Что такое инсоляция жилых помещений: в строительстве, медицине

Инсоляция – это количество солнечной энергии получаемое какой-либо поверхностью размещенной внутри помещения напротив оконного проема.

Если же говорить по-простому, то это то время когда лучи солнца попадают в комнату.

К сведению! Инсоляция измеряется числом единиц энергии, попадающей на единицу площади за единицу времени – кВт.час/м².

Стоит ли покупать жилье побольше?

Содержание статьи

Сегодня на рынке недвижимости нет недостатка в привлекательных больших квартирах на продажу в хороших районах. Просматривая новые объявления о продаже жилья в Уральске можем сразу сузить поиск согласно нашим собственным критериям в отношении местоположения, площади или цены. На что стоит обратить внимание? В идеальной квартире у каждого из домочадцев должно быть свое пространство: для школьников это будет место для выполнения домашних заданий, для взрослых — место для работы и отдыха. Выбирая размер квартиры, стоит учитывать не только количество членов семьи на сегодняшний день, но и тех, кто может появиться. Домашним животным также понадобится дополнительное пространство. Поэтому, если питомец уже есть или семья задумывается об четвероногом друге, это нужно обязательно учитывать при выборе квартиры.

Инсоляция помещений – это определение количества солнечной энергии попадаемой во внутреннее пространство через оконные проемы в разное время года и суток

Что такое инсоляция жилых помещений

Под инсоляцией жилых помещений понимается количество солнечного света попадающего на окна того или иного помещения и проникающего внутрь.

К сведению! Инсоляция, как показатель получаемой солнечной энергии, важен для формирования здоровья человека, т.к. от количества солнечного света зависят многие процессы происходящие в нашем организме: обмен веществ и работоспособность мозга, функционирование эндокринной системы, а также работа сердца и легких.

Солнечные лучи попадают на землю в ультрафиолетовом (УФ) и инфракрасном (ИК) диапазонах, при этом УФ-лучи оздоравливают внутреннее пространство помещений, а ИК-лучи нагревают его.

В южных регионах нашей страны возможна избыточная инсоляция, выражающаяся в перегреве помещений, а в северных – наоборот недостаточная. В связи с этим, при «посадке» здания или сооружения на место привязки к конкретному земельному участку необходимо учитывать стороны света и регион, в котором размещается здание.

Инсоляция в строительстве

При проектировании зданий и сооружений фактор инсоляции помещений учитывается изначально.

Для этого существуют специальные формулы для расчетов, а также используется метод наложения чертежа на специально разработанную схему суточного пути солнца в определенный период года.

Схема инсоляции жилого дома по временам года

Кроме этого, если проектируемое здание будет располагаться в жарком климате, то большая часть оконным проемов размещается с теневой стороны, а с южной – их количество меньше, или они имеют меньшие габаритные размеры. В северных регионах все на оборот, там окна с большей площадью остекления монтируются с южной стороны, а с северной их размещается меньше.

Нормы инсоляции, а также размеры оконных проемов и места их размещения регламентируются нормативной литературой, используемой проектными организациями при разработке соответствующей документации.

Нормы инсоляции

Документами, регламентирующими инсоляцию жилых помещений является следующая нормативная литература, а именно:

1. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий» (с изменениями на 10 апреля 2017 года).
2. СП 52.13330.2016 «Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*».

Согласно СанПиНа регламентирована продолжительность освещения лучами солнца (в часах) в зависимости от широты места размещения здания, ориентации по сторонам света, а также времени года.

Схема для определения инсоляции здания в расчетной точке «В»

Вот некоторые позиции, отраженные в этом документе:

• Продолжительность освещенности зависит от широты размещения помещений, это: северная, центральная и южная.
• При расчете размеров оконных проемов учитывается широта, ориентированность по сторонам света и календарный период.
• Непрерывная солнечная инсоляция должна продолжаться в каждой из комнат от 1,5 до 2,5 часов;
• Если инсоляция помещения возможна с перерывом (когда имеются сторонние объекты, затеняющие оконные проемы), то продолжительность следует увеличит на 30 минут.
• Если дом размещен в центральных или северных широтах, то допускается снижение уровня инсоляции в одной из комнат на 30 минут, если в остальных данный показатель соответствует норме;
• Гигиенические нормы, отраженные в СанПиНе распространяются только на жилые помещения, для вспомогательных (кухня, веранда и т.д.) они не актуальны.

В отдельных регионах принимаются региональные нормативные документы, регламентирующие инсоляцию в конкретном месте размещения. Так например в г. Москва действуюет следующие документ — ТСН 23-304-99 г.Москвы (МГСН 2.01-99) «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению» в котором приводятся инсоляционные графики для данного региона.

Инсоляционный график для московского региона согласно МГСН 2.01-99

Нормы инсоляции для разных широт приведены в ниже следующей таблице:

Избыточная инсоляция

В южных регионах в летний период, при неправильном размещении строений по отношению к сторонам света и использовании при этом оконных проемов без проведения необходимых расчетов, можно получить отрицательный эффект от воздействия солнечных лучей, характеризуемый таким понятием как гиперинсоляция.

Гиперинсоляция является особой формой солнечного удара. Она схожа с тепловым ударом, но проявляется у поражённого человека несколько иначе.

Признаками солнечного удара, вызванного излишней инсоляцией являются:

• Общее болезненное состояние: вялость, усталость, слабость.
• Расстройство работы головного мозга: головокружение и головная боль.
• Сухость во рту и жажда.
• Повышение температуры тела, а также повышение или понижение артериального давления.
• Носовое кровотечение и рвота.
• Нарушение зрения: потемнение, двоение и отсутствие концентрации.

При получении человеком солнечного удара необходимо ему срочно оказать первую помощь, а именно:

1. Перенести человека в тень или в помещение, где нет лучей солнца.
2. Обеспечить циркуляцию воздуха: (вентилятор, кондиционер и т.д.).
3. Приготовить и наложить мокрый компресс на лоб, шею и затылок пострадавшего.
4. Дать выпить воды.
5. При потере сознания привести пострадавшего в чувство, используя нашатырный спирт.
6. Выполнив перечисленные выше действия, вызвать бригаду скорой помощи.

Важно! При приготовлении влажного компресса, он не должен буть очень холодным, т.к. в противном случае, значительные перепады температуры отразятся на здоровье пострадавшего негативным образом.

Солнечная инсоляция – это показатель, определяющий параметры микроклимата внутри помещений, их комфортность для проживания, а также влияние солнечной радиации на здоровье человека.

В связи с этим, при строительстве своего загородного дома или покупке новой квартиры, не следует забывать об этом показателе, который должен быть разработан проектной организацией при выполнении проектных работ в соответствии с регламентирующими документами.

что это такое, нормы СНиП при строительстве домов и общественных зданий, требования к продолжительности освещения территории

1009 мин

поделиться:

От соблюдения застройщиком правил инсоляции жилых помещений напрямую зависят их удобство и комфорт: рассказываем, что означает этот термин, для чего разрабатывались такие нормы в строительстве и как на людей влияет их нарушение.

Общие сведения

Этим понятием архитекторы и проектировщики называют способность солнца проникнуть в здание через оконный, балконный или дверной проем. 

Солнечные лучи важны не только как источник света. Полностью заменить их люстрами и бра нельзя. Если в комнату никогда не проникает естественное освещение, люди в нем будут:

• 
  чаще болеть;
• 
  жаловаться на раздражительность и плохое настроение.

Без ультрафиолета в домах быстро развивается плесень, патогенные микроорганизмы. 

Чтобы оценить, насколько светло будет в новой квартире или коттедже, специалисты могут проверить: 

• 
  Среднее время, на которое в комнату поступают солнечные лучи.
• 
  Характеристики светового потока — плотность, способность убивать болезнетворные микроорганизмы и т. д.

Доступ лучей проверяют не только при проектировании коттеджей и высоток. Существуют определенные требования к инсоляционному режиму в офисном помещении и на территории производства, школ и детсадов, больниц и санаториев. Так, застройщик не может полностью лишить солнца детскую или спортивную площадку, которая находится рядом с его стройплощадкой.

Почему это важно

От возможности полюбоваться ярким светом солнышка во многом зависит здоровье и эмоциональное состояние жильцов, поэтому этот момент строго регулируется государством. Впервые такие правила законодательно закрепили еще в СССР в 1963 году. С тех пор их регулярно пересматривали, однако основные положения практически не изменились. Строить темные квартиры, в которые никогда не заглядывают прямые лучи солнца, до сих пор запрещено законом.

Учитывать существующие требования к инсоляции жилых зданий должны и владельцы частных домов. Суд может наказать собственника нового коттеджа, который лишил своих соседей жизненно важного солнца. Чтобы убедиться, что ни одно из предписаний не нарушено, можно перед самым началом строительства заказать экспертизу проекта у специалиста. Тем, кто собирается купить благоустроенное жилье, рекомендуется при покупке готового коттеджа или таунхауса выбрать хорошего застройщика. Он позаботится о том, чтобы солнца хватило всем жильцам.

Сложности при проектировании многоквартирных зданий

Соблюсти нормы инсоляции в жилом доме или квартире не так сложно, если речь идет о малоэтажной застройке за городом. В крупных мегаполисах застройщикам иногда приходится жертвовать высотой многоэтажки или делать не самые удачные планировки. Если выделенный под строительство участок небольшой и находится в районе с плотной застройкой, нужно решить сразу две проблемы:

• 
  сохранить солнце в комнатах построек поблизости, а также на детских площадках, в школах и детсадах;
• 
  обеспечить естественным светом жильцов (даже тех, чья жилплощадь будет на первом этаже или выходит окнами во внутренние углы).

Подготовка к стройке

Степень инсоляции каждого жилого и нежилого помещения рассчитывают еще при разработке проекта здания. Солнце не заставишь вставать чуть раньше или светить чуть левее, поэтому ошибки, допущенные на стадии проектирования, после строительства исправить будет практически невозможно. Не учитывать требования норм нельзя: за недостаточную освещенность строения застройщик может получить крупный штраф. Поэтому в проектную документацию строительные компании включают расчеты степени освещения.

Сегодня для ее вычисления используют современные компьютерные программы. Раньше специалистам-проектировщикам приходилось рассчитывать проникновение лучей вручную, с помощью линейки.

Нужна наша консультация?

Если при работе с сайтом или в процессе выбора проекта у вас возникли вопросы, обратитесь за помощью к нам

ИИ, который помогает архитекторам

Подключить дополнительные модули для расчета инсоляции частного строения или многоквартирного здания предлагают разработчики самых популярных программ для проектирования. Соответствующие плагины есть для решений:

Таунхаус в «Березка all seasons»

Таунхаус

Этажи

2 этажа

Площадь

109,87 м²

Комнат

3

с участком от 2,17 соток

от 6 447 355 ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Березка all seasons»

Аликанте

Этажи

2 этажа

Площадь

178,78 м²

Комнат

5

с участком от 7,15 соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Лесково»

Александровский

Этажи

2 этажа

Площадь

211,86 м²

Комнат

4

с участком от 11,02 соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

• 
  Revit.
• 
  ArchiCAD.
• 
  SketchUp.
• 
  3ds Max.

Архитекторам и проектировщикам, которые хотят учесть требования российских санитарных правил и норм, стоит обратить внимание на «Солярис». Это продукт отечественных разработчиков, способный оценить освещенность каждой комнаты в многоквартирном доме. Программа не только рассчитает показатели с учетом региона расположения постройки, но и подсветит все не соответствующие предписаниям помещения. Сразу понятно, где нужно внести правки в проект. К недостаткам решения можно отнести достаточно высокую цену на подписку.

Еще одна российская программа — Sunreel. Она разработана как бесплатное дополнение к популярному ArchiCAD. Адаптирована к требованиям российских санитарных правил и норм, но учитывает не все из них. Программа не сможет посчитать прерывистую инсоляцию (подробнее о том, что это такое, расскажем чуть ниже).

Когда заказывать расчет

Застройщику высотки нужно обратиться к специалистам по подсчету освещенности еще до разработки проекта. Оценив ландшафт участка, особенности региона, окружающие стройплощадку объекты, они скажут, сколько этажей может быть в здании. Уже на этом этапе можно определить, не закроют ли новой 5-этажке свет высотки вокруг. Специалисты также проверят, не оставит ли многоквартирный дом без солнца жильцов в постройках по соседству с ним.

На следующем этапе расчеты проводят уже при разработке проекта. Используя программы, про которые мы рассказывали чуть выше, проектировщики и архитекторы оценивают безопасность каждого жилья. Иногда, чтобы соблюсти правила, приходится корректировать высотность строения или планировку квартир.

Вносить изменения в уже одобренный проект — очень дорого и сложно. Еще сложнее — исправлять ошибки во время или после строительства. Вот почему важно как можно раньше приступить к расчетам.

Инсоляция жилых помещений: СанПиН

Освещенность жилплощади входит в сферу внимания государства, потому что при нехватке солнечного света люди чаще обращаются за медицинской помощью. Требования к уровню освещения в домах закреплены в санитарных правилах и нормах, так как являются способом позаботиться о здоровье человека.

В нашей стране есть северные регионы, в которых несколько месяцев в году царит вечная ночь. Жители южных областей чаще жалуются на слишком яркое солнце, чем на его отсутствие. Все эти различия учитывают СанПиНы. В них есть распоряжения, которые касаются не только уровня освещенности, но и степени солнцезащиты различных помещений.

С середины прошлого века санитарные предписания, касающиеся естественного света, постоянно менялись. Последние изменения в текст документа были внесены 1 марта 2021 года. Согласно действующей редакции СанПиН:

1. 
   Солнце должно проникать в дом через стекла хотя бы на несколько часов, но не круглогодично. За расчетный период берут самое светлое время года (с августа по апрель, с марта по октябрь в зависимости от региона и редакции).
2. 
   Обязательная продолжительность зависит от расположения здания. В северных регионах нашей страны она составляет примерно 2,5 часа из каждых 24, в южных — 1,5. Все это, напоминаем, только с весны по осень.
3. 
   Этот период может иметь перерывы. Согласно современным требованиям, общее время инсоляции жилых помещений можно разбить на несколько частей и назвать прерывистым. В этом случае солнце бывает в них положенный момент, но «набегами», а не постоянно.
4. 
   При прерывистом освещении не допускается, чтобы все солнечные «набеги» были менее часа. Хотя бы один период должен составлять от 60 минут и более. Кроме того, в этом случае на полчаса увеличивается общая нормативная продолжительность.
5. 
   В двушках и трешках отвечать нормам должна как минимум одна спальня или гостиная. Остальные могут быть освещены не так ярко. В 4-комнатной к солнцу придется развернуть 2 зоны.
6. 
   Если в многокомнатной хорошо освещены как минимум 2 комнаты, общую продолжительность непрерывного потока солнечного света возможно уменьшить на полчаса.
7. 
   Инсоляция земельных участков — это не менее важный для здоровья человека фактор. Что о нем говорят нормативные акты, расскажем чуть ниже.
8. 
   Санитарные нормы заботятся о здоровье владельцев просторных квартир, но обделяют жильцов общежитий, в которых, согласно СанПиНам, установленным правилам должны отвечать минимум 60% помещений. Что делать жителям остальных 40% — не ясно.
9. 
   Небольшие нормативные поблажки государство дает застройщикам, которые возводят или реконструируют здания в исторической части города, работают с постройками с многовековой историей. В них общая длительность может быть уменьшена где-то на полчаса.

Требования к освещению жилья в мегаполисах в середине прошлого века были гораздо строже. Государство согласилось немного пожертвовать благополучием людей ради снижения затрат на строительство. Чем меньше период должной освещенности, тем ближе друг к другу можно поставить строения.

К чему привело изменение санитарных норм

Физиологи считают, что оптимальная продолжительность инсоляции жилых помещений — 3 часа в день, а оценивать ее надо не с апреля по август, а с марта по октябрь. Сейчас редкая квартира в мегаполисе соответствует таким предписаниям. Чтобы получить достаточное количество солнца, придется переехать в частный дом, стоящий на большом участке.

Таунхаус в «Лесково»

Таунхаус 103м2 проект

Этажи

2 этажа

Площадь

103 м²

Комнат

2

с участком от от 2,2 соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Опера парк»

Турандот 276.57 м2

Этажи

2 этажа

Площадь

296.57 м²

Комнат

4

с участком от соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Опера парк»

Лючия 367.68 м2

Этажи

этажей

Площадь

367.68 м²

Комнат

3

с участком от соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Не стоит думать, что дефицит ультрафиолета — это ерунда. По мнению врачей, несколько лет жизни в мрачной однушке способны в старости сказаться серьезными проблемами со здоровьем. У людей из темных комнат чаще бывают проблемы с зубами, остеохондроз, депрессия. Поэтому выбирать основное жилье важно не только по виду из окна и развитости инфраструктуры района. Чем светлее жилище, тем меньше рисков для здоровья всех его жильцов.

СНиП и СП: дополнительные нормативы по инсоляции квартир и других жилых помещений

Санитарные правила и нормы — главный, но не единственный документ, который регулирует, насколько светлыми должны быть постройки. При разработке проектной документации также необходимо ориентироваться на следующие положения:

• 
  СНиП 23-05-95 — определяет не только естественное, но и искусственное освещение. Содержит важные положения для проектировщиков производственных построек.
• 
  СП 23-102-2003 — регулирует поступление природного света в застройке любого назначения, вводит такой важный показатель, как КЕО — коэффициент естественного освещения. Если требуется, чтобы солнце в принципе попадало в комнату, то КЕО также помогает оценить, равномерно ли освещены все зоны в ней. От коэффициента напрямую зависят счета жильцов за электричество.

До 2002 года в столице действовал свой свод строительных правил. Однако затем его отменили. Теперь столичные застройщики должны руководствоваться действующими на всей территории РФ предписаниям.

Обязательно ли готовить документы, подтверждающие соответствие требованиям

Государство не указывает застройщикам и владельцам коттеджей, какими программами они должны пользоваться для расчета соответствия инсоляции земельных участков и жилых зданий нормам, как оформлять его результаты. Соответствие предписаниям СНиП остается на совести проектировщика и подрядчика. Но если жильцы или соседи после окончания строительства пойдут в суд с жалобами, заранее оформленные документы помогут специалистам доказать свою невиновность.

Не только закрытые пространства

Кажется, что на открытом воздухе точно не будет проблем с солнцем, но проектировщики знают, что и там его может не хватать. Санитарные правила регулируют и проектирование открытых пространств. Строго контролируют соблюдение регламента на детских и спортивных игровых зонах, в скверах и дворах для прогулок при больницах, школах, детсадах. Требования к ним не зависят от региона. В самое светлое время года не менее 3 часов должны быть ярко освещены как минимум 50% из них.

При проектировании детских и спортивных зон нужно позаботиться не только о целительном ультрафиолете, но и о солнцезащите. Она должна быть предусмотрена как минимум в половине подобных общественных пространств, при этом не нарушать нормы инсоляции площадок. Для затенения территории можно использовать деревья и навесы. Густоту, плотность и размеры тени законодательство не регулирует. Но в положениях СанПиН прямо указано, что солнцезащита не должна препятствовать естественному освещению поверхностей.

Требования к освещенности общественных зданий

Дети могут проводить большую часть светового дня в школе или в детском саду. Законодатели считают, что это не должно лишить их солнца. Помимо спортплощадок и школьных дворов, хорошо освещенными надлежит быть и общественным пространствам:

• 
  больничные палаты;
• 
  спальни и игровые комнаты в детсаду;
• 
  жилые помещения детских домов, интернатов;
• 
  изоляторы в инфекционных клиниках, интернатах;
• 
  учебные классы в школах.

Хотя считается, что для учебы нужно хорошее освещение, законодательство допускает оставлять в образовательных заведениях темные зоны. Так, не обязательно соблюдать нормы в кабинетах информатиков, физиков, химиков, а также там, где дети занимаются черчением и рисованием.

Имеет ли смысл судиться с недобросовестным подрядчиком

Владелец квартиры может заказать независимую экспертизу и обратиться в суд, если решит, что его право на солнце нарушено. Если доводы эксперта и приложенные документы убедят судью, застройщик и проектировщик могут быть наказаны штрафом, но не слишком большим. Суд также может потребовать от них возмещения материального и морального вреда для проживающих на жилплощади и ее собственника. Темное жилье на рынке стоит гораздо меньше хорошо освещенного, поэтому владелец теряет возможную прибыль от продажи. Не следует забывать и о рисках для его здоровья.

Коттедж в «Летний берег»

Дом на Черничной 20

Этажи

2 этажа

Площадь

70 м²

Комнат

2

с участком от 6.2 соток

от 3 960 000 ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Березка all seasons»

Гарда

Этажи

2 этажа

Площадь

105 м²

Комнат

3

с участком от 5,24 соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Коттедж в «Лесково»

Александровский

Этажи

2 этажа

Площадь

211,86 м²

Комнат

4

с участком от 11,02 соток

от ₽

Доступно 18 участков

подробнее

Новую квартиру от нарушившего правила застройщика ждать не стоит. По мнению российских судей, полумрак не мешает владеть и распоряжаться жильем, поэтому не влияет на права ее собственника.

Если нарушение требований к инсоляции территорий, жилых или общественных зданий — это выраженный фактор риска для жизни или здоровья человека, суд может принять дополнительные меры. Например, перевести помещение в нежилую категорию. При большой опасности для жизни людей строение могут снести, но такие решения суды выносят крайне редко. Темноту в комнатах вряд ли признают серьезным риском.

Как выбрать светлое и безопасное жилье

В городской квартире солнца всегда будет мало, особенно если вы живете в районе с плотной застройкой. Чтобы создать в жилище здоровую обстановку и быть спокойными за соблюдение санитарно-гигиенических требований, достаточно переехать в хороший коттеджный поселок за город. Здесь точно не будут закрывать солнце «бетонные муравейники» напротив. Однако при самостоятельном строительстве учесть все предписания санитарных правил очень сложно.

Оптимальный выбор — готовые дома в коттеджном поселке от проверенного застройщика. Компания «Авирон Девелопмент» предлагает сразу несколько КП, в которых вы сможете наслаждаться естественным светом, свежим воздухом и красотами природы. Покупка жилья, в котором инсоляция жилых помещений соответствует требованиям, — выгодное вложение в здоровье и благополучие всех членов семьи.

Основные этапы строительства частного дома: последовательность и порядок работ, пошаговая инструкция постройки жильяИз какого материала лучше всего построить дом: как выбрать самый долговечный стройматериал для частного и загородного жильяКак сделать проект дома самостоятельно: как правильно составить и начертить план жилья своими руками

E-mail

Согласен на обработку персональных данных

Сравнение инсоляции на фасадах зданий в пяти различных климатических условиях

Чтобы прочитать этот контент, выберите один из следующих вариантов:

Танос Н. Стасинопулос
(Измирский экономический университет, Измир, Турция)

Инженерно-строительный и архитектурный менеджмент

ISSN :
0969-9988

Дата публикации статьи: 16 февраля 2022 г.

Загрузки

Аннотация

Цель

Цель состоит в том, чтобы предоставить количественную информацию о динамическом характере инсоляции по периметру здания в зависимости от местоположения, времени года и ориентации. Такое понимание необходимо для принятия решений о стратегиях контроля солнечного излучения в различных климатических условиях, от низкой до высокой доступности инсоляции.

Дизайн/методология/подход

В этом исследовании исследуются сезонные изменения солнечной радиации на фасадах зданий различной ориентации в пяти местах с различным климатом (Рейкьявик, Лондон, Афины, Эр-Рияд, Лагос). Солнечные данные, собранные из европейской базы данных PVGIS, используются для изучения ежемесячного распределения глобального солнечного излучения, падающего на фасады зданий по сторонам света и по порядку, а также пропорций его компонентов.

Результаты

Результаты показывают влияние различных факторов на инсоляцию. Среди прочего: во всех местах горизонтальные поверхности получают больше ежегодного облучения, чем любой фасад. Летом восточные/западные фасады получают больше излучения, чем южные, поэтому защита от солнца на этих направлениях важнее, чем на южных. Доля луча меняется в зависимости от сезона на южном и северном фасадах, но не на восточном/западном. Местные атмосферные условия могут компенсировать важность широты для уровней инсоляции и состава.

Оригинальность/ценность

В документе используются общедоступные данные для сопоставления значений и типов инсоляции при различных факторах по всему миру, что позволяет лучше понять инсоляцию при проектировании более экологичных зданий.

Ключевые слова

• Солнечное излучение
• Фасады
• Солнечный контроль
• Затенение
• Инсоляция

Цитата

Стасинопулос, Т.Н. (2022), «Сравнение инсоляции на фасадах зданий в пяти различных климатических условиях», Инженерное, строительное и архитектурное управление , Vol. перед печатью № перед печатью. https://doi.org/10.1108/ECAM-05-2021-0409

Издатель

:

Изумруд Паблишинг Лимитед

Copyright © 2022, Изумруд Паблишинг Лимитед

Статьи по теме

Показатели солнечной радиации | Семинар по устойчивому развитию

Солнечное излучение является важным фактором в любом здании, стремящемся к энергоэффективности. Солнечное излучение приравнивается к теплу, если оно попадает в здание, или к электричеству, если оно улавливается фотоэлектрической батареей.

Понимание значения солнечной радиации поможет вам рассчитать, сориентировать и запрограммировать ваше здание, чтобы извлечь выгоду из характеристик солнечной радиации вашего участка и климата. Знание показателей солнечного излучения может помочь в вашем анализе.

Интенсивность солнца зависит от прозрачности атмосферы и угла, под которым солнце падает на поверхность, называемого «углом падения». Чем перпендикулярнее солнечные лучи к поверхности, тем больше тепла и световой энергии.

Падающая солнечная радиация

Падающая солнечная радиация – это количество энергии солнечного излучения, полученное на данной поверхности в течение заданного времени. Значения даны в единицах энергии на единицу площади (Вт/м ² или БТЕ/ч/фут ² ) и обычно являются единственным наиболее ценным показателем для ранних проектных исследований. Это также иногда называют инсоляцией (падающая солнечная радиация) и иногда выражают в единицах энергии, накопленной за день или за год (кВтч/м ² /день или кВтч/м ² /год).

Значения падающего солнечного излучения основаны на двух основных компонентах:

1. Прямое солнечное излучение (прямое лучевое излучение = I _b ), которое всегда измеряется перпендикулярно солнечным лучам
2. Рассеянное излучение , который одновременно рассеивается облаками и атмосферой (рассеянное излучение неба = I _d ) и землей перед поверхностью (I _r ). Это всегда измеряется на горизонтальной поверхности.

Состояние неба влияет на интенсивность и распределение солнечной радиации. Облачное небо уменьшает количество прямого излучения луча и увеличивает количество рассеянного излучения неба. Например, ясное небо позволит прямому свету пройти от солнца прямо к вашему участку/зданию, тогда как облачное небо будет фильтровать солнечный свет и рассеивать рассеянный свет вокруг вашего местоположения.

Из всей энергии солнца до одной трети может теряться (отражаться в пространство), около 20% достигает поверхности в виде рассеянного излучения, а остальная часть достигает поверхности в виде прямого излучения (источника).

В дополнение к прямому нагреву зданий солнечным светом, солнечная радиация также создает более жаркую погоду и влияет на влажность. Это одна из причин, по которой он включен в суточные карты погоды.

Поглощенное, прошедшее и отраженное излучение

В то время как падающее солнечное излучение — это просто количество энергии, попадающей на данную поверхность. Он не обязательно говорит вам, сколько радиации поглощается фасадом здания, передается через окна здания или отражается обратно. Это зависит от свойств материала и регулируется следующим уравнением:

100% падающее – отраженное = поглощенное + переданное

Анализ солнечного излучения

Данные о прямом и рассеянном солнечном излучении включаются в файлы погоды, которые использует программное обеспечение для анализа.

Фактические значения падающего солнечного излучения рассчитанные и визуализированные в Revit основаны на конкретной геометрии здания. Они учитывают ежечасные данные о прямом и рассеянном излучении из ваших данных о погоде, геометрию вашего здания и период времени анализа. Результаты анализа всегда за определенный период времени (часто один час) и представлены в Втч/м ² (или БТЕ/фут ² ). Вы можете умножить на 317,15, чтобы преобразовать кВтч/м ² в БТЕ/фут ² .

Расчет, используемый программой, включает затенение от окружающих объектов (F _{затенение} ), часть неба, «видимую» поверхностью (F _небо ), и угол падения между солнцем и лицом, проанализировано (тета). Поскольку падающее солнечное излучение — это всего лишь мера количества солнечного света, попадающего на поверхность, оно не зависит от свойств материала.

Основное уравнение ¹ для значений, указанных в программном обеспечении, выглядит следующим образом:

Падающее солнечное излучение = (I _b * F _{затенение} * cos(theta)) + (I _{4 d * 900 F небо )+ I r}

Где:

I _b = излучение прямого луча, измеренное перпендикулярно солнцу
I _d = рассеянное излучение неба, измеренное в горизонтальной плоскости
I _r = излучение, отраженное от земли коэффициент затенения (1, если точка не заштрихована, 0, если точка заштрихована, процент, если измерено на поверхности
F _небо = коэффициент видимого неба (процент на основе маски затенения)
Theta = угол падения между солнце и анализируемое лицо

Для получения дополнительной информации см. :

• NREL
• Power from the Sun Уильям Стайн и Майкл Гейер, глава 2

С помощью Revit нельзя напрямую рассчитать значения поглощенного, прошедшего и отраженного излучения. Однако, основываясь на значениях падающего солнечного излучения, вы можете использовать проектную оценку и ручные расчеты, чтобы помочь вам спроектировать такие функции, как апертуры, затенение и тепловая масса.

Сроки изучения солнечного излучения

Вы можете выбрать различные единицы измерения для параметров моделирования анализа солнечного излучения. Эти различные единицы имеют сильные и слабые стороны, основанные на анализе, который вы делаете.

Пик

• ЧТО : Максимальное значение, рассчитанное за период исследования.

• КОГДА : Часто нужно делать это в течение определенного дня, месяца или сезона, чтобы отточить самое сильное солнце.

• ПОЧЕМУ : Этот показатель в основном используется для определения размеров систем и оборудования HVAC, а также для того, чтобы избежать крайностей. Солнечная нагрузка является одним из основных компонентов охлаждающих нагрузок.
  • Охлаждение и пиковая солнечная нагрузка:  Какую максимальную солнечную энергию вы испытаете в самый жаркий день лета? Может ли ваше здание справиться с этими пиковыми солнечными нагрузками? Можно ли уменьшить эти усиления с помощью затеняющих устройств? Снизив пиковую нагрузку на охлаждение, сможете ли вы уменьшить размер системы HVAC?
  • Фотоэлектрические панели:  Определение максимального количества энергии, которое, как вы можете ожидать, упадет на поверхность фотоэлектрической панели, может помочь определить размеры фотоэлектрических инверторов. Однако эмпирическое правило заключается в том, что пиковая мощность составляет около 1000 Вт/м2 для большей части мира, поэтому на практике это часто не выполняется.

Среднее

• ЧТО:  Среднее значение значений за определенный период исследования за час. Это среднее значение основано только на времени, когда светит солнце. Значения ночного времени не включаются, даже если вы укажете часы ночного времени.
• КОГДА:  Определить средние общие проектные условия для данного месяца или сезона. Часто рассчитывается только во время работы здания.
• ПОЧЕМУ:  Этот показатель в основном используется для оценки энергопотребления и прироста за определенный период времени. (Средняя энергия излучения * общее количество часов = общая энергия).
  • Отопление и средняя солнечная нагрузка:  Оценка потенциала пассивного солнечного нагрева путем изучения средней солнечной радиации в периоды низких температур (когда необходимо отопление).
  • Фотоэлектрические панели и пассивное солнечное отопление: Найдите общую доступную мощность, умножив среднее солнечное излучение на общее количество часов. Затем умножьте это значение на предполагаемую эффективность системы, чтобы получить общую ожидаемую выходную мощность (для производства электроэнергии или отопления).

Совокупный

• ЧТО:  Сумма всех значений, рассчитанных за заданный период времени.
• КОГДА: Для любого интересующего вас периода времени вы можете определить общее производство или экономию энергии. Этот метод может быть более точным, чем использование средних значений при изучении конкретных периодов времени.
• ПОЧЕМУ:  Используйте при поиске общей энергии, которая будет доступна в течение заданного периода времени.
  • Пассивное отопление и охлаждение: Изучите влияние нагрузки на отопление/охлаждение за заданный период времени и сколько общей энергии мне придется управлять. Например, какую общую энергию вы можете собрать для системы прямого усиления, такой как стена тепловой массы?
  • PV Потенциал:  Это основное приложение для совокупных показателей. Какова общая энергия, падающая на поверхность фотоэлектрической панели, которая будет падать на панель в течение всего года и за определенные периоды времени. Можете ли вы сопоставить строительные нагрузки с этим производственным потенциалом?

Справочные материалы могут быть предоставлены для различных мест на основе совокупного излучения в течение дня. Приведенная ниже диаграмма может помочь дать представление о масштабе количества совокупного солнечного излучения, ожидаемого в течение дня для различных условий. См. таблицу ниже, чтобы дать вам представление о масштабе излучения на разных сторонах здания вблизи и вдали от экватора.

Суммарная падающая солнечная радиация в месте как близком, так и далеком от экватора, как летом, так и зимой. ИСТОЧНИК: NREL (1and2)

Момент времени

Изучение солнечного излучения в определенное время ² наиболее ценно, когда вы получаете начальное представление о доступной энергии на вашем объекте.

Использование инструмента «Путь солнца» в сочетании с результатами солнечного излучения может быть очень эффективным способом понять как путь солнца, так и результирующую солнечную энергию, падающую на фасад здания. Обратите внимание, что при изучении излучения в реальном времени результаты будут такими же, если вы выберете пиковое, среднее или кумулятивное.

Для справки: средняя падающая на Землю солнечная радиация составляет около 240 Вт/м².

———————-

¹ Фактический алгоритм солнечного излучения, рассчитанный программным обеспечением, основан на модели анизотропного рассеянного излучения, разработанной Ричардом Пересом, которая представляет собой формулу статистической регрессии, учитывающую прямое и рассеянное излучение.