916

Рис. 3.47. Вариант построения инсоляционного графика для широты о: а- разрез небосвода; б - план небосвода; в - вид инсогрфика

Под чертежом разреза небосвода изображают план небосвода как окружность с

R = 1 с центром О, на которой указывают стороны горизонта - В, Ю, З, С (рис. 3.47, б). На южный меридиан (линия ОЮ) проецируют с разреза положение полуденного солнца и через точку пересечения проводят окружность радиусом r.

Сектор ЮВ горизонтальной проекции небосвода делят на 6 равных частей по 15о (угловая скорость движения солнца - 15о в час, время с восхода до полудня - 6 ч ) и через полученные точки и центр О проводят радиальные линии. Для крупномасштабного графика сектор ЮВ можно разделить на 12, 15 или 24 части соответственно через 30, 20 или 15 мин).

Из точек пересечения радиальных линий с внешней и внутренней окружностей проводят линии, параллельные линиям С- Ю и В - З, и получают, таким образом, небольшие прямоугольные треугольники, вершины прямых углов которых являются горизонтальными проекциями солнца через каждый час. Вершины прямых углов соединяют жирными линиями с центром О, которые являются горизонтальными почасовыми проекциями солнечных лучей,

необходимыми для построения инсографика.

На линии ОZ через 1 см проводят горизонтальные линии до пересечения с наклонной линией проекции полуденного солнечного луча и через полученные точки пересечения опускают перпендикуляры на план небосвода, которые являются метрической шкалой превышений вспомогательных горизонталей наклонной плоскости солнечной траектории над исследуемой точкой на данной широте и служат для определения длины теней. Цену расстояния между параллелями назначают в соответствии с масштабом генерального плана архитектурного чертежа.

231

Рис. 3.48. Общий вид инсолятора:

1– «искусственное солнце»; 2 – «искусственная земля»

Спомощью инсолятора можно определить продолжительность инсоляции в помещениях

иэффективность солнцезащитных устройств.

Наличие на специальном кронштейне фотоаппарата в зенитном над инсолируемым макетом положении позволяет получать наглядные фотографии суточного хода условий инсоляции исследуемой градостроительной ситуации зданий или отдельного помещения.

3.17. Солнцезащита и светорегулирование в зданиях

Солнцезащитные устройства необходимы для защиты от перегрева помещений в летние

месяцы, для ограничения прямой и отраженной блескости, а также для распределения световых потоков, проходящих в помещении через световые проемы.

Как показывает практика, солнцезащитные средства применяются в основном как средство формальной выразительности здания, без учета его ориентации по сторонам

горизонта, природных и климатических условий.

Многие здания проектируются вообще без учета инсоляции. В значительной степени это объясняется негативным отношением к солнцезащите как фактору, удорожающему

Наиболее негативным является увлечение большими площадями остекления, что идет в противовес уменьшению тепловых потерь и экономии энергетических ресурсов. Это связано, с

одной стороны, с несовершенством норм естественного освещения, которые устанавливают определенные значения КЕО при боковом освещении вне зависимости от глубины помещения и

233

Рис. 3.49. Типы солнцезащитных устройств зданий а-горизонтальный козырек из сплошной плиты; б-то же, решетчатый; в-наклонный сплошной козырек; г-жалюзи,

располагаемые в пределах толщины светопроема; д-жалюзи около проема; е-жалюзи на относе от светопроема; ж- вертикальные ребра; з-то же, в комбинации с горизонтальными жалюзи; и-комбинированные (коробчатые); к- ячеистые солнцезашитные панели; л-то же, маркизы

Тип солнцезащитного устройства выбирается с учетом назначения здания, природных особенностей района, ориентации здания, формы и размеров световых проемов, режима эксплуатации и технико-экономических показателей.

Сплошные горизонтальные солнцезащитные устройства целесообразно устанавливать над окнами зданий при высоком стоянии солнца для затененных световых проемов южных фасадов.

Жалюзийные горизонтальные устройства хорошо защищают помещения от солнечной радиации при любой ориентации световых проемов.

Для затененных световых проемов северо-западной и северо-восточной ориентации следует применять вертикальные ребра из сплошных плит, размещаемых по бокам световых проемов, что ограничивает допуск косых лучей низкостоящего солнца в помещениях.

Вмногоэтажных производственных и общественных зданиях на фасадах любой ориентации используют комбинированные солнцезащитные устройства, состоящие из вертикальных и горизонтальных плит, обрамляющих световые проемы. Коробчатая система хорошо защищает помещения от прямых и косых лучей.

Вособо жарких районах перед световыми проемами устанавливаются ячеистые солнцезащитные панели.

Геометрические параметры стационарных солнцезащитных устройств: козырьков,

экранов, их число и углы наклона их элементов определяются величиной защитных углов - для горизонтальных элементов и - для вертикальных элементов (рис. 3.50).

235

При определении выносов горизонтальных элементов солнцезащитных устройств следует принимать средние значения защитных углов и средний период жаркой половины года

(22 августа).

Защитный угол позволяет принять любое конструктивное решение солнцезащитных

устройств в зависимости от архитектуры фасада здания. При этом для одного и того же

(рис. 3.51, а), устанавливая число и наклон перьев исходя из минимального значения в

летнее время при обеспечении полной солнцезащиты.

Возможен вариант распределения перьев козырька в зависимости от изменения Солнца на небосводе (рис. 3.51, б). Второй вариант более экономичен, так как предполагает использование меньшего количества перьев козырька.

В обоих случаях необходимо читывать, что первое от фасада перо козырька должно затенять световой проем при наиболее высоком положении Солнца на небосводе, т.е. при минимальном значении в летний период.

Защитные углы , по которым определяют выносы, число и угол поворота вертикальных экранов, устанавливают непосредственно по инсоляционному графику с учетом времени эксплуатации здания и требований к условиям инсоляции помещений.

236

Рис. 3.51. Конструктивные схемы решетчатых козырьков: а) - при распределении перьев козырька, исходя из минимального значения в летнее время; б) - то же, в зависимости от изменения положения солнца на

небосводе

Втом случае, когда установленные условия неприемлимы для данного архитектурного или конструктивного решения здания, следует выбрать комбинированные или регулируемые солнцезащитные устройства.

Впоследние годы широкое распространение при строительстве общественных и промышленных зданий получили зенитные фонари, которые в летний период нуждаются в солнцезащите.

Для солнцезащиты зенитных фонарей применяются водоразбрызгивающие установки,

солнцезащитные сегменты, светорассеивающие купола, диффузорные решетки, регулируемые экраны и т.п. устройства (рис. 3.52).

За рубежом для солнцезащиты остекленных небоскребов применяются различные типы солнцезащитных стекол (фототропные, фотохромные) в комплексе с системой искусственного регулирования микроклимата. Используются теплоотражающие стекла с оловянно-сурьмяным покрытием и стекла типа «кудо-аурезин», которые от 50 до 80% задерживают ИК-радиацию и сохраняют высокое светопропускание. Однако даже эффективные солнцезащитные стекла не решают проблемы слепимости от прямых солнечных лучей.

Рис. 3.52. Типы солнцезащитных устройств для зенитных фонарей.

237

Впоследние годы фирмы Англии и Австралии для световых проемов любой площади выпускают солнцезащитную металлическую рулонную сетку с жалюзийными пространственными ячейками размером до 2 мм. Экранируя прямые солнечные лучи, такая сетка пропускает максимум рассеянного света ( =0,7).

Внашей стране разработана подобная пространственная сетка, изготавливаемая из целого металлического листа толщиной 0,2-0,5 мм без отходов производства. Способ ее изготовления заключается в вытягивании листа с просечками, образующими пространственные ячейки, обеспечивающими эффект миниатюрных жалюзи (рис. 3.53). Коэффициент светопропускания сетки составляет 0,4-0,7.

Рис. 3.53. Типы солнцезащитных сеток

Расчеты и проектирование солнцезащитных устройств должны основываться на комплексном учете климатических особенностей местности (температура, влажность,

облачность, прозрачность атмосферы, ветер и др.), а также требований к освещению помещений и их вентиляции.

3.18. Экономическая эффективность использования инсоляции и солнцезащиты

Установлено, что применение солнцезащитных устройств рационально не только в гигиеническом, функциональном, эстетическом, но и экономическом отношении.

По данным ЦНИИЭП жилища, рациональное применение нормирования инсоляции застройки приводит к повышению ее плотности на 8-10%, экономии городских территорий и более широкому применению экономичных домов меридионального типа.

Повышение плотности позволяет дополнительно ввести новые здания и осуществить надстройку существующих зданий, что способствует увеличению жилого фонда.

На экономике жилищного строительства отрицательно сказывается постепенное изъятие из перечня проектов наиболее экономичных, но маломаневренных меридиональных домов с широким корпусом.

По данным ЦНИИПградостроительства, преимущество меридиональных жилых зданий с широким корпусом перед широтными зданиями с узким корпусом заключается в сокращении их общей протяженности, позволяет при одинаковой длине зданий уменьшить

238