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

• 1 Стоит ли покупать жилье побольше?
• 2 Что такое инсоляция жилых помещений
• 3 Инсоляция в строительстве
• 4 Нормы инсоляции
• 5 Избыточная инсоляция

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 такое инсоляция, виды, расчет

Процесс облучения поверхности земли называется инсоляцией. Этот показатель разный в разных географических точках планеты, что связано с более высокой или низкой активностью солнца в конкретной точке.

Понятие и виды

Солнце очень важно для всего живого на земле, в том числе и для человека. Солнечный свет влияет на разные процессы в человеческом организме, в частности метаболизм, работу нервной системы, кровообращение, дыхание и многое другое. Также именно солнечный свет служит основным элементом образования суточного режима деятельности человека – режимов покоя и активности. Именно поэтому активности солнца, т.е. инсоляции уделяется специальное внимание, особенно это касается жилых помещений, куда солнечные лучи также должны попадать.

В соответствии с санитарными нормами облучение жилого помещения должно составлять менее трех часов в сутки. Это позволит добиться нужно бактерицидного эффекта внутри комнаты, что учитывается при сооружении зданий. Именно поэтому термин инсоляция в основном используется в таких сферах, как гигиена, строительство и архитектура.

На сегодняшний день различают три основных вида инсоляции:

• Астрономическая. Данный тип определяется вращениями нашей планеты вокруг Солнца и своей оси.
• Вероятная. На этот тип влияют такие факторы, как показатели атмосферы и состояние облачного покрова. Этот показатель измеряться в процентах по отношению к астрономическому виду.
• Фактическая. Являет собою конкретный показатель, который всегда рассматривается в связи с вероятной инсоляцией и может быть рассчитан после непосредственного наблюдения. На это влияют такие факторы, как особенности постройки зданий, параметры оконных проемов, расположение близлежащих зданий, а также балконов, лоджий и др.

Расчет

Определение норм облучения и его расчета является на сегодняшний день важным вопросом с точки зрения экономической, социальной и правовой областей. Показатель инсоляции должен быть оптимальным. С одной стороны, солнечные лучи должны попадать в помещение в необходимом количестве, а с другой стороны – здания должны быть защищены от негативного воздействия радиации в определенных климатических зонах. Все это регулируется соответствующими законодательными и нормативными документами.

Показатель рассчитывается исходя из географической широты местности и с учетом разных календарных периодов. Оптимальный показатель в разное время года достигается за счет использования следующих методов:

• Предварительная планировка расположения окон по разным сторонам и общая ориентация зданий. К квартирам с разным количеством комнат выдвигаются разные требования.
• Благоустройство территорий, в частности речь идет о нижних этажах.
• Применение особых средств защиты от высокого показателя активности в жаркое время года, в частности стеклопакетов с эффектом тонировки и др.

Инсоляция является одним из важных факторов при сооружении самых разных конструкций, в частности жилых зданий. При проектировании необходимо учитывать будущий показатель для каждой жилой зоны.

Сравнение инсоляции на фасадах зданий в пяти различных климатических условиях

Чтобы прочитать полную версию этого контента, выберите один из вариантов ниже:

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

Назначение

Цель состоит в том, чтобы дать количественную оценку динамического характера инсоляции по периметру здания в зависимости от местоположения, времени года и ориентации. Такое понимание необходимо для принятия решений о стратегиях контроля солнечной активности в различных климатических условиях, от низкой до высокой 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 месячного 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% попадание – отражение = поглощение + прохождение

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 почасовые 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
F _{штриховка} = 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)
Тета = 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

Просмотр солнечного излучения в определенное время ² наиболее ценен, когда вы получаете начальное представление о доступной энергии на вашем участке.

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.