Academic literature on the topic 'Daylight autonomy'

Daylight in buildings can be evaluated using dynamic and static daylight metrics. The daylight factor is a static daylight metric which evaluates daylight conditions under the overcast sky model according to the International Commission on Illumination. However, the dynamic daylight metrics (e.g. daylight autonomy, spatial daylight autonomy, useful daylight illuminance) can be more complex evaluation criteria because they are based on annual daylight illuminance data for a building site. While the daylight factor value depends only on a room geometry, optical properties of surfaces and positioning of daylight obstructions, the dynamic daylight metrics also include an effect of a building location, window orientation or building occupancy pattern. The article deals with a comparison of a daylight evaluation using dynamic and static daylight metrics in the case of buildings whose daylight is obstructed by external barriers.

Evaluation metrics using climate-based daylight modelling paradigms have become the de-facto standard in work environments but have only limited applicability in residential architecture. Qualities of daylight cited in the architectural design literature, such as daily and seasonal availability of daylight as well as access to direct sunlight, are simulated in detail but are usually overlooked in the commonly used evaluation metrics. In a recent paper, a new climate-based, annual daylight evaluation framework called the residential daylight score has been proposed for cold and temperate climates. It assesses daylight autonomy and access to direct light in 12 daily and seasonal bins and proposes targets for seasonal and diurnal daylight autonomy and duration of direct sunlight exposure. While the metric aims to capture essential characteristics of residential daylight, only a few reference cases exist in the literature to adequately judge its achievability and applicability. This paper aims to thoroughly test the residential daylight score and provide reference cases for 2444 apartments from a set of 18 multifamily buildings that compare the new metric with currently used climate-based metrics.

Daylight factor has long been the predominant metric to evaluate daylight performance. Recently, the profession has moved toward annual dynamic daylight metrics such as useful daylight illuminance and daylight autonomy, which are based on absolute values of time varying daylight illuminance for a period of full year. As opposed to static daylight metrics that only concentrate on individual sky conditions, such as the widely used daylight factor, these metrics provide a more comprehensive way to measure illuminance for a wide range of sun positions and sky conditions. Although there is a growing consensus assigning importance to dynamic daylight metrics, there is no common understanding of how to integrate the preference and behaviour of building occupants in assessing the applicability of these metrics. In fact, it is when these occupancy observations and quantitative measurements are taken together that the importance of daylight performance metrics is fully realized. This study seeks to investigate the extent to which the influence of daylight on behaviour can be predicted, and for this the behaviour investigated is seating preferences of occupants in open plan, hot-desking spaces in two university libraries in Sheffield: Western Bank Library and the Information Commons. The results suggest that the association between daylight and seat choice may not be strong, and that any effect is better associated with daylight factor than with useful daylight illuminance or daylight autonomy.

Application of machine learning methods as an alternative for building simulation software has been progressive in recent years. This research is mainly focused on the assessment of machine learning algorithms in prediction of daylight and visual comfort metrics in the early design stages and providing a framework for the required analyses. A dataset was primarily derived from 2880 simulations developed from Honeybee for Grasshopper. The simulations were conducted for a side-lit shoebox model. The alternatives emerged from different physical features, including room dimensions, interior surfaces’ reflectance factor, window dimensions, room orientations, number of windows, and shading states. Five metrics were applied for daylight evaluations, including useful daylight illuminance, spatial daylight autonomy, mean daylight autonomy, annual sunlit exposure, and spatial visual discomfort. Moreover, view quality was analyzed via a grasshopper-based algorithm, developed from the LEED v4 evaluation framework. The dataset was further analyzed with an artificial neural network algorithm. The proposed predictive model had an architecture with a single hidden layer consisting of 40 neurons. The predictive model learns through a trial and error method with the aid of loss functions of mean absolute error and mean square error. The model was further analyzed with a new set of data for the validation process. The accuracy of the predictions was estimated at 97% on average. The View range metric in the quality view assessment, mean daylight autonomy and useful daylight illuminance had the best prediction accuracy among others respectively. The developed model which is presented as a framework could be used in early design stage analyses without the requirement of time-consuming simulations.

Working with daylight simulations on a regular basis, the authors discovered that it is increasingly challenging to achieve daylight criteria in new building projects. In addition to complex building designs, a new European Standard was published in 2018 named EN 17037:2018 Daylight in Buildings, which includes climate-based daylight simulations. These new criteria require a different type of simulation and presentation of results, compared to the simplified method of calculating average daylight factor, which is mostly used today. The authors have created, tested and validated scripts for performing climate-based daylighting simulations, using Rhinoceros and Grasshopper. The script designed for climate-based daylight simulations, showed too extensive differences between supposedly equivalent criteria for daylight factor and daylight autonomy, meaning it can’t be applied in construction projects as the only documentation of daylight availability. Further testing and investigation of the climate-based daylight script has to be done, in order to perform correct evaluations of realistic daylighting conditions.

A light pipe is an excellent solution to transport and distribute daylight into environments without or with little lighting, guaranteeing comfort inside the rooms. As stated in the literature, the evaluation of the performances of light pipes presents numerous complexities, making the work very difficult for technicians and designers. This study is aimed to present a methodology that is able to identify the potential of light pipes using indices such as daylight autonomy (DA), continuous daylight autonomy (DAc), and useful daylight illuminance (UDI). This paper presents an analysis of daylight obtained by several configurations of simple models of light pipes installed into a 5 × 5 m plant area room. All simulations are carried out in a DAYSIM environment, which allows calculating the annual availability of daylight based on a RADIANCE raytracer backward. Several daylight conditions were analyzed for different light pipe configurations, considering different pipe lengths and a variable number of light pipes. The light pipes are tested also in the horizontal position, for different orientations. The results of all the combinations were compared with the performances of a window with dimensions equal to 1/8 of the internal surface, which was in accordance with the minimum value to be guaranteed by the Italian Regulation (D.M. 5 July 1975 n. 190) for different orientations. The results indicated a difference in daylight distribution, showing a strong correlation between the percentage levels of DA and DAc with the length and number of pipes, during different periods of the year. The simulated model is strongly influenced by the aspect ratio (R = diameter/length). The results show that the illuminance levels decrease drastically, increasing the length.

Used properly, daylight can provide visual comfort, reduce energy consumption and improve health and safety at work. This paper investigates the influence that different roof types, (i.e., sawtooth roof, skylight and monitor), have on daylight levels, along with the construction cost in an industrial environment in Athens, Greece. Construction costs and daylight adequacy/uniformity are antagonistic phenomena, since as the distance between the roof openings increases, the construction cost is minimised, while the daylight levels and the uniformity are reduced. Therefore, an optimisation method is proposed in order to find the optimum distance between the roof openings. The selected building is a representative unit of Greek industrial facilities, while the optimisation method is based upon a multiparametric approach. This consists of three (3) different roof opening arrangement types with different geometric characteristics. The daylight metrics used are the Daylight Area, the Daylight Factor, the Mean Daylight Autonomy, the Uniform Daylight Index and the Annual Sunlight Exposure. Overall, sawtooth roofs represent the best choice for daylight provision in industrial buildings at the examined geographic location. Using the aforementioned optimisation method, the optimum solution of distances between the roof openings ranges from 10 m to 13 m.

This thesis investigates the design of atria for daylighting in large scale buildings. Athree dimensional test building with a central atrium was constructed and various parameters of the atrium altered. The impact of these changes was studied through computer simulations of annual daylight distribution by implementing state of theart software. Daylight autonomy is simulated for an annual climate file for Stockholm, Sweden. In the thesis, notion is made of basic daylighting concepts, the importance of bringing daylight into buildings is argued, and the daylighting criteria of three environmental certification tools introduced. Furthermore, a detailed comparison is made on several well known daylight simulation tools. A newly developed, state of the art, daylight simulation tool called Honeybee, is used in the simulation process. The tool utilizes the calculation engines of wellknown daylight simulation software Radiance and Daysim, which apply backward ray-tracing to reach accurate results. Honeybee is coupled to the graphical algorithmeditor Grasshopper for Rhinoceros 3D, which allows for an efficient way of parametric modelling. The comparison of five different daylight simulation tools showed that Honeybee outweighs the capabilities of many of them by offering a wast range of simulation capabilities and also giving the user exceptional control of result data within multiple zones of the test building. The results of the daylight study have been compiled into a document which purpose is to serve as early stage design guidelines of atria for architects. Many factors have been shown through simulation to have a dramatic impact on daylighton an annual basis, and several suggestions have been made on how to maximize the quantity of daylight within buildings containing atria.

Contribution of daylight to employees in terms of health, productivity, and overall wellness in the office spaces are undeniable. Apart from the psychological and biological benefits of employees, embracing daylight in office spaces increases the energy-efficiency of the building which leads to the sustainable development of a city. However, a considerable number of employees in Sweden lack daylight in their workspaces according to a report by the Swedish Work Environment Authority [Arbetsmiljöverket (Swedish)] (Lowden, 2019). Professionals like Architects, Lighting Designers, and students of architecture and lighting design across Sweden were asked their opinions pertaining to lack of daylight in a considerable number of office spaces in Sweden based on their experience through online questionnaires/ interviews to get to know the overview of this subject. Out of all the possible reasons, window design and economy were the two macro factors according to them that influenced daylight in an office building in Sweden but often, obstruction angle in a building due to urban densification is overlooked when it comes to daylight in an office building. This thesis discusses the influence of obstruction angles with an illustrated office building in Stockholm. Diva for Rhino was the software used for the modelling and daylight simulation.

The thesis is an outcome of a collaborative work between the author and an architect. It aims to answer design questions that were posed in the early stages by the team of a student architect and the author himself relating to the daylighting performance of the building located in Stockholm, Sweden. Two design elements of interest that were to be evaluated were decided: the orientation of the building and the effect of introducing an atrium in the building. Annual daylighting performance simulations were carried out and these two design elements were parametrically varied to see the effect on the daylight distribution inside the building for the given architectural model. For the same design parameters, an energy model was created and simulated to see the effect of these design alteration on the cooling loads of the building. The importance of early stage collaboration between engineers and designers have also been discussed which sets the contextual scene of the thesis.

Дана робота присвячена питанню підвищення енергоефективності суміщеного освітлення будівель, за рахунок збільшення частки природного світла та використання систем керування штучним освітленням.. Було розглянуто варіант з боковим природним освітленням офісних приміщень. Визначено вплив світлотехнічних та теплотехнічних параметрів світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій на сумарний енергетичний баланс приміщення. Дослідження щодо ефективності використання природного освітлення було проведено на основі використання коефіцієнту природного освітлення, який характеризується відсотковим відношенням природної освітленості у будь-якій точці в середині приміщення до одночасно виміряної на тому ж рівні освітленості зовнішньої горизонтальної площини рівномірно розсіяним світлом усього небосхилу. В роботі розглянуто вплив геометричних параметрів приміщень та світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій на величину коефіцієнта природного освітлення в розрахунковій точці на робочій поверхні. Це важливо, тому що при використанні світлового коефіцієнту та коефіцієнту WWR (window-to-wall ratio), при сталому їх значенні, величина коефіцієнта природного освітлення відрізняється в декілька раз. Це пов’язано з тим, що площа СЗОК не відповідає площі за-склення, через яке денне світло проходить в приміщення. Площа приміщення не відповідає площі робочої поверхні, на якій необхідно забезпечити нормоване освітлення, а розміри приміщення і робочої поверхні взагалі не враховуються в СК та в WWR. Тому існують об’єктивні труднощі з уніфікацією результатів досліджень ефективності бокового природного освітлення, які обумовлені впливом розмірів приміщення на значення коефіцієнта природного освітлення в розрахунковій точці на робочій поверхні. В результаті аналізу залежностей величини коефіцієнта природного освітлення від розмірів приміщень та площі світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції запропоновано використовувати зведений індекс засклення приміщен-ня. Він враховує не тільки площу засклення світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, але й розміри та площу робочої поверхні. Це дає можливість використовувати результати досліджень ефективності природного освітлення без прив’язки до конкретних розмірів приміщення. В результаті апроксимації даної залежності отримано рівняння, яке описує взаємозв’язок між даними величинами. Для визначення площі світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, при якій забезпечується необхідне значення коефіцієнту природної освітленості в розрахунковій точці, розроблено алгоритм, який враховує як ширину непрозорої частини світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, так і її пропорції. Проведено аналіз залежності тривалості забезпечення нормованої освітленості денним світлом приміщень (автономність природного освітлення) від величини коефіцієнта природного освітлення. Визначено питому автономність природного освітлення офісних приміщень (год/(рік∙м2)) для м. Тернопіль. Доведено, що незалежно від розмірів приміщень, максимальна питома автономність природного освітлення (для нормованої освітленості 300 лк), при боковому природному освітленні досягається при коефіцієнті природного освітлення в межах від 1,7% до 1,9%, максимум при 1,8%. При нормованій освітленості 500 лк максимальна питома автономність природного освітлення має місце при величині від 2,6% до 3,0%, максимум – при 2,8%.В роботі розглянуто питання впливу орієнтації, термічного опору та коефіцієнт відносного проникнення сонячної радіації світлопрозорої зовнішньої огоро-джувальної конструкції на сумарні втрати тепла в опалювальний період та його надходження в охолоджувальний період. Це обумовлено тим, що на даний час відсутні рекомендації щодо значення параметрів світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій, при яких виникає зменшення сумарного споживання електроенергії при забезпеченні комфортних параметрів повітря в приміщенні. На даний час основним параметром, за яким обирають світлопрозорі зовнішні огоро-джувальні є термічний опір. Оскільки, термічний опір різних частин світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій має різну величину виникла необ-хідність в розробці аналітичних виразів для отримання відносних та абсолютних площ засклення, профілю та запінення світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій прямокутної конфігурації. В результаті досліджень отримані аналітичні вирази для визначення абсолютних і відносних площ засклення світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій найпоширеніших конфігурацій. Це дало можливість отримати залежності витрат електроенергії на опалення та охолодження офісного приміщення, від коефіцієнту відносного проникнення сонячної радіації і термічного опору при зміні орієнтації світлопрозорої зовніш-ньої огороджувальної конструкції для м. Тернопіль. Отримані результати дали можливість визначити теплотехнічні та світлотехнічні параметри СЗОК, при яких природне бокове освітлення призводить до зменшення сумарного споживання електроенергії для забезпечення комфортних параметрів повітря в приміщенні. Вирази для визначення автономності природного освітлення, втрат тепла та надходження сонячної радіації через світлопрозору зовнішню огороджувальну конструкцію в опалювальний період, та надлишкове надходження тепла в охоло-джувальний період для м. Тернопіль поєднано. В результаті отримано вирази які дозволяють визначити параметри, при яких встановлення світлопрозорої зовніш-ньої огороджувальної конструкції дозволяє зменшити сумарне споживання електроенергії приміщенням. Також представлено нерівності для визначення світлотехнічних та теплотехнічних параметрів світлопрозорих зовнішніх огороджувальних конструкцій, при яких зменшується сумарне споживання електроенергії в приміщенні для м. Тернопіль при різній їх площі та орієнтації. Крім того були проведені дослідження щодо економічної та енергетичної ефективності використання систем керування штучним освітленням сходів, маршів та поверхових коридорів. Визначено економічну та енергетичну ефективність використання систем керування штучним освітленням за допомогою астрономічного реле та датчиків руху з різними типами джерел світла для сходів (майданчиків та маршів) багатоповерхових житлових будинків. Для цього було проведено аналіз помісячної інтенсивності руху мешканців 9-ти поверхових житлових будинків через дверні прорізи вхідних дверей будинку. Встановлено, що незалежно від енергоефективності джерел світла використання астрономічного реле призводить до зниження споживання електроенергії на штучне освітлення на 49,31-50,58%. В той час, як використання датчиків руху призводить до більш суттєвого зменшення споживання електроенергії, а саме: при використанні ламп розжарення – на 97,92%, галогенних ламп – на 97,73%, компактних люмінесцентних ламп – на 95,27%, світлодіодних ламп – на 93,98%. Уперше отримані дані інтенсивності ру-ху мешканців 9-ти поверхових житлових будинків через дверний проріз першого поверху для м. Тернопіль. З точки зору економічної ефективності результати виявилися дещо інші. У зв’язку з необхідністю в встановленні дев’яти датчиків руху, економічний ефект від їх використання значно менший. Так, при встановленні астрономічного реле, вартість володіння за 10 років зменшується: з лампами розжарення – на 50,04%, галогенними лампами – на 50,05%, компактними люмінесцентними лампами – на 46,38%, світлодіодними лампами – 43,98%, тоді як при використання датчиків руху – з лампами розжарення – на 86,70%, галогенними лампами – на 84,40%, компакт-ними люмінесцентними лампами – на 46,62%, світлодіодними лампами – 15,70%. Наукова новизна одержаних результатів полягає в науковому обґрунтуванні та вирішенні важливої наукової задачі підвищення адекватності оцінки енергоефективності бокового природного освітлення на основі одночасного врахування множини факторів, які суттєво впливають на його якісні та кількісні параметри в процесі експлуатації. При цьому одержано такі наукові результати: 1. Отримано аналітичні вирази для визначення відносних та абсолютних значень площ засклення, профілю та запінення світлопрозорої зовнішньої огоро-джувальної конструкції прямокутної форми з будь-якою наперед заданою її відносною шириною, що дає можливість визначити оптимальні, з точки зору засклення, їх розміри. 2. Уперше отримано математичний вираз для зведеного індексу засклення приміщення, що дає можливість визначати площу світлопрозорої зовнішньої ого-роджувальної конструкції, при якій забезпечується нормоване значення КПО, без прив’язки до певних розмірів приміщення. Даний вираз враховує площу засклення світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, площу робочої поверхні та глибину і ширину приміщення. Розроблено алгоритм розрахунку площі світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції для забезпечення нормованого значення коефіцієнту природного освітлення в незатінених приміщеннях до-вільних розмірів. Даний алгоритм дозволяє визначати площу односекційної світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, при якій забезпечується нормоване значення коефіцієнту природної освітленості в розрахунковій точці і, відповідно, на всій робочій поверхні. 3. Розроблено методику для визначення площі світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, при якій забезпечується необхідна величина коефіцієнту природного освітлення. 4. Доведено, що при різних розмірах приміщення характер зміни коефіцієнту природного освітлення відносно пропорцій світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції не є синхронним. Як видно з отриманих результатів, на одних і тих же проміжках пропорцій при одних розмірах приміщення величина коефіцієнту природного освітлення зростає, а при інших – спадає. 5. Встановлено, що найбільша ефективність використання природного світла для освітлення приміщень, при нормованій освітленості 300 лк характерна для значень коефіцієнту природного освітлення в межах від 1,7% до 1,9%. Для значення 1,8% – вона максимальна при нормованій освітленості в 500 лк максимальна ефективність використання світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції спостерігається при величині коефіцієнту природного освітлення від 2,6% до 3,0% з екстремумом при 2,8%. 6. Отримано вирази для визначення автономності природної освітленості, для нормованої величини освітленості в 300 лк, для приміщень різних розмірів з різною площею світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції. 7. Встановлено, що використання на сходах та поверхових коридорах датчиків руху призводить до суттєвого зменшення споживання електроенергії: при використанні ламп розжарення – на 97,92%, галогенних ламп – на 97,73% компак-тних люмінесцентних ламп– на 95,27%, світлодіодних ламп – 93,98%. в той час, як в залежності від енергоефективності джерел світла використання астрономічного реле призводить до зниження споживання електроенергії на штучне освітлення на 49,41-50,58%. Практичне значення одержаних результатів: ґрунтуючись на результатах експериментальних досліджень, теоретичних узагальнень та розробок, вирішені проблеми, які мають важливе прикладне значення: 1. Отриманий вираз дозволяє розраховувати мінімальну площу засклення світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції для забезпечення нормованого значення коефіцієнту природної освітленості з стандартним відхиленням 0,894, спираючись виключно на розміри приміщення. Це складає передумови для використання отриманих результатів при розробці будівельних нормативних документів. 2. Отримано вирази для визначення автономності природного освітлення, для нормованої величини освітленості в 300 лк, для приміщень різних розмірів з різною площею світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції. Дані вирази дозволяють визначати тривалість забезпечення нормованої освітленості в офісних приміщеннях. Це дає можливість розрахувати енергоефективність використання бокового природного освітлення. 3. Отримано аналітичні вирази для визначення параметрів світлопрозорої зовнішньої огороджувальної конструкції, при яких виникає позитивний вплив на енергетичний баланс приміщення. 4. Експериментально досліджено інтенсивність руху мешканців 9-ти поверхових будинків через дверний проріз першого поверху для тригодинних проміжків часу з 7:00 до 22:00 і 9-ти годинного інтервалу з 22:00 до 07:00 протягом року. Отримані дані дозволяють визначати енергетичну та економічну ефективність використання системи керування штучним освітленням за допомогою датчиків руху.
The thesis deals with the economy of electric energy, which is spent on room lighting, because of increasing interests of daylight. Design decisions should be based on the cost-effectiveness of introducing light into the room. Light guide systems are useful for introducing light into rooms located deep in the building. The use of a clerestory and mansard translucent structures of external wall envelope (TSEWE) is possible only on the top floors of building, and side walls TSEWE can be installed in all rooms, located above the ground. From the above it follows that the building facades TSEWE is practically expedient, since they are durable, not labor-consuming to maintain and universal in terms of limitations on the place of their installation. As a result of the re-search, there has been obtained an analytical expression for determination of the absolute and relative glazed area of TSEWE of any configuration. Since the thermal resistance of TSEWE different parts has a different value, it became impossible to develop analytical expressions for obtaining the relative and absolute areas of glazing, profile and foam filling of the TSEWE of a rectangular configuration. The next parameter characterizing the energy efficiency of the daylight use is DF, that indicating the ratio of the illumination at the selected point in comparison with lighting from the outside. The effect of geometrical parameters of rooms and window openings on the value of the daylight factor (DF) in the reference point (RP) on the work surface (WS) is considered in the article. This is important, as while using a window to floor ratio (WFR) and a window to wall ratio (WWR), there is a significant error. Therefore, there are objective difficulties with the unification of the results of studies on the effectiveness of natural sidelight, which are due to the influence of the size of the room on the DF value in the RP on the WS. The use of the above-mentioned coefficients to evaluate the efficiency of lateral natural light results in the fact that, at constant value of the coefficient, the value of the DF may differ several times. This is because the area of the window opening does not correspond to the area of glazing through which daylight passes into the room. The area of the room does not correspond to the area of the work surface on which it is necessary to provide prescribed by regulations illumination level, and the dimensions of both the room and the work surface are not taken into account in the LF or in the WWR at all. As a result of the analysis of the DF value dependences on the rooms size and the TSEWE area, it is proposed to use a composite room glazing index (CRGI). It takes into account not only the glazing area of the TSEWE but also the dimensions and area of the work surface. This makes it possible to use the results of studies on the effectiveness of daylighting without binding them to the dimensions of a room. As a result of the approximation of this dependence, an equation describing the relationship between these quantities has been developed. An algorithm that takes into account both the width of the opaque portion of the TSEWE and its proportion has been developed to determine the area of the TSEWE at which the required DF value in the reference point is provided. The rational use of daylight can significantly reduce the cost of electricity for artificial lighting. The purpose of this research was to investigate the parameters of translucent structures of building envelope, and the value of daylight factor, for which maxi-mum efficiency of daylight usage is achieved in office rooms. The study analyzes the dependence of the office rooms daylight autonomy on the DF value for four European cities. The specific daylight autonomy (h/(year∙m2)) of office rooms was found. It was proved, that regardless of the rooms size, the maximum specific daylight autonomy (at illumination of 300 lx, that is prescribed by regulations), with lateral daylight, occurs when the DF is in the range of 1.7% to 1.9%. Maxima – at 1.8%. At illumination of 500 lx, the maximum specific daylight autonomy will occur at a daylight factor range of 2.6% to 3.0%. Maxima – at 2.8%. A study of the parameters affecting the efficiency of lateral daylight was made, especially against the background of the total use of modern energy-efficient windows, has not lost its relevance. Issues addressed of the influence of orientation, thermal resistance, and the coefficient of relative penetration of solar radiation (CRPSR) of the translucent structures of exterior wall envelope (TSEWE) on total heat loss during the heating period and its in-flow in the cooling period was studied. The aim of this study directed to determine the effect of both thermal resistance and CRPSR on the electricity consumption to compensate for heat losses and heat revenues through the TSEWE. As a result of research received the dependence of electricity consumption on the heating and cooling of the office space, from the CRPSR, the thermal resistance for different orientation of the TSEWE for the city of Ternopil. The obtained results made it possible to determine the conditions under which energy savings will be achieved, taking into account the reduction in its consumption for artificial lighting. Based on the obtained results of determination of the daylight autonomy of and existing expressions for determining heat loss and gain of the solar radiation through the TSEWE in the heating period, and excess heat supply in the cooling period for Ternopil, obtained expressions allowed one to determine the parameters for which the installation of the TSEWE allows to reduce the rooms total energy consumption. As a result of the above calculations, inequalities are obtained for determining the conditions for the positive effect of the TSEWE properties on the rooms total energy balance for Ternopol, for TSEWE of various orientations. The next stage of the work was the study of the economic and energy efficiency of the artificial lighting control systems, with the help of astronomical relays and motion sensors, by various types of light sources for the for stairwells (stair landings and staircases) of multistory residential buildings. The analysis of the residents’ monthly movement intensity of the 9-story residential buildings through the buildings entrance, doorways, and apartment doors was carried out. The economic and energy efficiency of use the artificial lighting control systems with an astronomical relays and motion sensors with different types of light sources was determined. Regardless of the light sources` type, the astronomical relay’s use leads to reduction in the electricity consumption of artificial lighting in 43.31% – 50.52%. Moreover, the motion sensors’ use on stairwells leads to a significant reduction in electrical energy consumption: in a case of halogen lamps – by 97.73%, compact fluorescent lamps – by 95.27%, light-emitting diodes lamps – by 93.98%. For the first time, the data of 9-story residential buildings inhabitants’ traffic intensity through the first-floor doorway for the Ternopil city, Ukraine has been carried out. From the economic efficiency point of view, the situation is somewhat different. For the considered need for the establishment of nine motion sensors, the economic effect of their use is significantly reduced. So, when the astronomical relay is installed, the cost of ownership decreases for 10 years: from IL – by 50.04%, HL – by 50.05%, CFL – by 46.38% and LED – by 43.98%, whereas when using motion sensors with IL – by 86.70%, HL – by 84.40%, CFL – by 46.62% and LED – by 15.70%. The scientific novelty of the study lies in the scientific substantiation and solution of an important scientific and technical problem of increasing the adequacy of energy efficiency assessment of lateral daylight based on an overnight account of many factors that significantly affect its qualitative and quantitative parameters during operation. The following scientific results were obtained: 1. It is obtained the analytical expressions for determining the relative and absolute values of the TSEWE glazing profile and foam filling area, of a rectangular shape TSEWE with any predetermined TSEWE coordination index, which makes it possible to determine the optimal, from the maximum glazing area point of view, their sizes. 2. The expression for the consolidated index of the glazing of a room is obtained, which makes it possible to determine the area of the TSEWE at which the prescribed by regulations value of the DF is provided without being tied to certain dimensions of the room. This expression takes into account the area of glazing the TSEWE, the WS area, as well as the depth and width of the room. An algorithm for calculating the window sill area has been developed to provide a prescribed by regulations DF value in non-shadowed rooms of arbitrary dimensions. This algorithm allows determining the area of a single-section TSEWE at which the prescribed by regulations value of the DF in the RP and, consequently, throughout the WS will be ensured 3. A technique for determining the TSEWE area at which the required DF value is provided has been developed. 4. It has been proven that for different sizes of rooms, the nature of the DF change relative to proportions is not synchronous. As can be seen from the obtained results, on the same intervals of proportions and with the same sizes of rooms, the DF increases, whereas in other cases it decreases. 5. As a result of the research, it was found that the highest efficiency of daylight usage in office rooms lighting, with prescribed by regulations illumination of 300 lx, will have a DF values range of 1.7% to 1.9%. For a value of 1.8% – it is maxima. At a illumination of 500 lx, maximum efficiency of TSBE usage is observed, with DF values of 2.6% to 3.0% and maxima at 2.8%. 6. The expression is obtained for determining the daylight autonomy, for a prescribed by regulations illumination value of 300 lx, for rooms of various sizes with different TSEWE areas. 7. It was found, that using of motion sensors on stairwells leads to a significant reduction in electricity consumption: when using IL – in 97.95, HL – in 97.73%, CFL – in 95.27%, LED – in 93.98%, while regardless of the type of the LS, using the astronomical relay leads to a reduction in the electricity consumption of artificial lighting in 49.31% - 50.58%. The practical significance of the results: based on the results of experimental re-search, theoretical generalizations and developments, decide whether there are problems that have important applied value: 1. Obtained results help calculate the minimum glazing area of the TSEWE to provide a prescribed by regulations DF value with a standard deviation of 0.894, based solely on the dimensions of the room. This is a prerequisite for using the obtained results in the development of buildings normative documents. 2. Expressions are obtained for determining the daylight autonomy, for 300 lx illumination value, for rooms of various sizes with different TSEWE areas. These expres sions make it possible to determine the duration of the provision of prescribed by regulations illumination in office rooms. It makes possible to calculate the energy efficiency of side daylighting using. 3. It was obtained the analytical expressions of determination of the parameters of the TSEWE, at which the positive effect on the energy balance of the room is blamed. 4. It has been conducted the experimentally determined the residents’ movement intensity through the doorway of the 9-story buildings first floor for three-hour time intervals from 7:00 to 22:00 and a 9-hour interval from 22:00 to 07:00 during the year. The obtained data make it possible to determine the energy and economic efficiency of using the artificial lighting control system with motion sensors.