RUS_posobie

	11
H 0,13 0,47	u 36,5 tз ,	(5.1)

где и - среднее значение скорости по румбам за январь, м/с; tз – среднемесячная температура в январе, оС;

б) Строится роза ветроохлаждения (см. рис. 5.1); в) Выбирается неблагоприятное направление с максимальным значением Н. На рис. 5.1

таким направлением является юго-восток со значением Н = 61,82.

Рис. 5.1. Пример розы ветроохлаждения.

6 ОЦЕНКА СТОРОН ГОРИЗОНТА ПО КОМПЛЕКСУ КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

6.1 ПОФАКТОРНАЯ ОЦЕНКА

а) Указываются секторы горизонта по инсоляции:

-запрещенный из-за недостатка инсоляции сектор горизонта (для односторонней ориентации квартир, например, таковым является сектор к северу от 320о и 40о).

-неблагоприятный по условиям перегрева сектор горизонта (для II, IIIА, IIIБ, IV и V климатических районов Украины [1] требующий ограничения инсоляции за счет

использования солнцезащитных устройств сектор в пределах от 200о до 290о). б) Указываются расчетные направления ветра в январе и июле.

в) Указывается неблагоприятный сектор горизонта по ветроохлаждению.

д) Дается графическое изображение в виде диаграммы (см. рис. 6.1а) пофакторной оценки сторон горизонта.

6.2 БАЛЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПО КОМПЛЕКСУ ФАКТОРОВ

а) Оценивается круг горизонта по тепловому фону [4] с использованием шкалы:

-С, СВ, СЗ – 1 балл;

-ЮЗ – 2 балла;

-В, ЮВ, Ю, З – 3 балла.

б) Оценивается круг горизонта по воздействию солнечной радиации [4]. По таблице 6.1 каждому сектору присваивается соответствующее количество баллов.

12

Таблица 6.1 Оценка круга горизонта по тепловому облучению солнечной радиацией в летний

период (май – август) [5]

	Оценка баллов
Территория
	1	2	3	4
К югу от 52ос.ш.	СЗ – СВ запретный сектор для квартир	ЮЗ	З, ЮВ	Ю, В
	односторонней ориентации

в) Проводится оценка круга горизонта по ветровому воздействию на основании обобщенных значений, предложенных Г.К. Климовой [3]:

-скорость по румбу u 2 м/с комфортна, 3 балла;

-скорость по румбу 2 u 5 м/с удовлетворительна, 2 балла;

-скорость по румбу u 5 м/с дискомфортна, 1 балл.

Из двух оценок января и июля выставляется наихудшая и делается пометка, к какому конкретно месяцу она относится. Две совпадающие оценки ставятся как одна и не комментируются.

г) Подсчитывается абсолютная сумма баллов по румбам (может быть от 3 до 10); д) По шкале таблицы 6.2 устанавливается приведенная сумма баллов по румбам и дается оценка стороны горизонта.

					Таблица 6.2
	Шкала оценок сторон горизонта
Возможная абсолютная		Приведенная сумма баллов		Оценка сектора
сумма баллов по румбу		по румбу
3		1		Наиболее неблагоприятный
4 – 5		2		Неблагоприятный
6		3		Мало благоприятный
7 – 8		4		Средней благоприятности
9		5		Благоприятный	с	учетом
				защиты
10		6		Наиболее благоприятный
е) Дается графическое изображение балльной оценки (см. рис.6.1б) в виде диаграммы.
а)		б)

Рис. 6.1. Пример диаграмм оценки сторон горизонта: а – пофакторной, б – балльной.

13

7. ИНСОЛЯЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ

7.1. ТАБЛИЧНЫЙ СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ИНСОЛЯЦИОННОЙ ЛИНЕЙКИ

Период с 22.03 по 22.09 является характерным для оценки инсоляции территории застройки. Согласно ДБН 360-92* [3] необходимо обеспечить минимум инсоляции точки поверхности в течение 2,5 часов. Решение поставленных задач удобно проводить с помощью инсоляционной линейки (инсоляционного планшета) Б.А. Дунаева [6]. Если инсоляционной линейки нет, то ее строят самостоятельно по табличным данным следующим образом.

а) Проводится горизонтальная линия (см. рис. 7.1), на которой в центре фиксируется точка О. Правый конец прямой – есть ориентация на восток и соответствует положению Солнца в 6 часов утра 22.03 и 22.09 . Левый конец прямой соответственно – запад, 18 часов вечера.

б) Из точки О вертикально вниз проводится линия в направлении юга, что соответствует 12 часам дня.

в) Пользуясь данными табл. 7.1. откладываются (от юга!) направления лучей, соответствующие часам дня (11 – 7 вправо и 13 – 17 влево). Например, луч соответствующий 11 часам дня откладывается от юга к востоку под углом 19,8о. Полученные таким образом радиальные линии представляют собой горизонтальные проекции луча, направленного к расчетной точке в данный час в день весеннего и осеннего равноденствий. На каждом луче помечается высота стояния Солнца.

г) Из точки О проводится луч, образующий с восточным направлением угол широты местности φ.

д) От точки О вправо по горизонтальной прямой в масштабе исследуемой застройки откладывается шкала высот зданий.

е) Из точек шкалы высот вниз опускаются отрезки прямых до пересечения с лучом широты местности.

ж) Через полученные точки пересечения проводятся горизонтальные линии, показывающие их превышения над центральной (расчетной) точкой инсоляционной линейки. Помечаются величины высот, которым соответствуют проведенные горизонтальные линии.

Таблица 7.1 Высота стояния (числитель) и азимут (от юга) Солнца (знаменатель) для различных широт в

марте и сентябре [6]

Градусы,				Часы суток
с.ш.	6, 18	7, 17	8, 16	9, 15	10, 14	11, 13	12
44	0,0	10,7	21,1	30,6	38,5	44,0	46,0
	90,0	79,5	68,1	55,2	39,7	21,0	0,0
46	0,0	10,4	20,3	29,4	37,0	42,12	44,0
	90,0	79,1	67,4	54,3	38,8	20,4	0,0
48	0,0	10,0	19,5	28,2	35,4	40,3	42,0
	90,0	78,7	66,8	53,4	37,8	19,8	0,0
50	0,0	9,6	18,7	27,0	33,8	38,4	40,0
	90,0	78,4	66,1	52,5	37,0	19,3	0,0

						14
						Север
Ì	1:500	Âû ñî òà, ì 40	30	20	10	Î	48°ñ.ø .	Ì 1:2000			Âû ñî òà, ì		Âðåì ÿ, ÷àñ
18-00	5											20	6-00
17-00	10											40	7-00
	15											60
	20										48°	80
	25	48°										100	8-00
16-00
	30											120
	35											140
15-00	40											160
	45											180	9-00
	50											200
	55											220
	60											240
	65											260
	70											280
14-00			13-00			12-00		11-00				10-00
Рис. 7.1 Пример построения инсоляционной линейки для 48									о	с.ш. (табличный способ
построения)
7.2. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ИНСОЛЯЦИИ В ТОЧКЕ НА
ТЕРРИТОРИИ ЗАСТРОЙКИ
Пример.7.1. Требуется определить продолжительность инсоляции точки Б,
расположенной на поверхности земли, в застройке (см. рис. 7.2).

Решение

а) Совмещается точка Б застройки с точкой О инсоляционной линейки. Фиксируется северное направление.

б) Через здание (высотою Н = 15 м) проводится горизонталь 15, соответствующая его высоте. Часть здания, затеняющая точку Б, заштриховывается. Также поступают со зданием (высотою Н = 30 м), проводя горизонталь 30, соответствующую ее высоте. Затеняющая часть здания также заштриховывается. Поскольку два других здания расположены севернее точки Б, то они не рассматриваются.

в) Проводятся линии, соединяющие точку Б с крайней точкой здания, лежащей на горизонтали 15 и крайней точкой здания, лежащей на горизонтали 30.

г) Определяется время затенения точки Б: затенение наблюдается примерно до 7 часов утра и продолжается с 14 до 18 часов вечера.

д) Определяется расчетная продолжительность инсоляции точки Б, которая начинается в 7 часов утра и заканчивается в 14 часов дня. Таким образом, расчетная продолжительность инсоляции составляет 14 – 7 = 7 часов.

г) Определяется действительная продолжительность инсоляции, которая не учитывает инсоляцию в первый час после восхода и последний перед заходом Солнца. Так как для данного варианта застройки эти периоды времени совпадают с затеняющим эффектом зданий, то они в расчет не принимаются.

Примечание. Таким же образом определяется продолжительность инсоляции при уплотнении застройки.

15

Рис. 7.2. Пример определения продолжительности инсоляции точки Б.

7.3. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ИНСОЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЯ

Наиболее универсальным методом расчета продолжительности инсоляции помещений является расчет при помощи солнечной карты по методу граничной поверхности (ГП). Однако он является и наиболее трудоемким. Поэтому в зависимости от сложности задачи рекомендуется использовать различные методы расчета продолжительности инсоляции помещений, исходя из следующего.

Для комнат с прямоугольными окнами высотой, превышающей толщину стены, которые не затеняются козырьками, расчет продолжительности инсоляции достаточно проводить с использованием инсоляционной линейки для первого и последнего дня расчетного периода. Выполнение нормативных требований в эти дни в большинстве случаев гарантирует их выполнение в течение всего расчетного периода на всей территории Украины.

Исключением из этого положения является случай, когда помещение инсолируется с участка неба, расположенного между двумя или более высотными домами. В этом случае выполнение норм инсоляции 22 марта и 22 сентября не гарантирует их выполнение в другие дни нормативного периода инсоляции. Инсоляционный режим такого помещения можно считать удовлетворительным в случае, когда продолжительность инсоляции, рассчитанной с помощью инсоляционной линейки, превышает нормативную более чем на 1 час.

Для всех остальных случаев расчет следует производить с использованием солнечной карты. При этом расчет по методу расчетной точки (РТ) оценивает достаточные условия, а по методу граничной поверхности (ГП) – необходимые условия, т.е. незначительное невыполнение нормативных требований по методу РТ не всегда означает неудовлетворительный инсоляционный режим помещения. В этом случае окончательное определение продолжительности инсоляции помещения может быть проведено при помощи метода ГП.

16

7.3.1. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ИНСОЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЯ ЧЕРЕЗ ОКОННЫЙ ПРОЕМ С ПОМОЩЬЮ ИНСОЛЯЦИОННОЙ ЛИНЕЙКИ

Расчет продолжительности инсоляции выполняется в расчетной точке (РТ). Ее расположение согласно п.7.3 [14] принимается в центре окна помещения, для которого проводится оценка условий инсоляции.

Расчет продолжительности инсоляции с помощью инсоляционной линейки выполняется в такой последовательности:

-определяется горизонтальный угол инсоляции α на плане помещения (рис. 7.3);

-инсоляционная линейка ориентируется по сторонам горизонта в соответствии с ориентацией генплана и совмещается с генпланом так, чтобы полюс графика (точка, где совпадают солнечные лучи), совпадал с РТ;

-в пределах горизонтального угла инсоляции α определяются сектора затенения противоположными зданиями;

-расчетная продолжительность инсоляции определяется в расчетный период с 700 до 1700 – как разница между продолжительностью инсоляции в пределах горизонтального угла инсоляции и продолжительностью затенения противоположными зданиями.

Рис. 7.3. Определение горизонтального угла инсоляции в прямоугольном окне.

Пример 7.2. Окно прямоугольной формы в вертикальной стене затеняется тремя домами: А, Б, В высотой Н = 67 м (рис. 7.4).

Решение

При определении продолжительности инсоляции помещения установлено, что:

-дом А расположен ближе от горизонтали Н на инсоляционной линейке, поэтому затеняет РТ в пределах всего угла видимости;

-дом Б расположен дальше от РТ, чем горизонталь, поэтому не затеняет РТ;

-дом В пересекается горизонтальной плоскостью с отметкой Н, поэтому затенять РТ будет лишь часть здания, расположенная между горизонталью Н и РТ в пределах горизонтального угла инсоляции.

	Âû ñî òà, ì			Север	50°с.ш.	М 1:2000
18
	0						0	6
	10			α			10
17	20						20	7
	30						30
25	40	75					40		40
16-	50	А					50	7-
16	60					В67	60	8	Н67
	70						70
	80			60			80
				Б
	90						90	8-50
15
	100						100	9
	14-45	14	13	12	11	10
Рис. 7.4. Пример расчета продолжительности инсоляции помещения через светопроем с
помощью инсоляционной линейки.

17

Результаты расчета продолжительности инсоляции помещения приводятся в табличной форме (табл. 7.2).

							Таблица 7.2
	Определение расчетной продолжительности инсоляции помещения
	Характеристики расчетной инсоляции, час						Гигиенический
начало	конец	перерыв		продолжительность			норматив
			общая		расчетная	наибольшая	инсоляции, час
						непрерывная
850	1700	1445 – 1625	630		630	555	230
		140

Гигиенический норматив инсоляции считается выполненным, если продолжительность инсоляции любого отдельного периода инсоляции не менее нормативной продолжительности непрерывной инсоляции, или расчетная продолжительность прерывистой инсоляции не менее чем на 0,5 ч превышает нормативную продолжительность непрерывной инсоляции.

Примечание. Таким же образом определяется продолжительность инсоляции при уплотнении застройки

7.3.2. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ИНСОЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЯ ЧЕРЕЗ ОКОННЫЙ ПРОЕМ С ПОМОЩЬЮ СОЛНЕЧНОЙ КАРТЫ ПО МЕТОДУ РАСЧЕТНОЙ ТОЧКИ

Расчет продолжительности инсоляции с применением солнечной карты по методу расчетной точки позволяет проанализировать инсоляционный режим помещений и территорий в течение любого дня года с учетом любых затеняющих РТ элементов произвольной формы, балконных плит, козырьков, других солнцезащитных устройств, окружающих зданий и рельефа. Выполнение нормативных требований для каждого дня периода года с 22 марта до 22 сентября является достаточным условием выполнения инсоляционных норм.

В Украине используются солнечные карты, построенные для каждого целого градуса 45 ° до 52 ° с. ш. [14]. Выбор расчетной солнечной карты производится согласно заданию.

По этому методу в каждой вертикальной плоскости, проходящей через РТ в пределах горизонтального угла инсоляции, определяется вертикальный угол инсоляции и вертикальный угол затенения соседними зданиями, которые применяются для построения совмещенной теневой маски светопроема

РТ в светопроемах общего положения принимается в вертикальной секущей плоскости, перпендикулярно срединной поверхности светопроема в его центральной точке, как точка пересечения серединной поверхности и луча, который ограничивает вертикальный угол инсоляции нижней внутренней точки пересечения светопроема его экранирующими элементами (рис. 7.5, а). Примеры расположения РТ для некоторых типов светопроемов в вертикальных стенах показаны на рисунке 7.5, б, в.

а)

Секущ ая п ло ско сть

Экран ирую щ ий элем ен т

свето п ро ем а

Средин н ая п о верхн о сть

свето п ро ем а

Цен тральн ая то чка

свето п ро ем а

Н ижн яя вн утрен н яя то чка

сечен ия свето п ро ем а

18

б)

в)

ÐÒ

ÐÒ

ÐÒ

ÐÒ

ÐÒ ÐÒ

Рис. 7.5. Расположение расчетных точек для разных типов светопроемов. а – в светопроемах общего положения; б – на плане в вертикальных стенах; в – на разрезе в вертикальных стенах.

Горизонтальный угол инсоляции в светопроемах, расположенных в вертикальных стенах, определяется с учетом расположенных по бокам светопроемов вертикальных экранов (стенки лоджий, пилоны, вертикальные солнцезащитные устройства и т.п.).

Расчет продолжительности инсоляции с помощью солнечных карт по методу РТ выполняется в такой последовательности:

1.В пределах горизонтального угла инсоляции на плане определяются направления, по которым будут определяться вертикальные углы инсоляции, а на генплане - направления, по которым будут определяться углы затенения. Необходимое количество таких направлений зависит от формы светопроема, затеняющих элементов и противоположных домов. Их должно быть достаточно для корректного построения теневых масок светопроема и окружающей застройки.

При построении теневой маски светопроема обязательно надо проводить вертикальные плоскости через точки излома формы наружного отверстия светопроема, балконной плиты, козырька и т.п. На этих направлениях будут находиться точки излома теневой маски светопроема.

При построении теневой маски затенения соседними домами направления проводятся через углы домов, которые видны из расчетной точки. Эти направления будут определять углы затенения и точки излома теневых масок соседних домов.

2.Между точками излома формы затеняющих элементов необходимо принять дополнительные точки для уточнения формы теневой маски:

-на прямолинейных участках элементов необходимо взять только по одной дополнительной точке;

-на криволинейных участках элементов достаточно взять три дополнительные точки для построения на теневой маске плавной дуги.

19

Через дополнительные точки также проводятся направления по РТ. Так образуются два множества направлений: А, В, С, ... предназначены для определения формы теневой маски светопроема и 1, 2, 3, ... назначены для определения теневой маски окружающей застройки.

3.Вертикальный угол инсоляции в произвольном направлении определяется следующим образом (рис. 7.6):

-по направлению і проводится вертикальная полуплоскость;

-строится схематическое сечение этой полуплоскостью светопроема и экранирующих элементов;

-на сечении проводится касательная от РТ к контуру затенения светопроема;

-если из расчетной точки зенит наблюдается, то вертикальный угол инсоляции βі, - это угол между вертикалью и касательной, если не наблюдается, то βі – угол между горизонталью и касательной (рис. 7.6).

Примечание 1. На направлениях, в которых в вертикальной полуплоскости наблюдается зенит, вместо углов инсоляции βі для построения теневой маски используются соответствующие углы затенения γі = 90 – βі.

4.Вертикальный угол затенения от окружающей застройки для произвольного направления і определяется следующим образом (рис. 7.6):

-через соответствующее направление і проводится вертикальная полуплоскость;

-строится схематическое сечение этой полуплоскостью затеняющего объекта;

-на сечении проводится из РТ касательная к контуру затенения;

-вертикальный угол затенения γі, – это угол между горизонталью и касательной.

	ÐÒ
Ï ëàí		Разрез п о	н ап равлен ию i
	À
		Вы со та п ро тиво лежащ его		çäàí èÿ
1			1
i	À	?i
		γi
		?i
		βi
Рис. 7.6. Определение вертикальных углов инсоляции и затенения по методу РТ в
вертикальном светопроеме.

5. Теневая маска светопроема методом РТ строится в такой последовательности:

-на плане определяется положение РТ;

-определяется горизонтальный угол инсоляции;

-на плане определяются расчетные направления инсоляции А, В, С,…;

-эти направления относительно севера наносятся на носитель теневой маски так, чтобы они прошли через полюс солнечной карты;

-по каждому направлению А, В, С, ... определяются вертикальные углы инсоляции βА,

βВ, βС, ... ;

20

- значение этих углов откладываются на соответствующих направлениях на носителе теневой маски с помощью шкалы альмукантаратов солнечной карты;

-полученные точки соединяются кривой с учетом точек излома;

-заштриховывается часть небосвода, которая не наблюдается из расчетной точки.

6. Теневая маска отдельного противоположного дома по методу РТ строится в такой последовательности:

-на генплане определяется горизонтальный угол затенения РТ зданием и направления 1,2,3, ..., в которых будет иметь место излом контура теневой маски;

-эти направления относительно севера наносятся на носитель теневой маски так, чтобы они прошли через полюс солнечной карты;

-по каждому направлению 1,2,3, ... определяются вертикальные углы затенения γ1, γ2,

γ3…;

-значения этих углов откладываются на соответствующих направлениях на носителе

теневой маски с помощью шкалы альмукантаратов солнечной карты;

-полученные точки соединяются кривой с учетом точек излома;

-заштриховывается часть небосвода, затеняемая домом.

7.Совмещенная теневая маска образуется наложением теневых масок светопроема и окружающей застройки.

8.Расчетное время инсоляции определяется незатененными участками солнечных траекторий за расчетный период суток с начала второго часа после восхода Солнца до начала последнего часа перед его заходом.

Пример 7.2.

Светопроем прямоугольной формы в вертикальной стене затеняется вышележащей балконной плитой сложной формы. Напротив светопроема есть противолежащее здание (рисунок 7.7). Район строительства - г. Киев (φ = 50,4 ° с. ш.).

Совмещенная теневая маска светопроема построена в такой последовательности:

-на генплане из расчетной точки проводятся направления на углы соседнего здания, которые видны из расчетной точки, – направления на точки 1, 2, 3 (рис. 7.7, а). Таким образом, определяется горизонтальный угол затенения соседним домом. Такие же направления относительно севера проводятся из центра солнечной карты (рис. 7.7, д);

-по каждому направлению определяются натуральные величины вертикальных углов затенения (рис. 7.7, б). Значения этих углов откладываются на соответствующих направлениях на солнечной карте с помощью шкалы альмукантаратов (рис. 7.7, д);

-по полученным точкам строится теневая маска застройки. Для уточнения контура теневой маски соседнего здания необходимо взять дополнительные точки на ребрах 12 и 23, так как на солнечной карте прямолинейным ребрам соответствуют дуги кругов;

-на плане помещения из РТ проводятся лучи до внешних ребер боковых откосов окна

-направления на точки А и G (рис. 7.7, в). Таким образом, определяется горизонтальный угол инсоляции. В рамках горизонтального угла инсоляции проводятся дополнительные направления - направления на точки В, С, D, E, F. При этом обязательно надо провести направление на точку Е, где имеется перелом козырька. Такие же направления относительно севера проводятся из центра солнечной карты (рис. 7.7, д);

-на разрезе помещения для каждого направления определяется вертикальный угол инсоляции (рис. 7.7, г). Значения этих углов откладываются на соответствующих направлениях на солнечной карте с помощью альмукантаратов (рис. 7.7, д). По полученным точкам строится теневая маска светопроема. При этом следует иметь в виду, что точкам излома контура козырька будут отвечать изломы на контуре теневой маски;

-совмещенная теневая маска получена наложением теневых масок светопроема и соседнего здания.