Расчет инсоляции и КЕО (коэффициента естественной освещенности)

Расчеты инсоляции и коэффициента естественной освещенности (КЕО) — два основных вида светотехнических расчетов, применяемых при выборе и обосновании архитектурных решений, и являются обязательным разделом в составе предпроектной и проектной документации согласно Федеральному закону №52 “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения”.

Инсоляция – достаточность попадания прямого солнечного света внутрь помещений или на участки местности для обеспечения комфортного проживания людей.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — величина отношения световой энергии, попадающей в расчетную точку внутри помещения в конкретных условиях застройки, к величине световой энергии, которая попадала бы в расчетную точку в условиях, что та находилась бы под открытым небом.

Инсоляция и коэффициент естественного освещения (КЕО)

Расчеты инсоляции и коэффициента естественной освещенности (КЕО) – два основных вида светотехнических расчетов, применяемых при выборе и обосновании архитектурных решений. В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий» расчеты освещения, являются обязательным разделом в составе предпроектной и проектной документации.
Соблюдение санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц согласно п. (статья 39, п.3) Федерального закона №52 “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения”.
Инсоляция – достаточность попадания прямого солнечного света внутрь помещений или на участки местности для обеспечения комфортного проживания людей.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – величина отношения световой энергии, попадающей в расчетную точку внутри помещения в конкретных условиях застройки, к величине световой энергии, которая попадала бы в расчетную точку в условиях, что та находилась бы под открытым небом.
 

Состав расчета инсоляции и КЕО

При разработке проекта Инсоляции и КЕО выполняются следующие задачи:

• 1. Оценка соблюдения требований по инсоляции собственных помещений и территорий, а также требований по инсоляции прилегающих к объекту проектирования зданий и территорий.
• 2. Оценка достаточности естественного освещения в проектируемых помещениях с постоянным пребыванием людей, а также в прилегающих к объекту проектирования зданий, соответствие КЕО действующим нормам.
• 3. При выявлении несоблюдения требований рассматриваются возможные пути соблюдения действующих норм.

По результатам расчета инсоляции и КЕО составляется технический отчет с оценкой условий освещенности помещений, расположенных в наиболее неблагоприятных условиях, рекомендациями о возможности надстройки над существующим зданием, возможности строительства на данном участке, оценкой соответствия действующим нормативам.
 

Перечень исходных данных

• Раздел ПЗУ. Планировочные решения участка.
• Раздел АР. Архитектурные и объемно-планировочные решения.
• Инвентарные планы окружающей застройки, расположенной вокруг рассматриваемого участка (территории).

Онлайн-расчет инсоляции и КЕО: быстро и эффективно

Содержание:

1. Проблема: ошибки и долгий процесс расчёта
2. С каким ПО работает сервис и что можно рассчитать
3. Для каких объектов подходит сервис
4. Как работает Altec Insolations
   1. Как работает сервис на реальном объекте
   2. Сравнение расчёта инсоляции жилого дома площадью
      60 000 м² разными способами
5. Преимущества сервиса
6. Мнение эксперта

Компания «
Altec Systems» запустила онлайн-сервис по расчёту инсоляции и коэффициента естественной освещённости (КЕО). В среднем расчёт одного окна ручным способом с применением инсоляционной линейки занимает 10 минут, а сервис за это время просчитывает 3 000 светопроёмов. В статье рассказываем, в чём польза этого сервиса, для каких объектов подойдет и как происходит расчёт.

При проектировании помещений и прилегающих территорий нужно учитывать режим инсоляции — облучение зданий солнечным светом. Это один из основных гигиенических факторов, который обеспечивает обеззараживание помещений и территорий за счёт поступления ультрафиолетового излучения. Кроме того, недостаток естественного освещения ухудшает условия зрительной работы и создаёт предпосылки для развития солнечного голодания. Это снижает устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.

Источник:
P.A.Slepnev. Study of the residential structure’s development planning influence on the insolation regime and natural illumination of the territory. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci., 2020.

КЕО показывает интенсивность естественного освещения в помещениях. Инсоляция и КЕО — это показатели, которые обеспечивает безопасные условия для проживания и пребывания человека (ст. 10 Федерального закона № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»). Нормы и требования к ним определены в СанПиН 1.2.3685−21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

Где используется расчёт инсоляции и КЕО

Расчёт инсоляции и КЕО нужен для разработки проектной документации, он относится к Разделу 3 «Архитектурные решения» (Постановление Правительства РФ № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»). Объект не пройдёт строительную экспертизу без соблюдения нормативных значений этих показателей.

Проблема: ошибки и долгий процесс расчёта

До разработки сервиса было три основных способа расчёта инсоляции и КЕО:

1. Ручной расчёт с использованием инсоляционных графиков;
2. Программные комплексы;
3. Плагины для Revit, ArchiCAD.

Основные проблемы, с которыми сталкивались проектировщики при таких методах:

1. Нестабильная работа существующего ПО;
2. Отсутствие функционала по расчету KEO;
3. Неточный расчет самописных плагинов;
4. Расчёт крупных объектов затягивался до нескольких недель.

— Почему решили создать сервис именно по расчёту инсоляции?
Что подтолкнуло на эту идею?

— В первую очередь мы хотели помочь нашей материнской компании, которая проектирует жилые и общественные здания. У них часто были сложности с расчётом инсоляции и КЕО, и мы решили сделать процесс более качественным.

Существующее ПО работало нестабильно и часто вылетало, проектировщиков не устраивало такое качество работы. Для сложных объектов расчёт был очень долгий, и приходилось оставлять включённую программу на ночь. Иногда это приводило к тому, что расчёт сбивался и на утро уже ничего не было.

Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems

С каким ПО работает сервис и что можно рассчитать

Altec Insolations — web-сервис, который производит весь расчёт в браузере напрямую из BIM-моделей. Модель из Revit конвертируется в формат GLB с помощью плагина Revit.Export. GLB — это открытый международный формат, похожий на IFC.

Сейчас сервис интегрируется с Revit, но работа по интеграции сервиса с Renga уже идёт.

Для каких объектов подходит сервис

Сервис подходит для использования в проектах застройки, реконструкции и реновации существующих жилых и административных зданий.

Также сервис можно использовать уже на этапе концепции для предварительного расчёта на соответствие требованиям. Для этого достаточно обозначить границы помещения стеной, перекрытием и определить светопроём. Объекты окружающей застройки можно выстроить формами.

от 24.12.2020«>Методика расчета стоимости проектно-сметной документации BIM-объекта

Как работает Altec Insolations

Сервис работает с BIM-моделями любого уровня проработки (LOD 200, 300 и т. д.). Расчёты инсоляции и КЕО выполняются по ГОСТ Р 57 795−2017 и СанПиН 1.2.3685−21, СП 367.1 325 800.2017.

Сервис выполняет расчёт за четыре шага

Как работает сервис на реальном объекте

Рассматриваемый объект — многоквартирный жилой дом. Общая площадь дома составляет 60 000 м², количество этажей — 9, количество светопроёмов — 4 000 ед.

На данном примере показана работа сервиса для генерации отчета, который пойдет в экспертизу. Расчёт проекта проводился на стадии «Проектная документация». Все помещения объекта соответствовали нормам инсоляции и KEO, дополнительных изменений в проект вносить не требовалось.

С помощью фильтра можно выбрать те помещения, которые прошли или не прошли инсоляциюРасчётная точка с лучами отраженного света и света неба

Расчёт такой сборки занял примерно 15 минут. Благодаря анализу на ранней стадии, удалось избежать внесения последующих правок проекта.

Отчёт содержит планы сцены на разных форматах, их можно будет подгрузить в Autocad и перепроверить расчёт с помощью линейки

По результатам расчёта инсоляции и КЕО программа сгенерировала отчёт, который прошёл Государственную экспертизу Свердловской области. Сейчас объект находится на стадии строительства.

Сравнение расчёта инсоляции и КЕО жилого дома площадью 60 000 м² разными способами

Подпишитесь на рассылку

Раз в неделю будем присылать вам самые интересные материалы

Согласен с обработкой и хранением моих персональных данных

Или присоединяйтесь к нам в соцсетях:

Преимущества сервиса

1. Прямая интеграция с Revit (в дальнейшем — с Renga).
   Не нужно повторно простраивать модель.
2. Автоматический поиск расчётных точек в реальном времени.
   Расчётные точки определяются индивидуально для каждого светопроема, учитываются особенности архитектурного решения.
3. Гибкая форма отчёта по ГОСТу.
   При формировании отчёта можно настроить данные, которые будут в нем отображены: результаты инсолирования отдельного светопроема, помещения, этажа или здания. Также можно фильтровать помещения по категории инсолирования.
4. Работа в браузере.
   Удобно работать, не нужно устанавливать программный комплекс.
5. Быстрая скорость расчёта.
   Расчет 60 000 м² занимает 15 минут.

Сметы в формате XML: требования Главгосэкспертизы России и выгода заказчика

Функции, которые ещё дорабатываются:

6. Привязка участка строительства к карте города
   Картографическая подложка и рельеф будут подгружаться автоматически с открытых геоинформационных систем (2ГИС, Google Карты, Яндекс Карты). Эта функция поможет проектировщику не выстраивать окружающую застройку — после привязки объекта сервис сам достроит 3D-модели зданий в соответствии с их реальными размерами (по типу 3D-карты в 2ГИС).

7. Аналитика будущего участка застройки.
   Эта функция будет полезна, когда есть только пятно застройки и ещё неизвестно, что построят. На основании расчёта инсоляции окружающей застройки сервис позволит понять максимальную геометрию будущего объекта — с какими параметрами можно построить объект, чтобы он не затемнял другие здания. Это поможет быстрее адаптировать проект под существующие условия.

Жёлтым выделены объекты окружающей застройки, их учитывает сервис и генерирует объект с максимальными технико-экономическими показателями. Изображения предоставлены компанией Altec Systems.

Рассмотрим на примере такой ситуации: на этапе концепции проектировщик предложил инвестору построить 12-этажный жилой дом. Если предварительно выполнить расчёт инсоляции, то может оказаться, что допустимо дополнительно спроектировать ещё 2 или 3 этажа, и это решение будет соответствовать нормам. Такая проверка расчётом может помочь инвестору или заказчику извлечь наибольшую выгоду из проекта.

8. Моментальная синхронизация САПР. Достаточно один раз загрузить исходную модель в сервис, после чего все дальнейшие изменения в проекте будут отображаться в сервисе по запросу пользователя.
9. Инсоляция площадок. Инсоляция определённых участков территории — зон отдыха, спортивных и детских площадок.

Мнение эксперта

— Как пользователи отреагировали на сервис и насколько рынок был готов к такому решению?

Реакция пользователей была однозначной — они поддержали такую новую идеологию работы в одной модели. Сейчас на рынке нет аналогов нашему сервису, все «старые» способы расчёта не укладываются в концепцию BIM и не работают с 3D-моделями.

Во-первых, сервис помог значительно сэкономить время проектировщикам. Если сравнивать с аналогичным ПО, то расчёт выполняется примерно в 20 раз быстрее. Например, объем работы, который выполняли пять проектировщиков
за неделю, в сервисе может выполнить один человек за день.

Во-вторых, сервис можно использовать уже на стадии концепции. Здесь важно уточнить, что теперь проектировщики могут быстрее проверять изменённую модель: сервис сам подгрузит данные, а проектировщику нужно просто запустить повторный расчёт. И последнее, сервис формирует отчёт по ГОСТу — он согласован с госорганами, то есть такой отчёт полностью подходит для предоставления на экспертизу.

Цифровизация затрагивает весь комплекс строительной отрасли от проектирования до эксплуатации — всё управление жизненным циклом объекта. Мы автоматизировали только одну небольшую его часть по инсоляции, но уже даже такое изменение — это шаг в сторону будущего. В дальнейшем тенденция BIM-технологий будет только укрепляться и скоро мы сможем полностью отойти от 2D-чертежей.

Андрей Тигранян, коммерческий директор Altec Systems

Купить Солярис (программа Кео для расчета инсоляции и шума) и скачать

Расчет продолжительности непрерывного и периодического пребывания окон зданий и территорий на солнце в соответствии с порядком, установленным СанПиН 2. 2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите жилых и общественных зданий и территорий. »

Расчет КЭО помещений в соответствии со СНиП 23-05-95* «Естественное и искусственное освещение» по методике СП 23-102-2003.

Нормируемые значения КЭО определяются автоматически СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03

Расчет шума от промышленных источников на местности (акустические расчеты) по методике СНиП 23-03-2003 «Защита от шума».

Нормированные значения шума определяются автоматически в зависимости от типа помещения по СН 2.2.4/2.1.8.562-96.

Расчет инсоляции по любым географическим координатам на любую дату.

Автоматическая установка номинальной продолжительности непрерывного и периодического пребывания на солнце в зависимости от вашей широты.

Автоматически определяет точку расчета KEO в зависимости от типа помещения.

Расчет КЭО с учетом отражения света от встречных зданий.

Для проверки соответствия расчетных значений КЭО нормам, установленным СанПиН.

Расчет инсоляции для окон, расположенных на произвольной высоте от ПС.

Расчет инсоляции для окон с учетом конструкции оконных проемов, а реальная точка конструкции рассчитывается автоматически при задании параметров оконного проема.

Создание и редактирование библиотеки стандартных объектов. Типовые объекты — модели зданий, созданные по поэтажным планам. На каждом этаже можно установить квартиры, комнаты в этих квартирах и расчетные окна и точки расчета КЭО в этих комнатах. Объекты библиотеки могут совместно использоваться разными пользователями и сокращать время создания расчетной сцены.

Для библиотечного объекта программа рассчитывает инсоляцию по заданным им рассчитанным окнам и параллельно определяет выполнение установленных норм СанПиН инсоляции для квартир, в которых эти окна рассчитаны.

Встроенные в редактор изображений трехмерные модели сцен на основе оценочной отсканированной подложки (ген.план Геодезия или масштаб 1:500) с взаимной ориентацией горизонта и масштабом подложки.

Редактирование в графическом редакторе существующих сцен с возможностью добавления новой подложки и тем самым целевых объектов.

Графический редактор содержит возможности создания, копирования, вырезания, вставки, удаления объектов, изменения их пространственного положения (сдвига, поворота, перемещения вершин и ребер объектов), добавления и удаления граней в объектах, вырезания объектов, каскадирования шаг отменить и повторить Отменить действие и так далее.

Визуализация результатов расчета инсоляции на экране компьютера в виде графиков, отображения теней и штриховки граней, таблиц, содержащих результаты расчета, что позволяет совмещать процессы моделирования сцены по результатам расчета.

Печать отчетов расчета инсоляции в графиках светотени расчетного окна за расчетные дни сцены (на подложке и без подложки) со всеми конструктивными параметрами всех объектов и углами инсоляции и результатами расчетов инсоляции, а также сцена с углами инсоляции в масштабе 1:500. Печать может производиться непосредственно на принтер или в файл формата JPG и DXF.

Формирование отчета по расчету инсоляции и библиотечных объектов КЭО в файле MS Word и RTF.

Изменения океана и геохимический цикл

Стационарная океанографическая станция КЕО

Океанографические наблюдения проводятся на стационарной станции КЕО (32° с.ш./144° в.д., рис. 1) в субтропической северо-западной части Тихого океана (СЗТО). Несмотря на низкий уровень питательных веществ в течение всего года, биологическая продуктивность в этом регионе сравнима с таковой в субарктических СЗТО, характеризующихся высоким содержанием питательных веществ. Таким образом, очень важно понять механизм поддержания адекватного снабжения питательными веществами в субтропическом СЗТО.
На этой же станции будет установлена ​​отстойная ловушка для временных рядов (рис. 2) для сбора временных рядов данных о нисходящем потоке частиц. Благодаря пониманию источников опускающихся частиц, которые могут быть связаны с биологическими процессами и наземными поступлениями (природного или антропогенного происхождения), будут исследованы изменения в биологическом насосе из-за поступления материала с удаленного континента/земли. Кроме того, в исследованиях будут также использоваться метеорологические данные (поле ветра, инсоляция), данные о приземном углекислом газе, температуре поверхности моря, а также данные о солености, которые собираются на том же участке наземным якорем NOAA-Тихоокеанской морской экологической лаборатории (PMEL) (рис. 3).

Рис.1. Станция временных рядов КЕО, наложенная на среднегодовую температуру поверхности моря.

OceanSITES

Станция

КЕО является одной из временных (TS) обсерваторий в Международной сети TS «OceanSITES».

• JAMSTEC OceanSITES

Рис. 2. Временной ряд Осадочная ловушкаРис. 3. Поверхностный буй NOAA-PMEL

Процессы, обеспечивающие поступление питательных веществ в олиготрофную субтропическую область

В субтропической северо-западной части Тихого океана небольшое количество питательных веществ поступает в поверхностный слой из глубинных вод за счет зимнего вертикального перемешивания. В стратифицированный период в освещенном солнцем слое питательных веществ не хватает, поэтому фитопланктон увеличивается вокруг глубины нутриклины (рис. 1). Хотя первичная продуктивность выше в освещенном солнцем поверхностном слое, чем в подповерхностном (рис. 2). Аммиак, рециркулирующий в толще воды в результате разложения органического вещества, может быть основным источником питательных веществ в этом слое. Однако летом часто наблюдается относительно высокое содержание нитратов на поверхности (рис. 3). Вероятно, такое высокое содержание нитратов поступает с аэрозолем, переносимым с отдаленного континента/земли.
В связи с глобальным потеплением усиленная стратификация водной толщи, связанная с потеплением поверхности океана, имеет тенденцию уменьшать вертикальный поток питательных веществ из подповерхностного слоя. Это означает, что в будущем отложение материалов земного происхождения будет иметь относительно важное значение для поддержания первичной продуктивности океана.

Вертикальные профили хлорофилла а (рис.1), первичной продуктивности (рис.2), нитратов (рис.3) летом в субтропическом регионе

Похожие темы

Деятельность в 2016 году

• （２）Реакция роста фитопланктона на добавление аэрозольных питательных веществ в олиготрофном субтропическом океане

Деятельность в 2015 г.