Видимое движение солнца по небосводу

Кафедра

«Архитектуры гражданских и промышленных зданий»

Киселева Е.Г.

«Светология»

Учебно-методические указания к курсовой

расчетно-графической работе

для студентов специальности ПГС и ИАФ

Москва

МГСУ

УДК 621.426.43.631

Е.Г.Киселева. Методические указания к выполнению курсовой расчётно-графической работы по дисциплине «Физика среды и ограждающих конструкций», раздел «Светология» для студентов специальности ПГС и ИАФ / Е.Г. Киселева; МГСУ – Москва, 2011.

Методические указания предназначены для выполнения расчетно-графических и курсовых работ по дисциплине “Физика среды и ограждающих конструкций”, раздел «Светология», для студентов специальности ПГС и ИАФ. Они могут быть использованы также для выполнения соответствующего архитектурного раздела дипломного проекта бакалавра, специалиста или магистра.

Методические указания содержат методические рекомендации с примерами, контрольные вопросы и задачи, указания по выполнению курсовых работ по разделам: естественное освещение и инсоляция.

Данное пособие может быть использовано для самостоятельной работы студентов.

Методические указания составлены на основе действующих нормативных документов:

- “Свода правил” СП 23-102-2003 “Естественное освещение жилых и общественных зданий”, который является методическим дополнением к главе СНиП 23-05-95* “Естественное, искусственное и совмещенное освещение жилых и общественных зданий”;

- СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076 “Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий”

РАЗДЕЛ I

Нормирование и определение

Продолжительности инсоляции помещений

И территорий застройки

Цель:

Размещение многоэтажного жилого здания и детской игровой площадки на участке генплана с учетом инсоляционного режима.

Задача работы:

Определение продолжительности инсоляции помещений и территории застройки.

Содержание расчетно-графической работы:

1. Построение инсоляционного графика (инсографик) для заданного района строительства;

2. Определение инсоляционных углов окон;

3. Определение продолжительности инсоляции помещений проектируемого жилого здания в существующей застройке;

4. Определение продолжительности инсоляции детской площадки для проектируемого здания.

Введение

В области архитектурно-строительного проектирования инсоляция означает облучение помещений и территорий застройки солнечными лучами. Под облучением необходимо понимать совокупность светового, биофизического и теплового воздействия Солнца.

В зависимости от интенсивности и продолжительности действия Солнца инсоляция может оказывать положительное или отрицательное влияние на организм человека и микроклимат помещений. Отражение солнечных лучей от гладких поверхностей создает явление слепящей блесткости, утомляющее зрение, избыток солнечной радиации приводит к перегреву помещений, действие прямого солнечного света разрушительно воздействует на некоторые материалы.

Прямые лучи Солнца являются для человека жизненно необходимым фактором. Они благотворно влияют на его центральную нервную систему. Гигиенически обоснованной является не менее чем 3-х часовая инсоляция помещений, так как именно такое время необходимо для гибели кишечной палочки, кроме того, известно, что при времени облучения помещений до 1 часа наблюдается активация микрофлоры и рост бактерий.

Стремление полнее использовать положительные качества солнечного света как активного источника ультрафиолетовой радиации приводит к регламентации продолжительности инсоляции.

2 Нормирование инсоляции

Нормируемая продолжительность инсоляции устанавливается для помещений жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки.

Согласно строительным нормам размещение и ориентация жилых и общественных зданий должны обеспечивать непрерывную продолжительность инсоляции помещений в летний и весенне-осенний периоды года:

- для северной зоны (севернее 58° с.ш.) - не менее 2,5 часов в день с 22 апреля по 22 августа;

- для центральной зоны (58° с.ш.-48° с.ш.) - не менее 2 часов в день с 22 марта по 22 сентября;

- для южной зоны (южнее 48° с.ш.) - не менее 1,5 часов в день с 22 февраля по 22 октября.

При определении продолжительности инсоляции расчетной точки или помещения необходимо учитывать, что в течение первого часа после восхода Солнца и последнего перед его заходом для районов южнее 58° с.ш. и полутора часов для районов севернее 58° с.ш. инсоляция из-за малой её эффективности не учитывается.

Продолжительность инсоляции в жилых зданиях должна быть обеспечена не менее чем в одной комнате 1-3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4-х и более комнатных квартир. В зданиях общежитий должно инсолироваться не менее 60% жилых комнат.

Допускается прерывистость продолжительности инсоляции, при которой один из периодов должен быть не менее 1,0 часа. При этом суммарная продолжительность нормируемой инсоляции должна увеличиваться на 0,5 часа соответственно для каждой зоны.

Так же допускается снижение продолжительности инсоляции на 0,5 часа для северной и центральной зон в двухкомнатных и трехкомнатных квартирах, где инсолируется не менее двух комнат, и в многокомнатных квартирах (четыре и более комнаты), где инсолируется не менее трех комнат, а также при реконструкции жилой застройки, расположенной в центральной, исторической зонах городов, определенных их генеральными планами развития.

При планировке городов и микрорайонов очень важно правильно выбрать ориентацию улиц и зданий по сторонам света. Решение этих вопросов с учетом требований инсоляции позволяет значительно уменьшить ширину разрывов между зданиями и увеличить плотность заселения микрорайона.

Способы ориентации зданий могут быть различными. Среди различных способов выделяют здания меридиональной и широтной ориентации.

Здания "меридионального" типа (помещения располагаются вдоль продольных сторон) на участке располагают так, чтобы продольная ось здания совпадала с направлением север-юг. В этом случае восточный и западный фасады получают примерно равную продолжительность инсоляции.

Здания "широтного" типа (помещения располагаются по одну его продольную сторону) на участке располагают так, чтобы продольная ось здания имела направление восток-запад. В этом случае окна помещений зданий обращены на юг, юго-восток; юго-запад.

По условиям инсоляции расстояние между продольными сторонами зданий не должно быть меньше расстояния от уровня подоконника первого этажа проектируемого здания до высоты карниза затеняющего здания. По этому условию принимаются расстояние и между торцами зданий, если в торцовых стенах располагаются окна помещений.

Если в торцовых стенах отсутствуют окна, то расстояние между торцами зданий назначается в соответствии с противопожарными требованиями, от 6 до 15 м, и принимается в зависимости от степени огнестойкости здания.

Необходимое психологическое и оздоравливающее действие инсоляции должно быть обеспечено в жилых и общественных зданиях и на территориях жилой застройки. Исключения составляют помещения, где по условиям технологии инсоляция не допускается. К таким относятся: операционные, реанимационные залы больниц, выставочные залы музеев, химические лаборатории, книгохранилища, архивы и т.п.

Видимое движение солнца по небосводу

Чтобы представить себе видимое "движение" Солнца по небосводу и определить его координаты (высоту над горизонтом h_o и азимут А) на определенной географической широте, следует обратиться к "солнечному стереону", как это сделал в свое время Витрувий.

Рисунок 1 - Траектория Солнца

в течение года при заданной

географической широте.

Траектория Солнца в характерные для летнего солнцестояния, весенне-осеннего равноденствия и зимнего солнцестояния для географической широты Москвы ( = 55° с.ш.) показаны на рисунке 1. Важно видеть, что склонение Солнца весной—осенью равно нулю и определяет высоту Солнца h_o в полдень. Летом и зимой склонение Солнца в полдень равно соответственно +23,5 и -23,5°.

Условия инсоляции определяются методом проекций с числовыми отметками. Расчеты следует производить непосредственно на плане застройки с помощью накладного инсографика, показанного на рисунке 3.