Текст
                    Елагин Б.Т.
(1931-2002г.)
профессор, к.т.н.
специалист в области
строительной физики
и архитектуры. Автор
более 120 научно-
методических работ.
5 учебно-методических
пособий написано с
грифом Министерства
науки о образования
Украины. Выпускник
строительного
факультета Донецкого
политехнического
института группы СТ-2.
Основал и руководил
кафедрой Архитектура
промышленных и
гражданских зданий
более 20 лет.
Прядко Н.В.
доцент, к.т.н.
специалист в области
реконструкции жилых,
общественных и
промышленных зданий.
Декан строительного
факультета. Автор более
90 научно-методических
работ. Участвовал в
2-х Международных
конференциях
“Реконструкщя житла”
2002-2003г. Под его
руководством выполнено
4 работы по оценке
инсоляции затеняемых
зданий при уплотнении
застройки центральной
части города Донецка.

ntiCOA^IinOtilibir РАСИСТЫ Ь tiPXlllWVPt
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ Б.Т. Елагин М.В. Прядко ИНСОЛЯЦИОННЫЕ РАСЧЁТЫ В АРХИТЕКТУРЕ РЕКОМЕНДОВАНО Министерством образования и науки Украины как учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки,Архитектура” и „Строительство” Лист 1/11-2444 от 18.06.2003г. Макеевка - 2003
Е 47 П 85 УДК 628.921+728.1.011.22 Рекомендовано Министерством образования и науки Украины в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, которые обучаются по специальностям „Архитектура” и „Строительство”, лист Рецензенты: А.Б.Найлюнов, д.т.н., профессор (зав. кафедрой „Городское строительстов и хозяйство” Донбасской государственной академии строительства и архитектуры); Н.В. Тимофеев, к.т.п., доцент кафедры „Архитектура промышленных и гражданских зданий” Донбасской государственной академии строительства и архитектуры; Е 47 | Б.Т.Елагин П 85 М.В. Прядко. Инсоляционные расчёты в архитектуре. Учебное пособие. Макеевка.: ДонГАСА, 2003г. -47с. ISBN 5-7763-1157-8 Рассмотрены основные воздействия солнечной радиации на человека и санитарно-гигиеническое состояние помещений. Приведены основные нормативные требования и рекомендации по обеспечению условий инсоляции при реконструкции жилой застройки. Представлен графический алгоритм расчёта продолжительности инсоляции объектов в условиях их затенения зданиями различной конфигурации и высоты. Пособие может быть также использовано для расчета солнцезащитных устройств- козырьков, навесов для защиты помещений от солнечной радиации в районах с жарким климатом. Учебное пособие предназначено для студентов строительных специальностей. Авторы выражают искреннюю благодарность за ценные замечания и рекомендации рецензентам учебного пособия, а также Веремееву А.А., Прядко И.Н. за техническую помощь при подготовке графического материала и Редкозубову А.А. за художественное оформление. © Донбаська державна академ!я буд| г.ниц| г.а i архггектури
Введение Законом Украины «Про генеральную схему планировки территории Украины» обозначена необходимость увеличения территорий природоохранного, рекреационного, оздоровительного, историко- культурного назначения, а так же жилой и общественной застройки с повышением эффективности использования земель населенных пунктов. Концепция развития населенных пунктов Украины, которая утверждена Постановлением Верховного Совета Украины, обозначила главные направления их развития, которые будут определять практические задачи развития и реконструкции территории. Прежде всего, в будущих десятилетиях мы будем внедрять принципы компактного города, рекомендованные Европейской экономической комиссией ООН. В советское время реконструкция исторических районов, намеченная генеральными планами, практически не осуществлялась. Последние годы независимости Украины нам дали примеры удачной регенерации городской среды городов Ивано-Франковска и Полтавы. На современном этапе в новых генеральных планах Киева, Севастополя, Винницы, Донецка, которые развиваются в условиях рыночной экономики, частной собственности на землю и недвижимость, одной из основных задач становится эффективная реконструкция районов существующей застройки центральных частей городов. Процесс развития городского строительства концентрируется на регенерации районов крупных городов. Строительство жилья в пригородных зонах тянет за собой значительные затраты земельных ресурсов, потерю ценных природных зеленых зон и чрезмерный рост затрат на транспортные и инженерные сети. В этой связи инвесторы, как правило, заинтересованы в поиске территориальных ресурсов в границах районов существующей застройки. Увеличение плотности и повышение этажности при реконструкции застройки приводит к изменению инсоляционного режима для ранее построенных зданий, т.е. создаются условия затенения, уменьшается время инсоляции, что часто входит в противоречие с действующими строительными нормами, которые вполне определенно регламентируют условия инсоляции помещений для жилых и общественных зданий [2]. Целью настоящего пособия является ознакомление с процессом инсоляции, а так же методами расчёта и решениями инсоляционных задач, применяемых к условиям городской застройки. Слово инсоляция латинского происхождения (insolare - выставлять на солнце) и имеет смысл - облучение прямыми солнечными лучами. В общем потоке солнечного излучения или солнечной радиации у поверхности Земли различают прямую, рассеянную и отраженную радиацию. Инсоляционные расчеты предполагают решение задач, связанных только с прямой радиацией, т.е. инсоляцией. Угол отраженной и -3-
рассеянной радиации обычно ведётся методами, несколько отличающимися от инсоляционных расчетов. Задачи, которые решаются с помощью инсоляционных расчетов, следующие: 1) определение продолжительности инсоляции помещения, 2) расчет геометрических характеристик солнцезащитных устройств (СЗУ), 3) построение суточного хода тени от здания на генплане участка, определение продолжительности инсоляции точки на здании или генплане. При решении всех этих задач, прежде всего, необходимо учитывать положение Солнца на небосводе, или, как говорят, учитывать координаты Солнца. 1. Координаты Солнца. Рассмотрим схему видимого движения Солнца по небосводу (рис. 1.1). На рис.1.2. размещена схема, объясняющая кажущееся движение Солнца относительно точки Земли, за которую выбран Киев. Небосвод представляется полусферой, опёртой на горизонтальную плоскость, в центре которой находится рассматриваемая точка О. Через эту точку проходит полуденная линия Юг-Север (ю-с) и линия Восток-Запад (в-з), определяющие ориентацию в данной точке. Солнце, взойдя на Востоке, движется по кругу, занимая на небосводе в данный момент определённое положение, которое характеризуется двумя координатами - высотой стояния и азимутом. Высоту стояния Солнца находят по углу h между лучом, исходящим из центра солнечного диска к рассматриваемой точке О, и его проекцией на горизонтальной плоскости. Азимут Солнца а - это угол между полуденной линией и горизонтальной проекцией луча, направленного к рассматриваемой точке О от центра солнечного диска. В данном случае азимут отсчитывают от Юга к Северу. По схеме видимого движения солнца на небосводе необходимо уяснить некоторые важные особенности это движения. После восхода на Востоке Солнце в течение дня опишет дугу окружности. На следующий день Солнце опишет тоже дугу, но она уже не совпадёт с дугой предыдущего дня, а пройдёт выше или ниже её, отличаясь на некоторую угловую величину 5, которая называется склонением. В течении года величина склонения изменяется от - 23,4° до + 23,4°, дважды проходя через ноль. Нулевое значение склонения оказывается в те дни, когда Солнце взойдёт точно на Востоке. В этот день оно опишет дугу на небосводе, равную половине окружности. Для этого случая движения Солнца день будет равен ночи. Такие периоды называются равноденствием: 21 марта - весеннее, 21 сентября - осеннее. В период равноденствия Солнце проходит по большому кругу небесной сферы, плоскость которого совпадает с плоскостью небесного экватора. После весеннего равноденствия склонение приобретает положительные значения, так как Солнце за день описывает дату, равную более половины
61 Рис. 1.1. Схема видимого движения Солнца по небосводе: а - в средних широтах северного полушария; б - на экваторе; в - на полюсе.
Рис. 1.2. Схема, объясняющая кажущееся движение Солнца относительно точки Земли, за которую выбран Киев. -6-
окружности, которая располагается выше дуги, соответствующей равноденствию. Максимального значения склонение достигнет в день летнего солнцестояния - 22 июня и равного +23°27' После этого склонение уменьшается, в момент осеннего равноденствия снова становится равным пулю, после чего начинает приобретать отрицательные значения. Солнце за день описывает на небосводе дугу, равную менее половины окружности. В этот период день становится короче ночи. Минимального значения склонение достигает 21 декабря в день зимнего солнцестояния и равно оно - 23°27'. После этого склонение начинает возрастать, достигая нулевого значения в момент весеннего равноденствия и т.д. Из этого следует, что склонение влияет на значение координат Солнца. Проходя по небосводу, при определённом склонении Солнце занимает каждый час определённое положение. За 24 часа оно опишет полный круг в 360°. При этом условии 1 час будет соответствовать 15°. При расчёте координат Солнца время отсчитывают обычно от линии, образованной пересечением вертикальной плоскости, проходящей через полуденную линию с плоскостью, в которой лежит видимый путь движения Солнца по небосводу (см.рис.1.1а). Инсоляционные расчёты обычно производят с интервалом в один или два часа. Другая особенность движения Солнца на небосводе та, что для данного географического пункта плоскость, в которой лежит видимый путь движения Солнца по небосводу имеет отклонение относительно вертикальной линии. Эго отклонение характеризуется углом (угол <р), который называется географической широтой местности. Следует отметить, что на экваторе, где географическая широта равна нулю, плоскости, в которых лежит видимый путь движения Солнца, вертикальны (см.рис.1.1б); на полюсах, где географическая широта равна 90°, - горизонтальны (см. рис.1.1в). Из этого следует, что географическая широта также влияет на координаты Солнца. Рассмотрев особенности видимого движения Солнца на небосводе, можно сделать вывод о том, что координаты Солнца на небе зависят от склонения, времени суток и географической широты. Функциональная связь между этими величинами выражается формулами Координат Солнца: sin h = sin <р sin 8 г cos <р cos 8 cos t; (1) sin a = cos 8 sin t, cos h; (2) где h - высота стояния Солнца; <p - географическая широта; 8 - склонение Солнца; t - время, выраженное в градусах (1ч = 15°); а - азимут Солнца. -7-
Формулы (Ви (2) позволяют с достаточной точностью определить координаты Солнца, хотя в действительности они будут несколько отличаться, так как формулы не учитывают таких факторов, как суточное изменение склонения, неравномерность вращения Земли, рефракцию и т.д., влияющих на значение координат Солнца. Однако, влияние этих факторов незначительно и практически в инсоляционных расчётах ими можно пренебречь. Для практических инсоляционных расчётов в таблице 1.1 приведены координаты Солнца - высота стояния и азимуты, - рассчитанные по приведённым формулам на каждый час дня в декабре, январе, ноябре, марте, сентябре, июле и июне для широт 44 - 52° с.ш„ что соответствует широтному интервалу Украины. В этих таблицах азимуты отсчитаны от юга. Таблица 1.1. Высота стояния и азимут Солнца для широтного интервала Украины. (44 - 52° с. ш) Градусы с.ш. Часы суток 4-20 5-19 6-18 7-17 8-16 9-15 10-14 11-13 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Декабрь (8 = - 23°,4) 44 3,1 52,7 11,0 41,4 17,2 28,7 21,2 14,8 22,6 0,0 46 1,9 52,7 9,5 41,1 15,5 28,4 19,3 14,6 20,6 0,0 48 0,7 52,6 8,0 40,9 13,7 28,2 17,3 14,4 18,6 0,0 50 0,5 52,6 6,5 40,8 11,9 28,0 15,4 14,3 16,6 0,0 52 5,0 40,6 10,2 27,8 13,5 14,1 14,6 0,0 Январь и ноябрь (8 = -20°) 44 5,8 54,9 13,9 43,2 20,4 30,1 24,5 15,5 26,0 0,0 46 4,6 54,7 12,4 42,9 18,6 29,7 22,6 15,3 24,0 0,0 48 3,5 11,0 16,9 20,7 22,0 -8-
продолжение табл. 1.1 54,6 42,6 29,4 15,1 0,0 50 2,3 54,5 9,6 42,4 15,1 29,1 18,7 14,9 20,0 0,0 52 1,1 54,5 8,0 42,1 13,4 28,9 16,8 14,7 18,0 0,0 Февраль и октябрь (8 = -11 °30') 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 44 2,18 71,3 12,35 60,25 21,16 48 28.06 34,5 32,85 17,56 34,5 0,0 46 1,93 71,26 11,36 59,94 19,75 47,41 26,5 33,92 30,93 17,2 32,5 0,0 48 1,24 71,21 10,35 59,58 18,4 46,91 24,82 33,38 29,16 16,86 30,5 0,0 50 0,58 71,18 9,33 59,2 17,16 46,6 23,17 32,9 26,1 16,56 28,5 0,0 52 8,2 59,05 15,63 46,16 21,43 32,43 25,2 16,26 26,5 0,0 Март и сентябрь (8 = 0) 44 0,0 90,0 10,7 79,5 21,1 68,1 30,6 55,2 38,5 39,7 44,0 21,0 46,0 0,0 46 0,0 90,0 10,4 79,1 20,3 67,4 29,4 54,3 37,0 38,8 42,1 20,4 44,0 0,0 48 0,0 90,0 10,0 78,7 19,5 66,8 28,2 53,4 35,4 37,8 40,3 19,8 42,0 0,0 50 0,0 90,0 9,6 78,4 18,7 66,1 27,0 52,5 33,8 37,0 38,4 19,3 40,0 0,0 52 0,0 90,0 9,2 78,1 17,9 65,5 25,8 51,8 32,2 36,2 36,5 18,8 38,0 0,0 Апрель и август (8 = + 11°30') 44 7,9 98,3 18,7 87,9 29,4 76,9 39,6 64,0 48,5 48,9 55,0 26,3 57,5 0,0 46 8,2 98,1 18,6 87,3 28,9 75,8 38,7 62,5 47,1 47,1 53,2 25,1 55,5 0,0 48 8,5 97,0 18,5 86,6 28,5 74,8 37,7 61,2 45,7 45,7 51,4 24,0 53,5 0,0 50 8,7 97,5 18,4 85,9 27,9 73,7 36,7 59,8 44,1 44,2 49,3 23,0 51,5 0,0 -9-
продолжение табл. 1.1 52 0,1 108,8 9,1 97,2 18,2 85,3 27,3 72,7 35,7 58,6 42,8 42,9 47,7 22,1 49,5 0,0 Май и июль (8 = + 20°) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ЛЛ 3,6 13,7 24,3 35,2 45,7 55,3 63,0 66,0 чч 114,5 104,5 94,7 84,7 72,0 56,8 32,5 0,0 ДА 4,5 14,3 24,5 34,9 45,0 54,3 61,2 64,0 ЧО 114,4 104,0 93,6 83,6 70,2 53,2 30,2 0,0 ия 5,2 14,8 24,6 34,7 44,3 53,0 59,5 62,2 Чо 114,2 103,6 92,8 81,0 69,2 51,3 28,7 0,0 6,1 15,2 24,7 34,3 43,6 51,7 57,8 60,0 DU 114,1 103,1 91,8 80,3 66,6 49,4 27,1 0,0 6,9 15,6 24,8 33,9 42,7 50,4 55,9 58,0 DZ 113,8 102,7 90,5 78,7 64,8 47,5 25,7 0,0 Июнь (8 = 23°24') ЛЛ 6,0 16,0 26,5 37,3 47,8 57,9 66,0 69,4 чч 116,9 107,3 97,9 87,8 75,9 59,8 35,7 0,0 ИА 6,9 16,6 26,8 37,2 47,4 56,9 64,4 67,4 ЧО 116,8 107,3 96,8 86,1 73,6 57,2 33,3 0,0 ИЯ 7,8 17,2 27,0 37,0 46,8 55,8 62,7 65,4 Чо 116,5 106,2 95,8 84,6 71,5 54,5 31,2 0,0 сп 0,4 8,7 17,7 27,2 36,7 45,9 54,6 60,9 63,4 DU 127,4 116,3 105,5 94,8 83,3 68,8 52,4 29,3 0,0 1,7 9,6 18,2 27,3 36,5 45,4 53,3 59,2 61,4 JZ 127,3 115,9 104,9 93,8 81,6 67,7 50,2 27,6 0,0 Примечание: в верхней строчке указана высота стояния Солнца, в нижней - азимут, отсчитанный от юга. На рис. 1.3, 1.4,1.5 и 1.6 приведены солнечные карты, соответственно, для 46°, 48°, 50° и 52° северной широты. 2. Лучистая энергия Солнца. Основной внешний источник теплоты на Земле - лучистая энергия Солнца, или, как ее называют, солнечная радиация. Солнце, принадлежащее к числу' желтых звезд-карликов, удалено от Земли в среднем на 150 млн. км. Его радиус составляет 695 000 км. Это в 109,1 раза больше среднего радиуса Земли. Несмотря на такие колос- сальные размеры, солнечный диск на небосводе невелик и его видимый -10-
Рис. 1.3. Солнечная карта, построенная для 46° с.ш. Пунктир - проекции траекторий движения Солнца приведены для июня, марта (сентября) и декабря; сплошными линиями соединены точки с одинаковым значением времени. -11-
Рис. 1.4. Солнечная карта, построенная для 48° слп. Пунктир - проекции траекторий движения Солнца приведены для июня, марта (сентября) и декабря; сплошными линиями соединены точки с одинаковым значением времени. -12-
Рис. 1.5. Солнечная карта, построенная для 50° с.ш. Пунктир - проекции траекторий движения Солнца приведены для июня, марта (сентября) и декабря; сплошными линиями соединены точки с одинаковым значением времени. -13-
Рис.1.6. Солнечная карта, построенная для 52°c.hl Пунктир - проекции траекторий движения Солнца, приведены для июня, марта, сентября и декабря; сплошными линиями соединены точки с одинаковым значением времени. -14-
угловой диаметр составляет в среднем 31'59". Температура поверхности Солнца составляет —6000°. Тепловое действие Солнца на Землю можно прежде всего охарактеризовать так называемой солнечной постоянной, которая представляет собой поток лучистой энергии, приходящейся на поверхность, нормальную лучам, за пределами атмосферы. Значение солнечной постоянной достигает 1364 Вт/м2. Спектральный состав солнечной радиации включает в себя излучения с длинойволны 190...24000 нм. В спектре теплового излучения различают ультрафиолетовую, види- мую и инфракрасную области. Ультрафиолетовая область содержит излучение длиной 190..,400 нм. Однако до земной поверхности проникает ультрафиолетовое излучение длиной 290...400 нм. Видимая часть спектра находится в интервале 400...750 нм, инфракрасная 750...24000 нм. В общем потоке солнечной радиации каждая из областей излучения составляет соответственно 7, 46 и 47%. 2.1. Действие солнечной радиации на человека. Влияние солнечной радиации на организм человека может быть положительным и отрицательным. К положительным влияниям солнечной радиации следует отнести общетонизирующее, витаминообразующее, эритемное (эритема, греч. erythema - покраснение), загарное; к отрицательным - перегрев, слепящее действие. Общетонизирующее действие связано с улучшением самочувствия и настроения, повышением эмоциональности и активности при выполнении трудовых процессов. Витаминизирующее действие обусловлено наличием в солнечном излучении ультрафиолетовой радиации (УФР), длинноволновая часть которой способствует образованию витамина D, регулирующего солевой обмен в организме. Облучение человека солнечными лучами приводит к нарушению терморегуляции в организме. Так при инсоляции теплопоступления в организм могут превышать нормативные теплопотери в 2,5 - 5 раз. Это приводит к повышению температуры таких жизненно важных органов, как мозг, печень и т.д., что нарушает их нормальную функцию и может иметь тяжелые физические последствия. Слепящее действие солнечного излучения связано с нарушением зрения в результате освещения предметов, находящихся в поле зрения, прямыми лучами. При интенсивном световом потоке (а суммарная естественная освещённость может достигать 80...90 кЛк) снижается острота и контрастная чувствительность зрения, повышается его утомляемость. -15-
2.2. Влияние солнечной радиации на санитарно-гигиеническое состояние помещений. Солнечная радиация, проникающая в помещение, формирует определённые санитарно-гигиенические условия для человека, которые могут быть благоприятными и неблагоприятными. Благоприятное влияние солнечного излучения на санитарно- гигиенические условия в помещениях обусловлено главным образом наличием ультрафиолетового излучения, которое проявляется в виде бактерицидного (санирующего') и биологического действия. Солнечные лучи уничтожают микробов или замедляют их развитие. Интенсивность и спектральный состав ультрафиолетового излучения, проникающего в помещение, в основном, зависят от спектральных характеристик материалов, используемых для заполнения проёмов. Известно, что обычное силикатное оконное стекло пропускает ультрафиолетовые лучи в полосе, превышающей 31О...315нм. Лучшей пропускной способностью ультрафиолетовых лучей обладает оргстекло, полиэтиленовые плёнки и обогащённые стёкла. Большинство отделочных материалов обычно поглощают ультрафиолетовые лучи. Коэффициенты отражения ультрафиолетового излучения с длинной волны 300 нм [5] следующие: свежий снег - 0,85, алюминиевая краска - 0,65, белая известь - 0,48, светлый сухой песок - 0,17, вода - 0,05, трава - 0,02. Отделочные слои, содержащие кальций (известь, силикатные краски) имеют достаточно высокий коэффициент отражения ультрафиолетовых лучей. Следовательно, практически почти полное отсутствие отраженной составляющей ультрафиолетовой радиации обусловливает резкую неравномерность ультрафиолетового излучения по глубине помещения; в заметных дозах оно может быть только в зонах инсоляции и в зонах, облучаемых достаточно большими участками неба, прилегающими к зениту. Бактерицидную эффективность ультрафиолетового излучения с длиной волны 254 нм, принято считать за единицу. С увеличением длины волны бактерицидная эффективность падает. Так, ультрафиолетовое излучение при длине волны 280 нм, достигающее поверхности Земли, имеет эффективность 0,6, а при длине волны 320 нм, что соответствует УФР, проникающей в помещение через стекло, составляет всего 0.004. Биологическая эффективность ультрафиолетового излучения оценивается по эритемному' действию и выражается в особых единицах - эрах (эр) или микроэрах (мкэр). Максимальной эритемной эффективностью обладает излучение с длиной волны 297 нм, 1 эр соответствует излучению в 1 Вт с той же длиной волны. Указания по профилактике светового голодания людей устанавливают норму ультрафиолетовой облучённости в пределах 1,5... 7,5 мкэр/м". В -16-
условиях Москвы и Санкт-Петербурга при ясной погоде в помещениях на расстоянии 1 - 2 м от окон, имеющих двойное остекление, эритемная облучаемость на горизонтальной плоскости составляет всего лишь 0,2 мкэр/м2. При открытом окне облучённость достигает 5... 7 мкэр/м2. Приведённые факты могли бы поставить под сомнение роль ультрафиолетового излучения в формировании среды помещения. Однако специальные исследования показали, что положительное влияние ультрафиолетового излучения на человека не может быть компенсировано, при этом бактерицидная и биологическая эффективность ультрафиолетового излучения возрастает под влиянием других участков солнечного спектра и даже незначительные дозы естественного ультрафиолетового излучения имеют большое гигиеническое значение. Неблагоприятное воздействие солнечной радиации на санитарно- гигиенические условия в помещениях связано с перегревом помещений в летнее время. Теплота, попадаемая в помещение при солнечном облучении через светопрозрачные и непрозрачные ограждения, приводит к повышению температуры воздуха внутри помещения. В летнее время при температуре воздуха 22 °C в инсолируемых помещениях создаются дискомфортные условия. При таких условиях снижается производительность труда, повышается общая утомляемость, увеличиваются ошибки и брак в работе. Неблагоприятным действием солнечной радиации является также создание блёсткости и больших контрастов яркости при проникании прямых солнечных лучей в помещение. 3. Нормативные требования и рекомендации по обеспечению условий инсоляции. В целях наиболее эффективного использования благотворного действия солнечной радиации и ограничения его вредного влияния введено нормирование условий инсоляции. В соответствии с требованиями ДБН- 360-92** “Градостроительство, планировка и застройка городских и сельских поселений” [2] устанавливается размещение, ориентация, а также продолжительность инсоляции помещений жилых и общественных зданий (за исключением детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов) и территорий не менее 2.5 часов в день в период с 22 марта по 22 сентября на территории Украины. Размещение и ориентация зданий детских дошкольных учреждений, общеобразовательных школ, школ-интернатов, учреждений здравоохранения и отдыха должны обеспечивать непрерывную трёхчасовую продолжительность инсоляции в помещениях, предусмотренных санитарными нормами и правилами обеспечения инсоляции жилых и общественных зданий и территории жилой застройки. -17-
В условиях застройки зданиями 9 этажей и более допускается одноразовая прерывистость инсоляции жилых помещений при условии увеличения суммарной продолжительности инсоляции в течении дня на 0,5 часа. В жилых домах меридионального типа, где инсолируются все комнаты квартиры, а также при реконструкции жилой застройки или при размещении нового строительства в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, дорогостоящая подготовка территории, зона общегородского и районного центра) допускается сокращение продолжительности инсоляции помещений на 0.5 часа. Объемно-планировочное решение жилых зданий должно обеспечивать требуемую инсоляцию в 1-3 комнатных квартирах не менее чем в одной комнате, в 4-6 комнатных квартирах - не менее чем в двух комнатах. В общежитиях суммарная площадь таких комнат должно составить не менее 60% жилой площади общежития [1]. Защиту от излишнего теплового воздействия инсоляции следует предусматривать на территории жилой застройки в III и IV климатических районов не менее чем до половины игровых площадок, мест размещения игровых и спортивных устройств, площадок для отдыха и не менее чем для % тротуаров и пешеходных дорожек. В жилых зданиях, расположенных в указанных районах, не разрешается ориентация квартир, при которой окна жилых комнат и рабочих помещений общественных зданий выходят на одну сторону здания в пределах сектора горизонта от 200° и до 290°. 4. Методы инсоляционных расчетов. Все существующие методы инсоляционных расчетов по своей математической природе можно разбить на 3 типа. Метод проекции телесных углов, сущность которого состоит в том, что горизонтальная проекция телесного угла, описанного из рассматриваемой точки по затеняющем}' контуру совмещается своим центром с центральной точкой солнечной карты, которая также представляет собой проекцию небесной, полусферы на горизонтальную поверхность с нанесёнными проекциями траектории движения солнца в соответствующий период, т.е. в данном случае солнечная карта представляет собой горизонтальную проекцию телесного угла, описанного из центра по круговой линии горизонта. Этот метод позволяет определить временные характеристики инсоляции, т.е. начало, конец, продолжительность инсоляции точки, произвольно расположенной в пространстве. В рассматриваемом случае архитектурной практике точка может быть расположена на фасаде здания, на генплане, в помещении. Метод проекции лучей. В основе метода лежит определение длины тени от вертикально поставленного стержня в заданные часы дня. Метод позволяет проводить инсоляционный анализ территории на генплане и -18-
определять при этом суточный ход площади затенения на генплане (конверты теней), продолжительность затенения или инсоляции площади на генплане в заданные времена года. Метод анализа угловых параметров инсоляции, состоит в том, что, исследуя изменение угловых параметров инсоляции и сравнивая их с вертикальными и горизонтальными углами раскрытия проема можно определить продолжительность инсоляции помещения через проем, размеры затеняющих плоскостей СЗУ, обеспечивающих заданную продолжительность инсоляции помещения, площадь инсоляции в помещении и её суточное изменение. 5. Графический метод определения продолжительности инсоляции помещения. Из всех известных графических методов определения продолжительности инсоляции помещений наибольшей наглядностью и универсальностью отличается метод В.А. Дунаева [4]. Для решения инсоляционных задач, кроме солнечной карты необходимо располагать вспомогательной контурной сеткой, с помощью которой возможно построить телесные углы, описанные из данной точки по контуру затеняющего объекта. В зависимости от положения в пространстве рассматриваемой точки и геометрических особенностей затеняющих объектов геометрическая структура вспомогательной контурной сетки может быть различной. Вспомогательную контурную сетку необходимо строить каждый раз в зависимости от поставленной задачи. На рис. 5.1 представлена схема построения вспомогательной контурной сетки при одностороннем расположении затеняющих объектов. Эта вспомогательная контурная сетка представляет систему радиальных линий, соответствующих вертикальным линиям и систему плавных эллиптических кривых, которые представляют собой горизонтальные проекции линий пересечения наклонных плоскостей с поверхностью полусферы. Эти линии соответствуют горизонтальным линиям. Обе системы линий построены в интервале 10°. На рис.5.2 представлена вспомогательная контурная сетка при двухстороннем противоположном расположении затеняющих объектов. Она представляет сдвоенную схему рассмотренной выше контурной сетки. На рис.5.3 представлена вспомогательная контурная сетка при четырехстороннем расположении затеняющих объектов. Она представляет собой систему радиальных линий, соответствующих вертикальным линиям и систему эллиптических линий, расположенных во взаимно перпендикулярном направлении. На рис.5.4 представлена схема построения вспомогательной контурной сетки для затеняющих объектов круглой формы на -19-
80 90 90 Рис.5.1. Схема построения вспомогательной контурной сетки при одностороннем расположении затеняющих объектов. -20-
Рис.5.2. Вспомогательная контурная сетка при двухстороннем противоположном расположении затеняющих объектов. -21-
о Рис.5.3. Вспомогательная контурная сетка при четырехстороннем расположении затеняющих объектов. -22-
80 90 Рис.5.4. Схема построения вспомогательной контурной сетки для затеняющих объектов круглой формы на горизонтальной поверхности. -23-
горизонтальной поверхности. Эго вспомогательная контурная сетка представляет систему радиальных прямых и окружностей, соответствующих широтному их положению. 5.1. Инсоляция точки на фасаде. Наиболее простой является задача об инсоляции точки на фасаде (рис. 5.1.1). Для решения этой задачи, прежде всего, необходимо определить телесный угол, который в данном случае описывается радиусом R=1 из точки М по стене - это 180° в вертикальной плоскости, и по горизонтальной плоскости, ограниченной линией АВ. При этом углы «| и а2 представляют горизонтальные углы раскрытия, ив сумме равны 180°, угол р - вертикальный угол раскрытия, равный 90°. Полученный таким образом телесный угол представляет собой четверть сферы и проекция его на горизонтальной плоскости соответствует полукругу. Так как фасад имеет определенную ориентацию, которая определяется углом, отсчитанным от юга полуденной линии до перпендикуляра MS, то полученную картограмму (рис.5.1.2) следует центрами совместить с солнечной картой (рис. 5.1.3) так, чтобы перпендикуляр MS расположился от полуденной линии на величину, равную заданной ориентации, в данном случае т]=45°. Из полученной таким образом схемы совмещения картограммы и солнечной карты видно, что точка М будет инсолироваться с момента восхода Солнца до 14:00. Если от точки М на некотором расстоянии расположить пилястру d и, таким образом, уменьшить горизонтальный угол раскрытия для точки М до величины a'i, то продолжительность инсоляции точки будет длиться с момента восхода Солнца до 11:30 (Рис.5.1.3). 5.2. Инсоляция окна. Для оценки условий инсоляции окна принимается точка М (рис.5.2.1) расположенная с внутренней стороны середины подоконной части оконного проема. Определение телесного угла, описанного из этой точки по затеняющему контуру проема, производится с помощью горизонтального угла раскрытия, равного 2<ц и вертикального угла [V При этом используется вспомогательная контурная сетка, для одностороннего расположения затеняющих объектов, приведенная на рис. 5.1. С помощью углов 2а! и рь строится картограмма контуров затенения окна (рис.5.2.2 - сплошные линии). Полученная картограмма совмещается с солнечной картой центрами (рис.5.2.3). Из этой схемы видно, что инсоляция окна, ориентированного на юго-восток (т]=45°) будет длиться с момента входа солнца до 13:00. Если окно снабдить вертикальными пилястрами (рис.5.2.1 - пунктир), которые уменьшают горизонтальный угол раскрытия до величины 2а2, то -24-
Рис.5.1.1. Схема к расчету инсоляции точки М на фасаде юго-восточной ориентации (г) =45°), 6- вертикальный угол раскрытия, он, и аг - горизонтальные углы раскрытия, равные 90°, a'i, - горизонтальный угол раскрытия при наличии пилястры d, равный 35°, А-В - линия горизонта. Рис.5.1.3. Совмещение вспомогательной контурной сетки с солнечной картой, пунктирной линией показана горизонтальная проекция траектории движения Солнца 22.Ш и 22.IX. Рис.5.1.2. Схема к определению инсоляционных углов на вспомогательной контурной сетке. ai,<X2,a'i,d - см. рис.5.1.1. -25-
Рис.5.2.1. Схема к определению углов инсоляции окна; а- горизонтальные углы инсоляции, fl- вертикальные углы инсоляции; пунктиром показаны затеняющие элементы: козырек, пилястра, противостоящее здание. Рис.5.2.3. Совмещение картограммы с солнечной картой при юго-восточной ориентации окна (tj-45°). Рис.5.2.2. Картограмма контуров затенения окна с вертикальным углом раскрытия 70° и горизонтальным углом раскрытия 120°(жирные линии); пунктир 55° соответствует контуру окна с козырьком, пунктир 30° соответствует контуру затенения противостоящим зданием; радиальные пунктирные линии под углом 100°(2х50°) ограничивают контур затенения при наличии вертикальных ребер, а,(8 - см. рис.5.2.1 -26-
продолжительность инсоляции окна уменьшится примерно на 40 минут и продлится с момента восхода солнца до 12:20 (рис.5.2.3). Применение горизонтального козырька с вертикальным углом раскрытия р2=55°, практически не изменяет продолжительность инсоляции. Наличие противостоящего, бесконечной длины, затеняющего здания, создающего угол затенения по вертикали Рз=30° уменьшает продолжительность инсоляции, которая будет длиться с 10:00 до 13:00, если окно свободно от солнцезащитных устройств (СЗУ) (рис.5.2.3). 5.3. Построение картограмм. В решении инсоляционных задач методом проекции телесных углов наибольшую сложность представляет построение картограмм контуров затенения окна противостоящими зданиями. Для методического упорядочения решения поставленной задачи предлагается следующий порядок решения (рис.5.3.1): 1) располагая планом окна и положением противостоящего здания, делается разрез по центру проема и противостоящего здания; 2) определяются горизонтальные углы раскрытия окна щ и «2 и углы затенения а3 и а4, которые отсчитываются от линии, проходящей через рассматриваемую точку М перпендикулярно плоскости стены, (линия MS); 3) определяются вертикальные углы раскрытия [51, и углы затенения - р2, которые отсчитываются от горизонта; 4) обозначаются точки, определяющие контур затенения (а, Ь), через которые проходят лучи, соответствующие горизонтальным и вертикальным углам раскрытия и затенения; 5) составляется таблица, в которую вносятся точки определяющие контур затенения (а, Ь) и их угловые координаты а и р ; 6) по этим данным на вспомогательную контурную сетку наносится затеняющий контур противостоящего здания (на рис.5.3.1-5.3.4 показано штриховкой); 7) располагая данными об ориентации т], полученная картограмма центром совмещается с центром солнечной карты и по проекции траектории движения солнца определяется время инсоляции с учетом затенения противостоящим зданием. Для простоты построения картограммы на плане и разрезе углы обозначаются просто лучом с присвоенным ему значением угла в градусах (рис. 5.3.1 -5.3.4). На рис.5.3.1 представлен вариант затенения окна противостоящим зданием, имеющим простое очертание контура затенения, который определяется точками а, Ь; приведена таблица угловых координат каждой точки и схема картограммы контура затенения окна. На рис.5.3.2 представлен вариант затенения окна противостоящим зданием, имеющим сложное очертание контура затенения, который определяется точками a, b, с, d, е и f; приведена таблица угловых -27-
Рис.5.3.1. Схема построения картограммы контура затенения окна противостоящим зданием с простым очертанием в плане. Примечание: 1. Буквенные обозначения лучей ап и /За соответствуют углам, величина которых равна: для /Зп - углу между лучем и поперечной осью окна, для 61 -углу между лучем и горизонталью. 2. ai и аг горизонтальные углы раскрытия окна, /31 - вертикальный угол раскрытия окна. -28-
Рис.5.3.2. Схемы построения картограммы контура затенения окна противостоящим зданием со сложным очертанием в плане. Примечания: 1. Буквенные обозначения лучей ап и /Зп соответствуют углам, величина которых равна: для ап - углу между лучем и поперечной осью окна, для /Зп -углу между лучем и горизонталью. 2. а, и /За горизонтальные углы раскрытия окна, /8, - вертикальный угол раскрытия окна. -29-
координат каждой точки и схема картограммы контура затенения окна. Линия затенения находится в одной горизонтальной плоскости, но выступающие части фасада определяют различные вертикальные углы затенения р2, Рз, чем и объясняется ломаный характер верхней части контура затенения на картограмме. На рис.5.3.3 представлены схемы построения контуров затенения окна от сблокированных зданий разной высоты, в этом случае величины вертикальных углов затенения р различны, чем и объясняется также ломаный характер верхней части контура затенения. На рис.5.3.4 рассмотрен случай, когда затеняющее здание простой конфигурации стоит под некоторым углом относительно окна. Здесь хотя точки а и Ь, определяющие контур затенения, и лежат в горизонтальной плоскости, однако на картограмме из-за различия величины углов р2 и р3, верхняя линия контура затенения проецируется в виде эллиптической кривой. На рис. 5.3.5 показано здание более сложной конфигурации, стоящее также под углом к фасаду', где расположено окно. В этом случае, хотя точки а, Ь, с и d расположены в горизонтальной плоскости, однако верхнее очертание контура затенения дает сочетание кривых. Рис. 5.3.6 представляет случай построения картограммы контура затенения от сблокированных зданий различной высоты, расположенных под углом к плоскости окна. В этом случае верхний контур затенения представляет сложное очертание, состоящее из криволинейных и прямолинейных частей. На рис. 5.3.7 представлено построение картограммы затенения точки М, находящейся на улице и затеняемой параллельно расположенными противостоящими зданиями. Для этого случая следует воспользоваться вспомогательной контурной сеткой, приведенной на рис.5.2 для затеняющих объектов, расположенных с двух противоположных сторон. Решение задачи следует начать с выявления точек, определяющих контур затенения - это точки а. Ь, с одной стороны улицы и точки с, d, е, f и h с другой. После этого определяются угловые координаты этих точек а, Р и заносятся в таблицу'. По данным этой таблицы с помощью вспомогательной контурной сетки ведется построение контуров затенения с противоположных сторон относительно центра М на картограмме. Совмещая полученную картограмму’ с солнечной картой при заданной ориентации улицы (11=45°, ю.з.), можно видеть, что точка М будет инсолироваться с14:00 до 16:00 в период 21 марта и 21 сентября. Если высота домов, контур затенения которых будет уменьшаться (пунктир со сплошной линией), то вертикальный угол раскрытия Р! будет равен Ро. В этом случае продолжительность инсоляции увеличится и будет длиться с 12:40 до 16:00 (рис.5.3.7, пунктир со сплошной линией на картограмме). -30-
Примечания: 1. Буквенные обозначения лучей ап и /Зп соответствуют углам, величина которых равна: для ап - углу между лучем и поперечной осью окна, для /Зп -углу между лучем и горизонталью. 2. а.1 и а.2 горизонтальные углы раскрытия окна, /3, - вертикальный угол раскрытия окна. -31-
Рис.5.3.4. Схема построения картограммы контура затенения, когда затеняющее здание простой конфигурации стоит под углом относительно плоскости окна. Примечания: 1. Буквенные обозначения лучей ап и /Зп соответствуют углам, величина которых равна: для ап - углу между лучем и поперечной осью окна, для /Зп -углу между лучем и горизонталью. 2. ai и 02 горизонтальные углы раскрытия окна, /31 - вертикальный угол раскрытия окна. -32-
Рис.5.3.5. Схема построения картограммы контура затенения, когда затеняющее здание сложной конфигурации стоит под углом относительно плоскости окна. Примечания: 1. Буквенные обозначения лучей ап и соответствуют углам, величина которых равна: для ап - углу между лучем и поперечной осью окна, для /Зп -углу между лучем и горизонталью. 2. ai и а.2 горизонтальные углы раскрытия окна, /3, - вертикальный угол раскрытия окна. -33-
Рис.5.3.6. Схема построения картограммы контура затенения от сблокированных зданий различной высоты, расположенных под углом к плоскости окна. Примечания: 1. Буквенные обозначения лучей ап и /Зп соответствуют углам, величина которых равна: для ап - углу между лучем и поперечной осью окна, для /Зп -углу между лучем и горизонталью. 2. ai и 02 горизонтальные углы раскрытия окна, /31 - вертикальный угол раскрытия окна. -34-
Точки а р а «1 /Si ъ «2 /Si/Зо с а3 /5з d «4 /5з е «4 /52 f «5 /52 g «5 /5з h Об /5з Рис.5.3.7. Схема построения картограммы контура затенения точки М, находящейся на улице и затеняемой параллельно расположенными противостоящими зданиями. Примечания: 1. Углы а отсчитаны на плане от линии А-Б. 2. Углы /3 отсчитаны на разрезе от горизонтальной линии до вертикали M-N. 3. Продолжительность инсоляции точки М составляет более 2-х часов (с 13:50 до 16:00). 4. При снижении высоты застройки слева до вертикального угла раскрытия /3 /За (пунктир) продолжительность инсоляции точки М увеличится и начнется с 12:40 и продлится до 16:00. -35-
Рис.5.3.8. Схема построения картограммы контура затенения точки М, находящейся на улице и затеняемой параллельно расположенными противостоящими зданиями. Примечания: 1. Углы а отсчитаны на плане от линии А-Б. 2. Углы /3 отсчитаны на разрезе от горизонтальной линии до вертикали M-N. 3. Точка М инсолируется с 13:00 до 16:10(пунктир -проекция траектории Солнца в ПЫХ). 4. Линия со штрихом представляет контур затенения здания в квартале. -36-
На рис.5.3.8 приведена схема определения продолжительности инсоляции точки М, расположенной внутри квартала, застроенного со всех четырех сторон зданиями разной высоты. Для решения этой задачи следует воспользоваться картограммой, приведенной на рис.5.3. Прежде всего, определяем точки, создающие контур затенения по всему кварталу - это точки a, b, с, d, е и g. Затем определяем угловые координаты этих точек а и р и заносим ни данные в таблицу, по которым и строится картограмма. Совмещение ее с солнечной картой показывает, что изображенная в середине квартала точка М будет инсолироваться с 13:00 до 16:00 в период равноденствия. С помощью этой же вспомогательной контурной сетки можно определить продолжительность инсоляции помещения, которое снабжено в покрытии прямоугольным световым плафоном (рис. 5.3.9). На рисунке приведена схема построения картограммы. В данном случае затеняющими объектами являются борта фонаря. При ориентации большой стороны фонаря на ЮЗ (т)=45°), продолжительность инсоляции составит с 10:00 до 14:00 в период равноденствия. На рис.5.3.10 представлена схема построения картограммы для фонаря круглой формы в покрытии. В этом случае следует воспользоваться вспомогательной контурной сеткой, приведенной на рис.5.4. На картограмме контур затенения, которое создается бортом фонаря, показан сплошной линией со штриховкой. Совмещая эту картограмму с солнечной картой видно, что инсоляция будет длиться в этом случае с 9:10 до 14:50, при этом ориентация не имеет значения, т. к. объект инсоляции имеет круглую форму. -37-
Рис.5.3.9. Схема построения картограммы контура затенения фонаря прямоугольной формы. Затеняющим объектом является борт фонаря. Примечания: 1. Углы а отсчитаны на плане от линии А-Б. 2. Углы В отсчитаны на разрезе от горизонтальной линии до вертикали M-N. 3. Через зенитный фонарь, длинной стороной, сориентированной на ЮЗ (з=45°), инсоляция длится с 10:00 до 14:00 в марте- сентябре. -38-
Рис.5.3.10. Схема построения картограммы контура затенения фонаря круглой формы. Затеняющим объектом является борт фонаря. Примечания: 1. Угол /3 отсчитан на разрезе от горизонтальной линии до вертикали M-N. 3. Инсоляция продлится с 9:00 до 14:50 в марте и сентябре. -39-
6. Пример расчёта продолжительности инсоляции помещений жилою дома в условиях их затенения другим зданием. При уплотнении жилой застройки в центральной части г. Донецка сложилась ситуация, когда проектируемое 16-этажное здание в определённой степени затеняет существующий 9-этажный жилой дом по ул. Челюскинцев. На рис.6.1 представлена схема взаимного положения затеняющего (1) и затеняемого (2) здания в плане. Западный фасад затеняемого здания, соответствующий подъездам №11 и №12 имеет азимут ориентации т]=270° (отсчет взят от севера), юго-западный фасад, соответствующий подъездам №10 и №11 имеет азимут ориентации т]=130°. Торцовые фасады затеняющего здания ориентированы на юг и север. Высота затеняющего здания составляет 33м, отметка горизонтали, соответствующей положению проектируемого здания (180м) на 2 метра выше соответствующей отметки горизонтали затеняемого здания. Для расчета условий затенения были выбраны окна в жилой комнате секции П-11 западной ориентации на первом этаже (окно 0-1-1), а также соответствующее окно на четвертом этаже (окно 0-1-2). Кроме того, на юго-западном фасаде были выбраны окна 0-2-1 и 0-3-1 на первом этаже секции П-10 и окно 0-2-2 на четвертом этаже. Окна приняты типовые с размером проема 150x150 см с вертикальным углом раскрытия р=70° и горизонтальным углом раскрытия а=255° (рис. 6.2.6). На рис.6.2.а представлены схемы взаимного расположения затеняющего (1) и затеняемого (2) здания по разрезу 1-1, соответствующего положению секции П-11 относительно затеняющего здания, а также - по разрезу 2-2, что соответствует положению секции П- 10, относительно затеняющего здания. 6.1. Методика расчета В основу расчета поставленной задачи положен метод инсоляционных расчетов Дунаева Б.А. [3]. В соответствии с этим методом строится картограмма контуров затенения окна с помощью вспомогательной контурной сетки (рис 5.2) с учетом вертикальных и горизонтальных углов раскрытия как окна, так и угловых параметров затенения затеняющих объектов. 11олучечшая картограмма совмещается с солнечной картой (рис. 1.3). По характеру расположения траекторий движения солнца в различное время года в пределах картограммы контуров затенения определяется время и продолжительность инсоляции окна и, следовательно, помещения. В соответствии с действующим ДБН 360-92** продолжительность инсоляции жилых помещений в период с 22 марта по 22 сентября южнее 58° с. ш. должна составлять не менее 2,5 часов -40-
Рис.6.1. Схема взаимного положения затеняющего (1) и затеняемого (2) здания и горизонтальных угловых параметров затенения - а для окон 0-1-1,0-2-1 и 0-3-1. -41-
Рис.6.2. а. Схема взаимного положения затеняющего (1) и зтеняемого (2) здания по 1-1 и 2-2 и вертикальных угловых параметров затенения - (8 для окон 0-1-1,0-1-2,0-2-1,0-2-2 и 0-3-1. б. Схема вертикального - /? и горизонтального - а углов раскрытия окна. -42-
в сутки (п. 10.30*, [2]), однако, согласно п. 10.31 ДЕН 360-92** при размещении нового строительства в зоне общегородского центра допускается сокращение продолжительности инсоляции помещений на 0,5 часа, т.е. инсоляция должна составлять не менее 2 часов в сутки. 6.2. Построение картограмм контуров затенения окон Для построения картограмм контуров затенения избранных окон определим вертикальные (р) и горизонтальные (а) угловые параметры затенения от затеняющего здания. Для этого воспользуемся схемами взаимного положения затеняющего и затеняемого здания, представленные на рис.6.1 и 6.2а. Результаты определения угловых параметров а и |3 представлены для каждого окна в таблице 6.2.1. Таблица 6.2.1. Горизонтальные (а) и вертикальные (р) угловые параметры _________________затенения для окон_____ Марка окна а0 р° 0-1-1 30 34 42 48 58 58 О- 1-2 30 25 42 35 58 45 0-2-1 35 48 7 42 1 38 30 31 0-2-2 35 38 7 33 1 30 30 25 0-1-3 47 48 20 42 15 38 10 41 Картограмма контура затенения окна 0-1-1 и 0-1-2 (жирный пунктир) представлена на рис.6.2.1. Из этой картограммы следует, что окно 0-1-1, расположенное на первом этаже секции П-11, будет инсолироваться в период с 22 марта по 22 сентября, начиная с 1545 и до 1800, т.е., 2 часа 15 минут, что отвечает -43-
Рис.6.2.1. Картограмма контура затенения окна 0-1-1 и окна 0-1-2 (жирный пунктир). Рис.6.2.2. Картограмма контура затенения окна 0-2-1 и окна 0-2-2 (жирный пунктир). Рис.6.2.3. Картограмма контура затенения окна 0-3-1. -44-
требованиям норм. Окно, расположенное на четвертом этаже, начнет получать инсоляцию с 1355 и с небольшими перерывами продлится до 1800, что явно превышает нормированные 2 часа. Таким образом, окна, расположенные на 1-4 этажах, получат нормативную продолжительность инсоляции, выше - более 2-х часов в сутки. Картограмма окна 0-2-1 и 0-2-2 (жирный пунктир) представлена на рис.6.2.2. Из этой картограммы следует, что окно 0-2-1, расположенное на первом этаже секции И-10, будет инсолироваться в марте-сентябре, начиная с 11 и продлится до 13 , т.е. 2 часа, что соответствует требованиям норм. Окно, расположенное на четвертом этаже, начнет получать инсоляцию в период с II40 до 1410, т.е. 2 часа 30 минут, что соответствует норме. Картограмма окна 0-3-1, расположенного на первом этаже секции П-11, представлена на рис.6.2.3. Из этой картограммы следует, что продолжительность инсоляции в период с 22 марта по 22 сентября начнется с 1140 и продлится до 1415, и составит 2 часа 35 минут, что также соответствует требованиям норм. В таблице 6.2.2 представлены итоговые временные характеристики инсоляции рассматриваемых окон. Таблица 6.2.2. Временные характеристики инсоляции окон № п/п Марка окна Начало инсоляции Конец инсоляции Продолжитель- ность инсоляции Примечание 1 0-1-1 1545 1800 2ч. 15мин 2 0-1-2 1355 1800 4ч. 5мин Характер инсоля- ции прерывистый 3 0-2-1 И40 1340 2ч. 00 мин 4 0-2-2 II40 1410 2ч. ЗОмин 5 0-3-1 II40 1415 2ч. 35 мин Таким образом, из анализа результатов расчёта условий инсоляции окон затеняемого здания следует, что хотя окна и получают затенение, однако в итоге продолжительность инсоляции в период с 22 марта по 22 сентября составляет 2 и более часа, что отвечает требованиям И. 10.30* ДБН-360-92** (2). -45-
Литература. 1. СНиП 2.08.01-89 “Жилые здания”. М., Госстрой СССР, 1990г. 2. ДЕН 360-92** “Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений”. К., 2002г. 3. Дунаев Б.А. “Инсоляция жилища” М., Стройиздат, 1979г. 4. Елагин Б.Т. “Учёт лучистой энергии Солнца в архитектуре” К., УМКВО, 1992г. 5. Реконструкщя житла. Матер1али Четверто! Мтжнародно! виставки- конференци “Реконструкщя житла”. (RG /Ки!в 2002). К., 4-7 червня 2002р. -46-
Оглавление Введение......................................................3 1. Координаты Солнца........................................4 2. Лучистая энергия Солнца................................10 2.1. Действие солнечной радиации на человека.............15 2.2. Влияние солнечной радиации на санитарно-гигиеническое состояние помещений......................................16 3. Нормативные требования и рекомендации по обеспечению условий инсоляции..........................................17 4. Методы инсоляционных расчётов..........................18 5. Графический метод определения продолжительности инсоляции.19 5.1. Инсоляция точки на фасаде...........................24 5.2. Инсоляция окна......................................24 5.3. Построение картограмм...............................27 6. Пример расчёта продолжительности инсоляции помещений в условиях их затенения другими зданиями.....................40 Литература...................................................46