Введение. При проектировании современных зданий особое внимание уделяется вопросам энергосбережения. Одним из параметров, рассматриваемых в качестве потенциального источника сбережения энергии, является естественное освещение помещений зданий [1, 2]. При достаточном уровне естественного освещения происходит экономия электроэнергии на искусственное освещение [3, 4]. Следует также учитывать, что естественное освещение помещений зданий имеет важное морфофункциональное значение, так как организм человека сформировался в природной среде [5, 6]. Поэтому важно повышать точность расчётов и нормирования естественного освещения. Так, учёт ресурсов светового климата [2, 7], свойственного различным регионам РФ, будет способствовать повышению времени использования естественного освещения [8–10], что является полезным для организма человека, особенно в городских условиях, и к сокращению времени использования искусственного освещения, что обеспечит экономию электрической энергии [11–12]. В данной работе рассматривается подход к расчету естественной освещенности с учётом светового климата местности, на основе чего предварительно определяется время выключения утром и включения вечером искусственного освещения.Естественная освещённость обладает большой изменчивостью в течение светового дня, поэтому её непосредственные измерения требуют специальной аппаратуры. Для получения надежных климатических данных такие измерения должны производиться по крайней мере в течение 10-летнего периода [13, 14]. Одним из методов, с помощью которого можно получить информацию о световом режиме того или иного географического пункта без постановки специальных наблюдений над естественной освещенностью, может служить пересчет данных актинометрических измерений в освещенность с применением светового эквивалента солнечной радиации.Световым эквивалентом солнечной радиации называют отношение величины освещенности в тысячах люксов к одновременному значению интенсивности радиации [14]. Существует ряд математических моделей расчета светового эквивалента, которые показывают различную точность [2, 13, 15]. В данной работе рассматривается экспериментально полученная на территории РФ величина светового эквивалента.Экспериментальному определению величины светового эквивалента посвящены исследования [13, 14, 16]. В Метеорологической обсерватории МГУ [13, 16] одновременно с регистрацией естественной освещенности проводились как измерения светового эквивалента рассеянной и суммарной радиации для условий Москвы, так и его теоретические расчеты для различных метеорологических условий. В работе [14] в основном предметом изучения был световой эквивалент суммарной радиации, причем оказалось, что величина его на территории РФ мало меняется в зависимости от условий наблюдений, пределы колебаний ее составляют ±5 %.Для удобства пересчета значений радиации в величины освещенности результаты измерений светового эквивалента прямой, суммарной и рассеянной радиации в работе [14] классифицировались по условиям облачности, соответственно тем градациям, которые приняты в практике актинометрических наблюдений. При этом выяснилось, что данные, относящиеся к различной облачности, могут быть объединены вместе по группам в зависимости от степени закрытости солнечного диска облаками [14]. В работе [14] приводится таблица 1 для нахождения значения эквивалента суммарной радиации для ясного и малооблачного неба, указано, что эти данные хорошо согласуются в разных районах РФ. Также   указывается, что для средней облачности и пасмурной    погоды   световой  эквивалент для суммарной  радиации составляет 72  или 104 лм/Вт. В таблице 1 значения световых эквивалентов из работы [14] переведены из  в [лм/Вт]. Таблица 1Световые эквиваленты суммарной радиации для ясного и малооблачного неба, лм/Вт [14]  , градСветовой эквивалент, лм/Вт , градСветовой эквивалент, лм/Вт5–68623-26967–118927-339812–149134-379915–169238-4510117–189446-6510219–229466-75104  Данные таблицы 1 используются далее для пересчета значений суммарной солнечной радиации в освещённость. Методы. Исследования наружной освещенности на основе поступающей солнечной радиации проводятся для городов Сочи (43,35ос.ш.), Москва (55,75ос.ш.), Санкт-Петербург (59,57ос.ш.). Пересчет значений суммарной солнечной радиации в освещенность проводится для 15-го числа каждого месяца года. При этом для выбора значений светового эквивалента согласно таблице 1 угловая высота Солнца рассчитывается для конкретного города, даты и времени по известным формулам [19]:  ,                                           (1) ,                                                      (2) где  – широта местности, град., δ – склонение Солнца, град., – часовой угол Солнца в данный момент времени, отсчитываемый от момента истинного полдня, град.;  - истинное солнечное время, ч.Освещенность на горизонтальной поверхности для ясных и малообрачных дней для каждого часа рассчитывается по формуле [20]: ,         (3)где  – световой эквивалент для малооблачных и ясных дней, , зависящий от угловой высоты Солнца и, следовательно, от истинного солнечного времени; принимается по таблице 1; – суммарная солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность за часовой интервал истинного солнечного времени (середина часового интервала , при ясном и малооблачном небе, МДж/(м2∙ч);0,397 – переводной коэффициент из МДж/(м2∙ч) в кал/(см2∙мин).Освещенность для облачных дней определяется из соотношения [20]: ,             (4)где  – световой эквивалент для облачных дней; – суммарная солнечная радиация, поступающая на горизонтальную поверхность за часовой интервал истинного солнечного времени (середина часового интервала ), при облачности большой балльности (от 6 баллов) и пасмурном небе, МДж/м2.С учетом (3) и (5) горизонтальная наружная освещенность выражается следующим образом [20]: ,    (5)где s( ) – вероятность солнечного сияния для конкретного города, месяца и часа дня принимается согласно справочнику [17]. Значения поступающей суммарной солнечной радиации  и  приведены в справочной литературе [17] для 15-го числа каждого месяца года по часам светового дня. Для этих же дней далее проводятся расчёты естественной освещенности.Результаты. На рисунках 1–3 представлены значения освещенности, клк, рассчитанные по формуле (5) по часам светового дня для всех месяцев года для городов: Сочи, Москва, Санкт-Петербург. На графиках проведена линия критической освещенности 5 клк, которая обозначает время наступения гражданских сумерек [1, 18].Из графиков рис. 1-3 видно, что в г. Сочи 15 декабря критическая освещенность заканчивается в 8 ч 42 мин, а наступает в 16 ч 18 мин. В то время, как в г. Москве:  в 10 ч 30 мин и в 14 ч 24 мин. В г. Санкт-Петербурге освещенность в рассматриваемый день ниже 5 клк. Таким образом, предполагаемое время работы использования естественного освещения в Сочи на 4 часа больше, чем в Москве, и на 7 часов больше, чем в Санкт-Петербурге. В таблице 2 приведено время окончания и наступления критической освещённости для рассматриваемых городов и всех месяцев года. Рис. 1. Наружная освещенность на горизонтальной поверхности в г. Сочи, клк, для 12-ти месяцев года. Горизонтальная линия – критическая наружная освещённость, равная 5 клк   Рис. 2. Наружная освещенность на горизонтальной поверхности в г. Москве, клк,для 12-ти месяцев года. Горизонтальная линия – критическая наружная освещённость, равная 5 клк Рис. 3. Наружная освещенность на горизонтальной поверхности в г. Санкт-Петербурге, клк,для 12-ти месяцев года. Горизонтальная линия – критическая наружная освещённость, равная 5 клк Таблица 2Время окончания утром и наступления вечером критической освещностидля 12-ти месяцев года для трех городов с различным световым климатом Месяц года, 15-ое числоСочиМоскваСанкт-ПетербургОкончание сумерекНачало сумерекОкончание сумерекНачалосумерекОкончание сумерекНачалосумерекЯнварь8 ч 36  мин16 ч 24 мин9 ч 48 мин15 ч11 ч 30 мин13 ч 36 минФевраль7 ч 54 мин17 ч 6 мин8 ч 36 мин16 ч 36 мин9 ч 24 мин15 ч 48 минМарт7 ч 12 мин17 ч 48 мин7 ч 24 мин17 ч 36мин7 ч 36 мин17 ч 30 минАпрель6 ч 30 мин18 ч 36 мин6 ч 18 мин18 ч 42  мин6 ч 1 2мин18 ч 48 минМай5 ч 54 мин19 ч 6 мин5 ч 24 мин19 ч 30 мин5 ч 12 мин19 ч 48 минИюнь5 ч 24 мин19 ч 30 мин4 ч 42 мин20 ч 6 мин4 ч 24 мин20 ч 24 минИюль5 ч 42 мин19 ч 24 мин5 ч 6 мин19 ч 48 мин5 ч20 ч 6 минАвгуст6 ч 12 мин18 ч 42 мин6 ч19 ч5 ч 48 мин19 ч 12 минСентябрь6 ч 42 мин18 ч 18 мин6 ч 54 мин18 ч7 ч18 чОктябрь7 ч 24 мин17 ч 36 мин8 ч 12 мин16 ч 36 мин8 ч 36 мин16 ч 12 минНоябрь8 ч 18 мин16 ч 36 мин9 ч 36 мин15 ч 18 мин11ч14 чДекабрь8 ч 42 мин16 ч 18 мин10 ч 30 мин14 ч 24 мин––  Таким образом, показана возможность определения времени окончания критической освещенности утром и её начала вечером, что может быть предварительной оценкой времени использования естественного освещения. Для точной оценки следует проводить расчеты для конкретного помещения с учетом количества, размеров, ориентации и конфигурации светопроемов, а также с учётом видимого из расчетной точки участка небосвода. Выводы. Таким образом, в работе проведен обзор расчетов освещённости по актинометрическим данным, выбраны данные для определения светового эквивалента. Проведены исследования наружной освещенности на горизонтальной поверхности на основе справочных данных по солнечной радиации для трех городов РФ с различным световым климатом: Сочи, Москва, Санкт-Петербург. Составлена таблица времени окончания утром и начала вечером критической освещенности, которая может служить предварительной оценкой времени использования естественного освещения. Однако при дальнейших разработках следует учитывать, какая доля естественного света от небосвода попадает в расчетную точку конкретного помещения в зависимости от параметров самого помещения, что и будет рассмотрено в последующих работах авторов.