I метод:

В основу построения солнечной карты, используемой в I методе, положены закономерности видимого движения солнца. Рассмотрим эти закономерности.

Продолжительность инсоляции зависит от движения солнца по небосводу. Если небосвод принять за полусферу, то условное движение солнца по небосводу в течение дня представляет собой определенную траекторию. Эту траекторию можно перенести на плоскость горизонта (рис.1).

Итак, “солнечная карта” представляет собой условную горизонтальную проекцию небосвода с системой траекторий видимого движения солнца. Положение солнца на небосводе в заданный момент определяют две угловые координаты: угол возвышения над горизонтом h(высота стояния солнца) и азимут А, отсчитанный в плоскости горизонта по ходу часовой стрелки от направления на север, принятого за нуль (рис.2). Каждой высоте стоянияhна круге горизонта соответствует окружность радиусом

r_h = Rcosh,

а азимуту А- радиальный луч, здесь R- условный радиус полусферы (небосвода). Это позволяет изобразить движение солнца по небосводу в плоской координатной сетке, состоящей из концентрических окружностей, описанных из точки зенита, и радиальных лучей. Окружности служат для отсчета высот над горизонтом, лучи - для отсчета азимутов. С тем, чтобы окружности не теснились на краю круга, их проводят через равные интервалы, отчего траектории на такой карте несколько изменяют свою форму. На карте (рис.3) траектории для характерных дней года изображены сплошными толстыми линиями: VI- 22 июня, III- IX- 21 марта и 23 сентября (в дни равноденствия), XII- 22 декабря.

Положение солнца на траекториях по солнечным часам показывают пунктирные линии с соответствующими цифрами.

Солнечную карту выбирают по широте заданной местности.

Суть использования карты состоит в следующем. Если из помещения (из инсолируемой точки) смотреть на небосвод, то он окажется частично экранированной преградой. Противостоящие здания закроют небосвод у горизонта, а ограждения вне контуров оконного проема, в т.ч. лоджии или балкона - зенитную часть небосвода. Продолжительность инсоляции определят лишь видимые (неэкранированные) участки солнечной траектории. Тени преград на солнечную карту переносят с помощью вспомогательной сетки (рис.4).

Кривые линии сетки (рис.4) показывают углы возвышения преград над горизонтом, которые определяют на разрезах зданий, помещений. Лучи сетки - это угловые размеры преград в плане.

II метод:

Практика многих проектных организаций за последние годы показала, что для расчетов нормированной продолжительности инсоляции наиболее приемлемыми являются инсографики, которые и применяются в подавляющем большинстве архитектурных мастерских.

В основу построения инсографика, применяемого во II методе (рис.9), положены закономерности видимого движения солнца в период с 22 апреля по 22 августа. Именно этот период берется в качестве расчетного теплого периода года для широты города Якутска.

На климаграмме (инсографике) изображена средняя траектория движения солнца в период с 22 апреля по 22 августа. Зная угол возвышения солнца hв определенное время суток можно вычислить и котангенс этого углаctgh(рис. 10). На солнечной карте вдоль траектории движения солнца указаны вычисленные значения котангенсов углов возвышения солнцаctg h.

.

Следовательно, зная высоту противостоящего здания (H) иctg hугла возвышения солнца в определенное время суток мы можем построить линию затенения расчетной точки А в течении суток и таким образом определить то время, когда в точку А попадает тень от противостоящего здания и соответственно время , когда точка А освещается солнцем, т.е. продолжительность инсоляции.

Данный метод применяется, в основном, при проектировании генеральных планов, где можно не учитывать тени, попадающие в расчетную точку от затеняющих преград, т.е. при решении задач, связанных с расположением проектируемых или строящихся зданий по отношению к существующей застройке.