Инсоляция зданий

raschet-insolyatsii

При проектировании некоторых зданий или группы зданий, в которых должно разместиться большое количество людей, очень важно еще на подготовительной стадии проанализировать вопрос инсоляции.


Когда мы говорим об анализе инсоляции, то предполагаем, что в определенные сезоны и отрезки дня предметы окружающей среды (деревья, здания, рельеф) загораживают здание от прямого солнечного излучения. Цель анализа состоит в том. чтобы, располагая соответствующими метеорологическими данными, уточнить вероятный период инсоляции.

Располагая сведениями об условиях инсоляции. мы получим возможность установить, сориентировать и сформировать проектируемое здание или группу зданий так. чтобы это в большей степени соответствовало нашим потребностям.

Продолжительность инсоляции можно определить по диаграмме Солнца, если нанести на нее предельные позиции Солнца.

которые мы получим вдоль контурной линии предмета, отбрасыоающего тень и находящегося в поле зрения со стороны стены, для которой производятся расчеты. Эти крайние положения Солнца можно сконструировать.

если прямыми линиями и проектирующими лучами соединить отобранные на данной стене точки с характерными точками контура, отбрасывающего тень. Точки, в которых проектирующие лучи «пронзают- небоск

лон. будут обозначать крайние положения Солнца. Определив пространственный угол, мы сможем обозначить на диаграмме точки, соответствующие точкам, где они «пронзают» небосклон. Соединив точки, которые мы получили таким образом, получим на диаграмме изображение, соответствующее предмету, который отбрасывает тень, оно является геометрическим местом крайних позиций Солнца; в точках, находящихся за рамками этих позиций, солнечные лучи уже не будут попадать на стену. Профиль, ограниченный этой контурной линией и периметром диаграммы, является маской тени. Маска тени закрывает на диаграмме площадь перед

стеной, которую предмет, находящийся на пути солнечных лучей, будет закрывать от неба. Короче говоря, маска тени соответствует истинному контуру тени, изображенному на диаграмме. Период времени, когда данный участок будет освещен Солнцем, можно определить по эклиптикам. которые остаются свободными между маской тени в период солнечного освещения, и диаметром, соответствующим ориентации стены.

Построение маски тени по диаграмме Солнца - задача инженера; это длительный и. как правило, сложный процесс, поэтому на примере упрощенных схем мы продемонстрируем. как на практике определяется затенение отдельных зданий. Эта процедура одновременно показывает возможности инсоляции фасадов здания и его внутренних помещений, которые используются для дневного пребывания.

После анализа взаимного влияния зданий друг на друга проводится анализ внутренних пространств отдельных зданий, главным образом жилых комнат. В качестве единицы для определения инсоляции следует брать не все окно, а части его поверхности - с учетом времени дня и продолжительности периода, когда солнечный свет попадает во внутреннее пространство.

Вертикальная маска угла тени складывается из двух затеняющих плоскостей: первая плоскость - та, что соединяет парапет с линией карниза на той же стене, вторая плоскость - та. что соединяет линию собственного карниза дома с карнизом здания, расположенного напротив. Они образуют теневые плоскости, ограничивающие возможную инсоляцию, и обозначают крайние высоты Солнца, когда инсоляция уже или еще возможна.

Диаграммная соответствующая плоскости тени, которая связывает парапет и линию собственного карниза, представляет карниз по сравнению с шириной окна бесконечно длинным, но. как мы видим, точное определение можно не принимать во внимание, ведь это не влияет на инсоляцию.

Однако контур здания, на форму которого влияет линия карниза стоящего напротив здания и который ограничивается линиями плоскостей тени, следует изображать в соответствии с действительной длиной. Горизонтальная маска тени складывается из

оконной притолоки и четырех плоскостей, уложенных на соответствующие вертикальные края затеняющего здания, которое стоит напротив. Линии их пролегания относительно друг друга указываются соответственно величине углов.

Полная маска тени складывается из суммы вертикальной и горизонтальной маски тени. Моменты времени эклиптик, не заштрихованные линиями, т. е. не закрытые маской тени, указывают на время года и на

Инсоляция квартиры в доме, стоящем в сомкнутом ряду, включает в себя большую часть критериев, связанных с размерами дома в проекции, и примыкающими к нему соседними домами

а) неблагоприятный вариант - из-за тени от соседнего дома; Ь) благоприятный, с выступающим средним крылом: с) оптимальный вариант дома - со встроенным, утопленным элементом (например, гараж), не требующим солнечного света 1. квартиры; 2. гаражи; 3. освещенная солнцем стена дома; 4. стона дома, в которой можно установить окно для естественного освещения; 5. угол инсоляции

время дня, когда возможна инсоляция в ана- | лизируемой комнате.

Создается впечатление, что решение усложняется, когда контуры складываются из прямых линий, не являющихся параллельными. Такая ситуация часто возникает, когда мы имеем дело со зданиями, стены которых не параллельны друг другу. Если нам по-прежнему необходимо обеспечить полную инсоляцию здания, то плоскость тени между двумя зданиями должна иметь наиболее крутую линию падения.

При конструировании масок тени от крупных предметов, элементов рельефа растений и других объектов, отбрасывающих тень с неправильными контурами, использование плоскостей тени очень усложнило бы это конструирование. Данная процедура

упрощается, если мы используем проектирующие лучи. Маска тени представляет собой не что иное, как проекционное изображение кривой, которая соединяет точки на небе, где проектирующие лучи, проходящие через характерные точки поверхности анализируемого здания и экранирующего контура, пересекаются с небосводом.

В некоторых случаях с помощью одной точки, являющейся центром проецирующих лучей, невозможно дать характеристику фасада, для этого необходимо обозначить несколько основных точек. С каждой основ

ной точки контур Предмета, отбрасывающего тень, будет выглядеть по-разному, т. о. образуются частично перекрывающие друг друга маски тени, число которых соответствует количеству основных точек. Конечной маской тени, ограничивающей полную инсоляцию. будет контур площади, на которой маски тени не перекрывают друг друга.

После определения контуров, отбрасывающих тень, необходимо обозначить соответствующие им линии на небосклоне, а также их изображение в проекции. Если мы используем диаграмму Солнца, эти две операции можно объединить, ведь по концентрическим окружностям, линиям высоты в проекции мы можем определить высоту небесных углов. Зная направление проектирующего луча и угол наклона, можно непосредственно определить изображение точек пересечения с небесным сводом в про

екции; в свою очередь, связанные друг с другом точки пересечения с небесным сводом дают на диаграмме соответствующий контур, составленный по отдельным основным точкам. из которых складывается маска тени.

Для определения возможного периода инсоляции спроектированную в соответствии с вышесказанным маску тени, которая наносится на кальку, в соответствии с ориентацией анализируемой стены следует наложить на диаграмму Солнца, после чего по диаметру. обозначающему плоскость стены, и по эклиптикам, которые остаются незакрытыми между маской тени, можно будет определить инсоляцию. С целью получения точных данных о времени, естественно, необходимо провести определенную коррекцию.

При определении инсоляции здания, которое возводится в уже сформированной среде, необходимо построить сложное изображение конура. Маской тени будет изображение горизонтальной проекции силуэта

здания, которое мы видим при взгляде с основной точки анализируемого фасада и которое вырисовывается на плоскости небосвода. Этот на первый взгляд сложный чертеж при наличии небольшой практики можно составить за короткое время.