Інсоляція і солнцезащита - основи архітектури і будівельних конструкцій - навчальні матеріали для

Інсоляція - це світлове та ультрафіолетове опромінення прямими сонячними променями приміщень і територій. Вона робить теплову і зміцнює психологічний вплив на людину, вбиває бактерії всередині приміщень і на відкритих майданчиках. Тепловий вплив позитивно діє в зимовий час, нагріває приміщення, знижує витрати на опалення. Влітку тепловий вплив прямої сонячної радіації призводить до перегріву приміщень. Це вимагає застосування різних методів сонцезахисту.

Нормування інсоляції вУкаіни в даний час здійснюється за нормами МінздравсоцразвітіяУкаіни СанПіН 2.2.1 / 2.1.1.1076-03 "Гігієнічні вимоги до інсоляції і солнцезащіте житлових і громадських будівель". Вони визначають кількість годин, протягом яких прямі сонячні промені повинні проникати всередину приміщення (на підвіконня ингалируемого вікна) або на 70% розрахункової території. Нормування інсоляції, так само як і природного освітлення, дозволяє гігієнічно обґрунтовано обмежити прагнення інвесторів до надмірного підвищення щільності забудови міст і населених пунктів.

Мал. 15.19.Траекторія Сонця протягом характерних днів року і спосіб визначення положення Сонця опівдні в дні літнього та зимового сонцестояння при заданій географічній широті

Проекція цих траєкторій на горизонтальну площину утворює сонячну карту. яку можна використовувати для розрахунку тривалості інсоляції.

Концентричні кола на сонячній карті утворюють кільцеві кутові координати вертикальних кутів Сонця над горизонтом. На сонячну карту наноситься лінія орієнтації фасаду будівлі з розрахунковим приміщенням і горизонтальний і вертикальний тіньові кути светопроемов (рис. 15.20). За вільної, що не потрапила в тіньові кути частини траєкторії руху Сонця, розбитою на часові відрізки, можна визначити тривалість інсоляції приміщення.

Мал. 15.20.Определеніе тривалості інсоляції по сонячної карті з використанням тіньових масок

Затінення ворогуючими будинками враховується шляхом побудови на сонячній карті тіньових масок цих будівель: вимірюються горизонтальні кути і обчислюються вертикальні кути контуру навколишньої забудови, видимі з розрахункової точки, відповідно до генплану або ситуаційним планом місця будівництва (див. Рис. 15.20). Потім ці кути наносяться на сонячну карту у вигляді тіньових масок, частково закривають вільні ділянки траєкторій руху Сонця. Тривалість інсоляції визначається за рештою вільним ділянкам траєкторій.

Мал. 15.21.Определеніе тривалості інсоляції за допомогою інсографіка

Іпсографік, як правило, виконується на прозорому матеріалі, накладається на генплан так, щоб полюс графіка совместился з розрахунковою точкою. Інсографік орієнтується строго по напрямку С-Ю на генплані. З розрахункової точки відкладаються горизонтальні тіньові кути светопроемов. Частини планів протилежних будинків або цілі будівлі, що знаходяться ближче до розрахунковій точці, ніж лінія перевищення карнизу або парапету відповідного протистоїть будинку, затінюють розрахункову точку. Тривалість інсоляції визначається "з листа", як показано на рис. 15.21. Балкони, лоджії і козирки зменшують тривалість інсоляції. Методика їх обліку детально описана в підручнику "Фізика середовища".

Інсоляція може викликати перегрів приміщень і сліпуча дія прямих сонячних променів. Тому в таких приміщеннях, як гарячі і ткацькі цехи, книгосховища, цехи харчової промисловості та ін. Інсоляція не допускається. Навіть в житлових будинках орієнтація приміщень на південний захід вимагає застосування сонце-захисту.

Сонцезахисні засоби включають в себе різні прийоми. Це і затінення ворогуючими будинками, і озеленення, застосування різних завіс і віконниць, а також застосування сонцезахисних пристроїв - СЗУ. На рис. 15.22 показані різні типи СЗУ, які можуть бути стаціонарними і регульованими. Можна так розрахувати геометрію стаціонарних СЗУ, щоб вони затінювали приміщення в період перегріву і сонячні промені потрапляли в приміщення строго в певні проміжки часу. При цьому стаціонарні СЗУ у вигляді горизонтальних суцільних і гратчастих козирків забезпечують сонцезахист прорізів, орієнтованих на 160-200 °. Вертикальні ребра слід застосовувати для сонцезахисту світлових, орієнтованих на сектора 50-70 ° і 290-310 °. Найбільш універсальні регульовані СЗУ.

горизонтальний тип: 1 - козирки; 2 - жалюзі; 3 - парусинові тенти; 4 - жалюзі, що звисають з козирків; 5 - суцільний екран; 6 - регульовані жалюзі; вертикальний тип: 7 - вертикальні ребра; 8 - косо спрямовані ребра; 9 - регульовані ребра; пористий тип: 10 - решітки; 11 - решітки з косо спрямованими вертикальними ребрами; 12 - решітки з похилими горизонтальними ребрами

Стаціонарні СЗУ активно використовують в архітектурної композиції фасадів будівель (рис. 15.23). Використання електроніки розширило можливості використання регульованих СЗУ. Пір'я жалюзі і вертикальні ребра повертаються залежно від положення Сонця і змінюють вигляд будівлі в залежності від погоди і часу доби.

Мал. 15.23.Іспользованіе СЗУ в архітектурної композиції фасадів:

а - регульовані поверхові вертикальні екрани (дитячі ясла в Ріо-де-Жанейро); б - відповідність виду сонцезахисту орієнтації фасадів (банк "Боа-Віста" в Сан-Паулу)

Мал. 15.24.Об'емно-планувальні та конструктивні прийоми захисту від сонячної радіації:

а - північна орієнтація прорізів; б - те ж, скління еркерів; в - пилкоподібна обрис зовнішніх стін в плані; г - шедові покриття (з пилкоподібної покрівлею); д - вентиляція зовнішніх огороджень

Виняток радіаційних впливів може бути також забезпечено орієнтацією светопроемов на північ, застосуванням пилкоподібних обрисів стін з прорізами і еркерів, орієнтованих на північні румби (рис. 15.24). Тепловий вплив радіації зменшується при застосуванні вентильованих конструкцій покриттів і стін.