Солнцезащита і светорегулірованіе в будівлях - студопедія

Сонцезахисні пристрої необхідні для захисту від перегріву приміщень в літні місяці, для обмеження прямої та відбитої блескости, а також для розподілу світлових потоків, що проходять в приміщенні через світлові прорізи.

Як показує практика, сонцезахисні засоби застосовуються в основному як засіб формальної виразності будівлі, без урахування його орієнтації по сторонах горизонту, природних і кліматичних умов.

Багато будинків проектуються взагалі без урахування інсоляції. В значній мірі це пояснюється негативним ставленням до солнцезащіте як фактору, здорожує будівництво.

Іноді проектувальники весь світловий отвір заповнюють солнцезащита пристроями, що обмежує зв'язок із зовнішнім світом і не пропускає благотворний спектр сонячної радіації, що значно знижують освітленість при похмурому небі і перешкоджають аерації приміщень.

Найбільш негативним є захоплення великими площами скління, що йде на противагу зменшенню теплових втрат і економії енергетичних ресурсів. Це пов'язано, з одного боку, з недосконалістю норм природного освітлення, які встановлюють певні значення КПО при бічному освітленні незалежно від глибини приміщення і з іншого боку - модою на «будівлі з великими площами скління», що породжує складну і дорогу проблему сонцезахисту.

Оптимальна кількість сонцезахисних пристроїв раціонально не тільки в гігієнічному, функціональному, естетичному, а й в економічному відношенні, так як одноразові витрати на їх установку окупаються за рахунок зниження витрат на вентиляцію і штучне охолодження повітря, підвищення продуктивності праці і зниження травматизму.

Сонцезахисні пристрої не повинні погіршувати умови повітрообміну в приміщеннях, вони повинні бути легкими, зручними і надійними в експлуатації, економічними і не створювати затінення світлових прорізів в зимовий період часу.

Сонцезахисні пристрої в основному поділяються на три основні групи:

- архітектурно-планувальні, що включають орієнтацію і взаєморозташування будівель, конфігурацію будівель в плані, озеленення і обводнення територій;

- конструктивні, що представляють собою затінюючі елементи будівель (козирки, екрани і т.п.), сонцезахисні і светорегулірующую пристрої, сонцезахисні вироби зі скла і плівок, а також сонцезахисні пристрої для територій;

- технічні, що включають кондиціонування повітря, примусову вентиляцію, і водоразбризгівающіе установки.

Вибір сонцезахисних пристроїв має проводитись в певній послідовності. Спочатку розглядають можливості тільки архітектурно-планувальних засобів і якщо ці кошти не дозволяють вирішити задачу, то вибирають стаціонарні конструктивні пристрої. Коли приміщення вимагають високого світового комфорту і необхідного захисту від перегріву протягом усього світлового періоду доби і року, то використовують регульовані сонцезахисні пристрої в сукупності з теплозахисними стеклами. При особливих вимогах до світлового комфорту і і теплової захисту приміщень застосовують сукупність сонцезахисних виробі, теплозахисних стекол і технічних засобів регулювання мікроклімату (кондиціонування повітря, радіаційне охолодження і т.д.).

В даний час найбільш поширеними є конструктивні сонцезахисні пристрої (екрани, лоджії, козирки та ін.), Монолітно пов'язані з будівлею, які в літній період перетворюються з затінюють коштів в додаткові джерела перегріву приміщень.

Сонцезахисні пристрої підрозділяються на постійні, які є елементами будівель, і тимчасові, що влаштовуються в процесі експлуатації будівель, а по конфігурації - на горизонтальні, вертикальні, похилі і комбіновані (рис. 3.49).

Мал. 3.49. Типи сонцезахисних пристроїв будинків

а-горизонтальний козирок з суцільної плити; б-то ж, гратчастий; в-похилий суцільний козирок; г-жалюзі, наявні в межах товщини светопроемов; д-жалюзі близько отвору; е-жалюзі на віднесенні від светопроемов; ж-вертикальні ребра; з-то ж, в комбінації з горизонтальними жалюзі; і-комбіновані (коробчаті); до-пористі Сонцезахисні панелі; л-то ж, маркізи

Тип сонцезахисного пристрою вибирається з урахуванням призначення будівлі, природних особливостей району, орієнтації будівлі, форми і розмірів світлових прорізів, режиму експлуатації і техніко-економічних показників.

Суцільні горизонтальні сонцезахисні пристрої доцільно встановлювати над вікнами будинків при високому стоянні сонця для затінених світлових прорізів південних фасадів.

Жалюзійні горизонтальні пристрої добре захищають приміщення від сонячної радіації при будь-якої орієнтації світлових прорізів.

Для затінених світлових прорізів північно-західній та північно-східній орієнтації слід застосовувати вертикальні ребра з суцільних плит, що розміщуються з боків світлових прорізів, що обмежує допуск косих променів нізкостоящего сонця в приміщеннях.

У багатоповерхових виробничих і громадських будівлях на фасадах будь-якої орієнтації використовують комбіновані сонцезахисні пристрої, що складаються з вертикальних і горизонтальних плит, що обрамляють світлові прорізи. Коробчата система добре захищає приміщення від прямих і косих променів.

В особливо жарких районах перед світловими прорізами встановлюються пористі сонцезахисні панелі.

Геометричні параметри стаціонарних сонцезахисних пристроїв: козирків, екранів, їх число і кути нахилу їх елементів визначаються величиною захисних

кутів - для горизонтальних елементів і - для вертикальних елементів (рис. 3.50).

Мал. 3.50. Розрахункові схеми визначення «захисних кутів» і

Величини кутів і визначається за формулами:

= Arctg (ctg hо cos), (3.83)

де hо - висота Сонця, град;

- кут між перпендикуляром до фасаду в плані і азимутом сонця, (А0).

Захисний кут дозволяє прийняти будь-яке конструктивне рішення сонцезахисних пристроїв в залежності від архітектури фасаду будівлі. При цьому для одного і того ж значення козирки можуть бути горизонтальними, похилими багатоступінчатими або гратчастими.

У випадку рельєфних козирків можна пір'я козирка розташовувати рівномірно

(Рис. 3.51, а), встановлюючи число і нахил пір'я виходячи з мінімального значення в літню пору при забезпеченні повної сонцезахисту.

Можливий варіант розподілу пір'я козирка в залежності від зміни Сонця на небосхилі (рис. 3.51, б). Другий варіант більш економічний, так як передбачає використання меншої кількості пір'я козирка.

В обох випадках необхідно читав, що перше від фасаду перо козирка має затінювати світловий проріз при найбільш високому положенні Сонця на небосхилі, тобто при мінімальному значенні в літній період.

Захисні кути. за якими визначають виноси, число і кут повороту вертикальних екранів, встановлюють безпосередньо по інсоляціонному графіком з

урахуванням часу експлуатації будівлі і вимог до умов інсоляції приміщень.

Мал. 3.51. Конструктивні схеми ґратчастих козирків: а) - при розподілі пір'я козирка, виходячи з мінімального значення в літню пору; б) - то ж, в залежності від зміни положення сонця на небосхилі

У тому випадку, коли встановлені умови неприйнятні для даного архітектурного або конструктивного рішення будівлі, слід вибрати комбіновані або регульовані сонцезахисні пристрої.

В останні роки широке поширення при будівництві громадських і промислових будівель отримали зенітні ліхтарі, які в літній період потребують солнцезащіте.

Для сонцезахисту зенітних ліхтарів застосовуються водоразбризгівающіе установки, сонцезахисні сегменти, світлорозсіюючі купола, діффузорного решітки, регульовані екрани і т.п. пристрою (рис. 3.52).

За кордоном для сонцезахисту засклених хмарочосів застосовуються різні типи сонцезахисних стекол (фототропние, фотохромні) в комплексі з системою штучного регулювання мікроклімату. Використовуються теплоотражающие скла з олов'яно-сурьмяной покриттям і скла типу «кудо-аурезін», які від 50 до 80% затримують ІК-радіацію і зберігають високу світлопропускання. Однак навіть ефективні сонцезахисні скла не вирішують проблеми слепимости від прямих сонячних променів.

Мал. 3.52. Типи сонцезахисних пристроїв для зенітних ліхтарів.

В останні роки фірми Англії та Австралії для світлових прорізів будь-якої площі випускають сонцезахисну металеву рулонну сітку з жалюзійними просторовими осередками розміром до 2 мм. Екрануючи прямі сонячні промені, така сітка пропускає максимум розсіяного світла (t = 0,7).

У нашій країні розроблена подібна просторова сітка, що виготовляється з цілого металевого листа товщиною 0,2-0,5 мм без відходів виробництва. Спосіб її виготовлення полягає в витягуванні листа з просечками, що утворюють просторові осередки, що забезпечують ефект мініатюрних жалюзі (рис. 3.53). Коефіцієнт світлопропускання сітки становить 0,4-0,7.

Мал. 3.53. Типи сонцезахисних сіток

Розрахунки і проектування сонцезахисних пристроїв повинні грунтуватися на комплексному обліку кліматичних особливостей місцевості (температура, вологість, хмарність, прозорість атмосфери, вітер і ін.), А також вимог до освітлення приміщень та їх вентиляції.