Овчаров // Известия ТПУ, 2013. - Т. 322. - № 4. - с. 56-60.

45. Круглова, А.И. Климат и ограждающие конструкции / А.И. Круглова. - М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1970. - 167 с.

46. Кузнецов, А.Л. Опыт применения полых трубчатых световодов для естественного освещения в России / А.Л. Кузнецов, Е.Ю. Оселедец, А.К. Соловьев, М.В. Столяров // Светотехника. - 2011.- № 6. - С. 4-11.

47. Кунгс, Я.А. Автоматизация управления и регулирование напряжения в осветительных установках / Я.А. Кунгс, П.М. Твардовский. - М.: Энергия, 1979. - 129 с.

48. Кунгс, Я.А. Экономия электрической энергии в осветительных установках / Я.А. Кунгс, М.А. Фаермарк. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 161 с.

49. Куприянов, В.Н. Строительная климатология и физика среды / В.Н. Куприянов. - Казань.: КГАСУ, 2007. - 114 с.

50. Малявина, Е.Г. Теплопотери здания: справочное пособие / Е.Г. Малявина. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. - 144 с.

51. Мартин, Й. Osram о будущем бизнеса и светодиодной отрасли / Й. Мартин // Светотехника. - 2011. - №1. - С. 59-41.

52. Марусов, А.П. Сравнительная характеристика влияния искусственного и естественного освещения рабочих мест на течение беременности, осложненной поздним токсикозом / А.П. Марусов // Человек и свет. Саранск. МГУ. - 1982. -19 с.

53. МГСН 2.01-99. Энергосбережение в зданиях. Нормы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению. - М. Минрегион России, 1999. - 41 с.

54. Мешков, В.В. Основы светотехники: учебное пособие: в 2 ч. / В.В. Мешков. - М.: Энергия, 1979. - 386 с.

55. Микаева, С.А. Контроль и диагностика исследования светодиодных ламп / С.А. Микаева, А.А Ашрятов // Вестник МГУ приборостроения и информатики. - 2003. - №47. - С. 25-41.

56. Миронов, С. Светодиоды Cree для типовых приложений / С. Миронов // Полупроводниковая светотехника. - 2012. - № 2. - С. 11-14.

57. Оболенский, Н.В. Архитектурная физика: учебник для вузов / Н. В. Оболенский. - М.: Стройиздат, 2001. - 448 с.

58. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: [федер. закон №261-ФЗ: принят Гос. думой от 23 нояб. 2009 г.].

59. Опыт стран Европы и Азии в энергосбережении [Электронный ресурс] // Информационный бюллетень «Энергосовет». - 2010. - №5 (10). - С. 914. - Режим доступа: http://www.energosovet.ru/bul_stat.php?idd=62.

60. Петров, В.И. Современные тенденции в автоматизации управления освещением общественных зданий / В.И. Петров, А.Г. Фомин // Вестник МЭИ. -1998. - № 10. - С. 59-63.

61. Пособие по расчету и проектированию естественного, искусственного и совмещенного освещения (к главе СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение») / М.И. Краснов, Н.Н. Киреев, Г.А. Тищенко и др. - М.: Стройиздат, 1985. - 384 с.

62. Ронки, Л.Р. Зрение и освещение. Начало XXI века / Л.Р. Ронкли // Светотехника. - 2001. - №6. - С. 6-10.

63. Рябых, А. Светодиодные системы освещения: перспективы российского рынка / А. Рябых // АВОК. - 2013. - №3. - С.54-57.

64. Савин, В.К. Строительная физика: энергоперенос, энергоэффективность, энергосбережение / В.К. Савин. - М.: Лазурь, 2005. - 432 с.

65. Савин, В.К. Строительная физика. Энергоэкономика / В.К. Савин. -Москва.: Лазурь, 2011. - 418 с.

66. Селянин, Ю.Н. Новый способ освещения помещений дневным светом / Ю.Н. Селянин // Информационный бюллетень «Энергосовет». - 2010. - №6 (11). - С. 50-51.

67. Семенов, В.Г. Энергосбережение и качество освещения / В.Г. Семенов // Информационный бюллетень «Энергосовет». - 2012. - № 1 (20). - С. 28-37.

68. Скобарева, З.А. Биологические аспекты гигиенической оценки естественного и искусственного освещения / З.А. Скобарева, Д.М. Текшева // Светотехника. - 2003. - № 4. - С. 7-13.

69. Скобарева, З.А. Гигиеническая оценка пульсации освещенности в условиях совмещенного освещения / З.А. Скобарева, Д.М. Текшева // Светотехника. - 1983. - № 4 - С. 10-12.

70. Солнечный свет сквозь крышу [Электронный ресурс] // Солар. 2011. -Режим доступа: http://www.solar-info.ru.

71. Соловьёв, А.К. Научные основы повышения энергоэффективности верхнего естественного освещения производственных зданий с применением теории светового поля: дис. ... д-ра технических наук: 05.23.01, 05.23.03 / Соловьев Алексей Кириллович. - М., 2011. - 270 с.

72. Соловьев, А.К. Физика среды: учебное пособие / А.К. Соловьев - М.: АСВ, 2008. - 344с.

73. Соловьев, А.К. Полые трубчатые световоды: их применение для естественного освещения зданий и экономия энергии / А.К. Соловьев // Светотехника. - 2011.- № 5. - С. 41-47.

74. Соловьёв, А.К. Оценка освещения помещений с применением теории светового поля / А.К. Соловьев // Светотехника. - 2013. - № 4. - С. 66-68.

75. Стецкий, С.В. Создание комфортной световой среды в помещениях с боковым естественным освещением : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01 / Стецкий Сергей Вячеславович. - М., 1979. - 21 с.

76. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. - М.:Стройиздат, 1980. - 48 с.

77. СНиП II-33-75*. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.- Введ. 20.10.1975. - М.: Стройиздат, 1976. - 15 с.

78. СНиП II-3-79. Строительная теплотехника. - М.: Стройиздат, 1979. -

49 с.

79. СП 52.13330.2011. Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*. - М.: Минрегион России, 2011. -69 с.

80. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. - М.: Минрегион России, 2012. - 96 с.

81. СП 23-102-2003. Естественное освещение жилых и общественных зданий. - М.: Госстрой России, 2005. - 82 с.

82. Табунщиков, Ю.А. Интеллектуальные здания / Ю.А. Табунщиков // АВОК. - 2001. - №3. - С. 30-36.

83. Табунщиков, Ю.А Математическое моделирование и оптимизация тепловой эффективности здания / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2002. - 194 с.

84. Табунщиков, Ю.А. Энергоэффективные здания / Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач, Н.В. Шилкин. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. - 200 с.

85. Табунщиков, Ю.А. Критерии эффективности в «зеленом» строительстве / Ю.А. Табунщиков, А.Л. Наумов, Ю.В. Миллер // АВОК. - 2012. -№1. - C. 4-10.

86. Фиш, И. Свет и здоровье / И. Фиш; пер. с нем. - М.: ВИГМА, 2001. -

40 с.

87. Шкрадюк, И.Э. Технологическая картина мировой энергетики до 2050 г. / И.Э. Шкрадюк, В.А. Чупров. - М.: 2010 - 78 с.

88. Энергетическая стратегия России на перспективу до 2030 года: (распоряжение №1715р.: принято Правительством РФ от 13 нояб. 2009 г.). [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/aboutminen/energostrategy/.

89. Currie M.J. High-efficiency organic solar concentrators for photovoltaics / M.J. Currie, J.K. Mapel, T.D. Heidel, S. Goffri, M.A. Baldo // Science. - 2008. - Vol. 321. - P. 226-228

90. Harrison, S.J., Preliminary evaluation of the daylighting and thermal performance of cylindrical skylights / S.J. Harrison, G.G. McCurdy, R. Cooke // Proceedings of international daylight conference - Ottawa, Canada, 1998. - P. 205-212.

91. Leslie, R.P. An integrated skylight luminare: combining daylight and electric luminaires for energy efficiency / R.P. Leslie, J.A. Brons. // Режим доступа: http://www.eceee.org.

92. Minnerup, J. ErP and the effects on practical lighting installations in view of economic efficiency / J. Minnerup, C. Braatz. // Light and engineering. - 2011. -№2. - P. 48-60.

93. Moon, P. Illumination from non-uniform sky / P. Moon, D.E. Spencer // Illuminating Engineering. - 1942. - № 37. - P. 707-726.

94. Phillips, D. Lighting Modern Buildings / D. Phillips/ - CRC Press, 2013. -

248 p.

95. Neeman, E. Critical minimum acceptable window size; a study of window design and provision of a view / E. Neeman, R.G. Hopkinson // Lighting Research and Technology. - 1970. - №2 (1). - Р. 17-29.

96. Rea, M. S. Toward a definition of circadian light / Mark S. Rea // Journal of Light & Visual Environment. - 2011. - Vol. 35 (№3). - Р. 250-254.

97. Tabunschikov, Yu. A. Engineering art and innovative technologies. How far Can We Go? / Yu. A. Tabunschikov // АВОК. - 2013. - №7. - P. 4-12.

98. Solarspot. Tubular daylighting system. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.syneco.co.uk.

99. Spenser, D.E. The integral-equation solution of the daylighting problem / D.E. Spenser, J. Stakutis // Jour. Franklin Inst. - 1951. - V.252. - № 3. - P. 225-237.

100. U.S. Department of Energy. Energy Savings Potential of Solid-State Lighting in General Illumination Applications. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/ssl_energy-savings-reportj an-2012. pdf.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты о внедрении результатов диссертационной работы