Расчёт инсоляции и КЕО | Журнал Софт Культуры

Рассказываем о программах для автоматизированного расчёта

Серго Попов

29.06.2022

Время чтения: 10 мин

Расчёт инсоляции и КЕО — это относительно простая, но рутинная задача. Найти нужную линейку, сделать измерения для каждого элемента и рассчитать итоговое время — звучит вроде бы не сложно, но хочется автоматизировать этот процесс. Мы собрали инструменты, которые помогут сделать расчёты этих нормативов чуточку проще.

Прежде чем переходить к инструментам, стоит вспомнить, что такое инсоляция и КЕО. Это российские нормативы, которые связаны с движением солнца и количеством / интенсивностью солнечного света. Инсоляция — количество времени, когда помещение облучается прямым солнечным светом. КЕО — коэффициент естественного освещения, который показывает, сколько ественного света попадает в помещение. Оба параметра регулируются российскими нормами и обязательны в составе проектной и предпроектной документации. Если здание не соответствует нормативам, его нужно существенно изменять ☹. 

Желательно делать расчёты ещё на этапе проектирования, чтобы не переделывать здание. Но большинство откладывают это занятие на потом, так как расчёты выполняются вручную и занимают много времени. Публикуем целый список палочек-выручалочек — программ, сервисов и плагинов, которые облегчают расчёты. Вот они: 

1. Sunreel
2. Altec Insolations
3. Скрипты Dynamo
4. RusKEO
5. Shadow Analysis
6. Солярис
7. DIALux Evo

Sunreel

dutch.architectural.studio/sunreel

Для кого:

Архитекторы и дизайнеры, которые ведут частную практику, студенты, небольшие архитектурные бюро.

Для каких расчётов:

Инсоляция.

Формат:

Инструмент для ArchiCAD.

Стоимость:

Бесплатно.

Пример настройки Sunreel
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

Sunreel — разработка российского архитектурного бюро DUTCH. Это простой инструмент, который облегчает расчёты инсоляции в ArchiCAD. Sunreal добавляется как стандартный библиотечный элемент ArchiCAD (GSM-объект), поэтому его легко загрузить в разные версии программы. Он отображается в 3D.

У инструмента можно настроить дату, локацию, неучитываемые часы, север проекта и солнечное склонение1. Sunreel похож на веер, который нужно самостоятельно разместить в расчётной точке и отсечь затенённые сегменты в 3D. Инструмент автоматически рассчитывает только начало и конец инсоляции и её продолжительность. Продолжительность прерывистой инсоляции нужно делать отдельно. Если вы рассматриваете несколько периодов инсоляции, нужно ставить ещё одну линейку. 

Altec Insolations

insolations.ru

Для кого:

Архитектурные бюро и строительные компании.

Для каких расчётов:

Инсоляция и КЕО.

Формат:

Веб-сервис и плагин для Revit.

Стоимость:

150 000 ₽ или 180 000 ₽ за годовую корпоративную лицензию или 80 000 – 100 000  ₽ за лицензию на полгода (стоимость зависит от количества проектов для расчёта). Есть возможность протестировать сервис самостоятельно.

Интерфейс Altec Insolations
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

Altec Insolations — веб-сервис для расчёта инсоляции и КЕО напрямую из BIM-модели. Он позволяет быстро и точно проанализировать проект, проверить КЕО и инсоляцию для каждого окна и увидеть, где нормы соблюдаются, а где нет. В отличие от других программ и плагинов, весь процесс расчёта, начиная с экспорта модели с тысячей окон и заканчивая формированием отчёта, занимает не более 30 минут.

Это простой и интуитивный инструмент, в котором не нужно дополнительно простраивать модель и настраивать точки для каждого проёма. Экспорт модели из Revit осуществляется в пару кликов с помощью специального плагина Revit Export. Для расчёта инсоляции достаточно задать данные о местоположении, а для КЕО — индивидуальные коэффициенты (они зависят от типа здания, его положения и окружающей застройки, проёмов и отделки).  

В результате пользователь получает расчёт, отображённый в виде лучей и расчётных точек, а также подробную таблицу результатов, в которой полученные данные сопоставляются с нормами. Ещё один плюс — структурированный отчет в формате PDF, содержащий информативные планы. 

Пока сервис доступен только корпоративным клиентам, но команда Altec также планирует сделать сервис доступным для частных пользователей и добавить поддержку других программ — ArchiCAD и Renga.

Скрипты Dynamo

Для кого:

Архитекторы и дизайнеры, которые ведут частную практику, студенты, небольшие архитектурные бюро.

Для каких расчётов:

Инсоляция.

Формат:

Скрипт для Revit.

Стоимость:

Бесплатно / платно — зависит от разработчика скрипта.

Работа скрипта Dynamo
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

Dynamo — встроенный в Revit инструмент визуального программирования, с помощью которого можно создавать свои инструменты. Этим воспользовались разные пользователи и разработчики — и сделали скрипты для работы с инсоляцией.

Все скрипты работают приблизительно одинаково и требуют предварительной подготовки: нужно указать расчётные точки и настроить локацию проекта, дату и север. Итоговые данные в виде продолжительности инсоляции можно найти в параметрах семейства. 

Пример работы бесплатного скрипта можно посмотреть здесь, а платного — здесь.

RusKEO

ruskeo.ru

Для кого:

Архитекторы и дизайнеры, которые ведут частную практику, студенты, небольшие архитектурные бюро, строительные компании.

Для каких расчётов:

Инсоляция и КЕО.

Формат:

Веб-сервис.

Стоимость:

От 4 000 ₽ до 36 000 ₽ для одного пользователя и от 9 000 ₽ до 86 400 ₽ для трёх в зависимости от срока использования — 2 недели, месяц, полгода или год. 

Интерфейс RusKEO
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

RusKEO — программа для расчёта инсоляции и КЕО, соответствующих российским нормам. Сервис позволяет работать не только с жилыми и общественными зданиями, но и с промышленными корпусами или целыми территориями.   

В 2022 года компания участвовала в написании изменения №2 к СП 367.1325800.2017 «Правила проектирования естественного и совмещенного освещения». Сервис постоянно развивается и работает не только на Россию, но и на страны СНГ — в нём уже можно выполнять расчёты по нормам Узбекистана, а сейчас готовятся инструменты, чтобы работать с нормами Беларуси. 

Все расчёты производятся онлайн, а в случае вопросов и технических сложностей можно обратиться за помощью к техподдержке. Пользователь получает конечный отчёт с титульным листом, текстовой и графической частью, сравнениями с нормативными значениями и выводами о соответствии или несоответствии помещений требованиям нормативной документации. При расчётах КЕО в зданиях можно использовать разные типы фонарей верхнего света — зенитные и шахтные, трапециевидные, шедовые, П- и М-образные. Также разрабатывается функция для расчёта КЕО через световоды.  

Создатели сервиса постарались сделать его максимально понятным — например, каждый вопрос, необходимый для заполнения исходных данных, имеет справку: текстовое и графическое объяснение того, что требуется от пользователя. 

Shadow Analysis

deltacodes.eu

Для кого:

Архитекторы и дизайнеры, которые ведут частную практику, студенты, небольшие архитектурные бюро.

Для каких расчётов:

Инсоляция, затенённость.

Формат:

Плагин для SketchUp и отдельная Windows-программа, совместимая с моделями Revit, ArchiCAD, SketchUp и 3ds Max.

Стоимость:

150–699 € — единоразовый платёж за плагин и 150 € — годовая подписка на программу. Есть пробный период и скидки для студентов.

Интерфейс Shadow Analysis
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

Shadow Analysis — плагин для SketchUp и отдельная программа, которые считают инсоляцию графическим методом. В отличие от других похожих плагинов и программ, Shadow Analysis показывает не просто движение солнца, а конкретное время инсоляции в разных точках фасада, а также имеет специальный пресет для работы с российскими нормами.

Работая с программой или плагином, необходимо отметить все окна, для которых нужен расчёт, указать дату и локацию или выбрать готовый пресет. Расчёт происходит в 3D, и инструмент выдаёт схему инсоляции здания с легендой, в которой показывается количество времени. 

К сожалению, это только ознакомительная информация: Shadow Analysis выдаёт лишь картинку с градиентами. Но такие данные могут пригодиться на этапе концептуальной разработки здания.

Солярис

sitis.ru

Для кого:

Архитектурные бюро и строительные компании.

Для каких расчётов:

Инсоляция и КЕО.

Формат:

Плагин для Revit и семейство самостоятельных Windows-программ.

Стоимость:

3 000 ₽ — годовая подписка на плагин и 50 000–60 000 ₽ — годовая подписка на программу. Есть урезанные бесплатные версии плагинов и бесплатная версия программы для студентов. 

Интерфейс Соляриc
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

«Солярис» — российское семейство программ и плагинов, давно существующих на рынке, которые считаются одним из главных инструментов для расчёта инсоляции и КЕО, соответствующих российским нормам. 

В «Солярис» загрузить модель напрямую можно только через плагин из Revit. Также можно построить модель здания по подложке в самой программе, а затем назначить ему световые проёмы, построить модель в программе «Солярис-Редактор» или подгрузить модель в формате IFC. Для расчёта нужно включить необходимые окна и настроить местоположение объекта, остальные данные программа сама подтянет из нормативной базы СП.

В результате будет доступен краткий отчёт с указанием времени инсоляции или КЕО для выбранных окон и помещений. Отдельно будут подсвечиваться проёмы и помещения, показатели которых не проходят нормы инсоляции или КЕО.

DIALux Evo

dialux.com

Для кого:

Архитекторы и дизайнеры, которые ведут частную практику, архитектурные и дизайнерские бюро.

Для каких расчётов:

КЕО.

Формат:

Программа для Windows.

Стоимость:

Бесплатно.

Интерфейс DIALux Evo
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       

DIALux Evo — программа для планирования и проектирования освещения. Этот инструмент используют дизайнеры интерьера и светодизайнеры для расчёта освещённости разных помещений. В основном DIALux Evo используют для светотехнических расчётов, то есть считают освещенность от разных источников: споты, бра, люстры. Однако в программе также можно посчитать и КЕО.  

В DIALux Evo можно загрузить DWG-план или IFC-модель помещения — эти форматы поддерживают все архитектурные программы для моделирования. Также можно сделать модель помещения в самой программе. Настраиваемые параметры для расчёта КЕО — дата, время, локация, отступы и расчётная поверхность. Программа построит изолинии естественного освещения, но КЕО для геометрического центра помещения придётся делать самостоятельно: эти данные есть, но их нужно извлечь в сторонней программе — например, можно экспортировать DWG-файл из DIALux Evo в AutoCAD и там найти КЕО.

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).

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 объединить 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.