Как сделать инсоляционный анализ участка

Инсоляция участка – план и идеи

ПЛАН ИНСОЛЯЦИИ ДАЧНОГО, ЗЕМЕЛЬНОГО УЧАСТКА

Инсоляция земельного участка (от латинского in solo — выставляю на солнце) – это облучение его поверхности прямыми солнечными лучами (солнечной радиацией) или его освещенность.

Участку нужны как солнечные, так и теневые зоны. Ритмы солнца влияют на режим жизни и задают темп дачных работ.

Такой природный фактор, как солнце, учитывают в новой «экологической архитектуре» – гелиоархитектуре, чьи конструктивные элементы (крыши, фасады) используют естественные возможности солнца для получения электроэнергии. В «народной архитектуре» предусматривали ориентацию объектов по отношению к солнцу, создавались внутренние закрытые дворы, галереи. Да и садовод испокон веков учитывал условия освещенности участка при выращивании растений.

ДЕКОРАТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

Солнечное освещение делает выразительными пространство сада и архитектуру. Оно создает разные свето-теневые эффекты: аллея, ориентированная «запад-восток», днем пересечена тенями от деревьев, аллея «юг-север» – залита светом. Косые утренние и вечерние лучи создают эффектный контровый свет (контражур). Он подчеркивает формы и массы растений (злаки), силуэт солитеров – свет сквозит сквозь кроны, как через витраж, обрисовывает контуры и подсвечивает листья и цветы.

Чтобы увидеть этот эффект, скамьи, зоны отдыха ориентируют на запад или восток. На закате лучи окрашивают ландшафт в теплые мягкие тона, уютные и спокойные, – отличное место для отдыха. Низкое освещение усиливает рельефность участка, создает таинственность и загадочность, делает сад более глубоким; оно подчеркивает фактуру природного камня, дерева, рельефного мощения, кирпича, штукатурки.

Чередование сплошных и сквозистых участков (забор, навес, пергола) с фигурными прорезями создает узорный рисунок светотени. Гладко окрашенная поверхность – отличный фон для графимных теней от растений. Яркое дневное солнце на южной и юго-западной стороне участка делает элементы сада выразительными и открытыми.

ПЛЮСЫ

МИНУСЫ

Солнце утомляет, действует губительно, иссушая и вызывая ожоги. Перегрев с повышенной влажностью (особенно в южных регионах) и летняя переоблученность ухудшают самочувствие, снижают работоспособность. Сияние вызывает световой дискомфорт, солнечные лучи разрушают материалы, поверхности блестят и выгорают, расходуется электроэнергия на регулирование микроклимата (кондиционирование). Недостаток солнечного света грозит депрессией, плохим настроением, нервным срывом. Сезонные нервные расстройства жителей мегаполиса – привычное явление. И только работа и отдых на даче спасают положение.

ЗНАТЬ НОРМУ

Режим инсоляции обеспечивают необходимым количеством солнечного облучения в заданное время: оптимальный ежедневный эффект инсоляции дачного участка, жилых помещений – непрерывные 2,5-3 часа облучения солнцем. Основной нормативный документ – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий».

Продолжительность светового дня определяют по формуле «не учитывают первый час после восхода и последний час до захода солнца». Новые изменения СанПиНов добавляют к расчетному световому дню почти два часа.

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ ПЛАН ИНСОЛЯЦИИ УЧАСТКА

ДОЛГО-КОРОТКО

Траектория движения солнца, его положение относительно горизонта и продолжительность светового дня зависят от широты данной местности Определено три зоны (северная, центральная и южная) с различной продолжительностью инсоляции. В северной зоне траектория движения солнца – пологая и протяженная, в южной

– более крутая и короткая. Зимой (декабрь) физиологическая длина дня – 7 ч. 54 мин., летом (июнь) наибольшая — 22 ч. 19 мин. Самое высокое положение солнца – день летнего солнцестояния, самый длинный день – 22 июня, самое низкое – 22 декабря, день зимнего солнцестояния. Угол падения солнечного света изменяется по сезонам. В северном полушарии высота солнца изменяется примерно на 45 градусов по отношению к горизонту в течение года.

ИЗМЕНЕНИЕ ДЛИНЫ

Определяя тень и свет на участке, составляют «план освещенности/затенения участка». На опорном плане (масштаб 1:100) со всеми постройками и деревьями, включая соседние вблизи границ, указывают высоту объектов и северное направление. При движении солнца с востока на запад тени от дачных объектов передвигаются по участку в противоположном направлении. Самые длинные тени – на восходе и закате, самые короткие – в полдень.

Условно берут положение солнца в июне. Тени в 2 раза длиннее высоты объекта строят на 8 ч. утра, в полдень – длина тени равна высоте ив 18 ч. вечера – в 2,5-3 раза больше высоты объекта. На плане участка в течение дня отмечают предельные положения (конверты, границы) теней, используя разный цвет и штриховку в разных направлениях.

ДЕЛУ – ВРЕМЯ…

Зонируя дачный участок, учитывают потребности в освещении каждой зоны. Полное солнце – минимум 6 ч. воздействия прямого солнца в день; полутень – 4-6 ч/день; полная тень – не более 3 ч/день. Нормативная инсоляция по детским/ спортивным площадкам и зонам отдыха – не менее 2,5 часов, в т. ч. не менее 1 ч. для одного из периодов в случае прерывистой инсоляции, на 50 % площади участка независимо от географической широты.

Зоне отдыха нужен разный световой режим – и тень, и солнце: ее функциональные части, собранные на одной площадке, освещаются часть дня (утро, день или вечер). Устраивают несколько площадок с разными функциями: солярий – место, освещенное утром с востока; аэрарий (для отдыха и расслабления) – в полутени; зона барбекю – на вечернем солнце.

В тени северной части или полутени располагают жилой дом, детскую площадку, высаживают теневыносливые растения. Размещают хозяйственную зону и ее элементы – гараж, автостоянку, хозблок, погреб, компостную кучу – работать на солнцепеке некомфортно. В местах перекрытия теней сажают теневыносливые растения, создают плоскостные сооружения – площадки, травянистый покров.

На солнцепеке с сухими песчаными каменистыми почвами делают пряные и злаковые садики, альпинарий.

СПОРТИВНОЕ ДЕТСТВО

Из-за нехватки витамина D маленькие дети могут болеть. Игровая зона детской площадки должна быть хорошо освещена; с ее южной стороны локальное затенение дает игровой домик или комплекс для _

лазания. Для статичных игр (песочницы) нужно частичное затенение от мобильных элементов (ширма, трельяж, тент или навес), живых изгородей, раскидистых и плотных крон деревьев. Освещенность регулирует пергола – балки задерживают солнечные лучи своей широкой частью. Хорошо, если спортивная площадка находится под защитой строений или высоких растений. На солнце размещают бассейн – это лучшее положение для водных игр, а также фонтан.

Декоративные растения украшают разные по освещенности места. На солнечном месте

— аквилегии, анемоны, баданы, дицентры, купальницы, лютики, манжетки, рододендроны, тиареллы, флоксы.

Источник

Что такое экспертиза инсоляции?

Информационные материалы по данной статье для сайта ekspertizy.org предоставил администратор сайта – Александр Шпилёв. Задать вопрос автору.

Экспертиза инсоляции – это исследование, направленное на установление соответствия помещений уровню освещения. Соблюдение технических условий по этому показателю – вечная проблема для каждого архитектора. Ограничение времени инсоляции ниже значений, указанных в нормах, приводит к потере квалификации помещения как жилого.

Экспертиза инсоляции помещений с помощью приложений

Такой подход можно условно считать достоверным исследованием. В сети есть некоторые программы, например, программный комплекс СИТИС, которые могут использоваться как при проектировании, так и при анализе готового проекта. С их помощью интуитивно понятным способом можно быстро:

Если времени на солнце недостаточно, приложение наглядно показывает точные места, где оно находится и сколько времени не хватает.

Время выполнения анализа с использованием приложений составляет от 5 до 15 минут в зависимости от точности и ожидаемого разрешения. Это позволяет одновременно выполнять несколько анализов различных вариантов конструкции, в то время как другие программы выполняют только один анализ.

Анализ настолько прост, интуитивно понятен и быстр, что не требует от дизайнера дополнительной работы или навыков. Это экономит больше времени на проектирование и позволяет избежать создания последующих трудоемких вариантов.

Но полученные данные можно использовать условно. За их точность никто не несет ответственности. В таком случае потребуется полновесная экспертиза инсоляции помещений, которая проводится специалистами с оформленной строительно-технической лицензией.

Для пользователей сайта Ekspertizy.org нами был собран (и постоянно пополняется) перечень организаций, которые проводят экспертизу инсоляции:

Экспертиза освещенности: методы

Специалисты также в работе пользуются указанным программным комплексом. Но чтобы сделать экспертное заключение, потребуется применить и другие методы.

Окончательный анализ можно провести двумя разными способами. В зависимости от потребностей применяется один из них или используются оба – графический и линейный. У обоих методов есть свои преимущества и недостатки.

Некоторые проблемы легче решить с помощью быстрого графического анализа, другие легче проверить с помощью линейного метода без необходимости моделирования трехмерных тел. Оба эти способа могут дополнять друг друга в зависимости от случая. К ним прибегают и в том случае, если проводится экспертиза инсоляции земельного участка.

Особенности графического метода при экспертизе инсоляции

Графический метод – создание изображений, схем, рисунков, показывающих участки с разным временем инсоляции в цвете. Более темным цветом выделяются области, не соответствующие выбранным стандартным критериям.

Цвета и степень насыщенности, а также точность выполняемого анализа могут частично выбираться самим пользователем. Благодаря этому готовые чертежи практически не требуют дополнительного графического оформления и удобочитаемы для офиса.

Особенности линейного метода

Линейный метод позволяет:

Построение инсоляции отдельных комнат намного проще и интуитивно понятнее. В то же время он позволяет исследовать солнечное свечение с учетом балконных плит, всей высоты окна и толщины стены. А это сложно и требует много времени.

Строительно-техническая экспертиза инсоляции может одновременно комбинировать эти два метода. Такой подход позволяет быстро решить большинство проектных задач. Например, можно спроектировать отводы корпуса здания на последующих этажах, чтобы выявить недоэкспонированные окна.

Источник

Инсоляционные расчеты

Оптимальный инсоляционный режим обеспечивается путем прямого солнечного облучения в необходимом количестве и в заданное время. При проектировании градостроительной ситуации, зданий и помещений возникает необходимость в определении условий инсоляции и ее оптимизации. Это достигается посредством проведения инсоляционных расчетов.

Расчеты инсоляции обычно охватывают решение задач трех основных типов.

1. Нахождение временных характеристик инсоляции (продолжительность (начало и конец) инсоляции или затенения помещений, фасадов, участков территорий и т.д.).

2. Установление геометрических характеристик инсолируемых или затеняемых участков (построение частных и суточных конвертов: тени от зданий на генеральном плане и инсоляции на рабочих плоскостях в помещениях).

3. Определение затенения помещения окружающей застройкой, нахождение приемлемых расстояний между зданиями, расчет СЗУ.

Расчеты выполняют с помощью следующих методов: аналитически и графически с использованием диаграмм, таблиц и графиков. Кроме того, эти задачи могут быть решены экспериментально в лабораторных или натурных условиях.

Условия инсоляции определяются методом проекций с числовыми отметками. Если проследить суточный ход тени от стержня, поставленного в центре небесной полусферы, то можно заметить, что в день летнего или зимнего солнцестояния (21 июня и 21 декабря) тень от верхней точки стержня будет криволинейной (рис. 34 а, б). в период же весенне-осеннего равноденствия (21 марта и 23 сентября) она будет представлять прямую линию, параллельную прямо, соединяющей точки восхода и захода Солнца (рис. 34 в).

Рис.34. Суточный ход тени от вертикального стержня:

а – лето; б – зима; в – весна-осень.

На основании этого можно построить графики суточного хода тени от вертикального стержня различной высоты для различных периодов. При построении таких графиков пользуются таблицей координат Солнца. Из центра графика проводят лучи под углами, соответствующими азимутам в дневные часы суток, и от центра откладывают на них отрезки, равные котангенсу высоты стояния Солнца в соответствующий час. Такие графики могут быть построены для различных широт в требуемых масштабах (обычно 1:100 или 1:1000). На представленном рисунке 35 показаны графики для 48º с.ш. в масштабе 1:100.

Рис.35. Инсоляционные графики («солнечные транспортиры») для инсоляционных расчетов на период: а – летнего солнцестояния; б – зимнего солнцестояния; весенне-осеннего равноденствия (φ = 48° с.ш.)

Пример. Установить значение декретного времени для 12 часов местного времени в г. Донецке, который находится на 38º западной долготы, т.е. в третьем часовом поясе.

Средний меридиан этого пояса проходит по 45º западной долготы. Донецк отстоит от этого меридиана на 7º к западу, т.е. отстает от поясного времени на:

7 × 4 = 28 мин + 1час = 13 ч 28 мин.

Если инсоляционные расчеты проводятся на период с 1 апреля по 1 октября, следует внести еще сезонную поправку, т.е. прибавить еще 1 час. В итоге декретное время на этот период расчета в г. Донецке составит:

13 ч 28 мин + 1 ч = 14 ч 28 мин.

Способ построения инсоляционного графика для весенне-осеннего равноденствия

Для большинства случаев анализа условий инсоляции территории можно пользоваться графиком, который соответствует периоду равноденствия. Поэтому в качестве примера рассмотрим способ построения инсоляционного графика для весенне-осеннего равноденствия.

Данный график (рис.35 в) представляет собой горизонтальную проекцию наклонной плоскости сектора небосвода. Параллельные линии на графике являются горизонталями этой плоскости, превышения которых отсчитываются от нулевой горизонтали, проходящей через расчетную точку О. Сходящиеся в этой точке азимутальные линии представляют собой проекции секторальных углов наклонной плоскости.

Построение данного графика основано на графической модели небосвода (рис.32) и заключается в следующем.

2. От вертикали, проходящей через центр полусферы О и зенит Z в сторону юга, отложить угол φ°, обозначающий географическую широту места. На пересечении проведенной из точки О наклонной линии с полуокружностью находится положение Солнца в 12 часов в дни равноденствия. Наклонная линия является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча, лежащего в плоскости солнечной траектории, а угол между ней и линией горизонта показывает высоту стояния Солнца h_о в данный момент времени.

3. Изобразить план небосвода как окружность с R = 1 с центром О (рис.36 б). Указать стороны горизонта – В, Ю, З, С. Спроецировать на южный меридиан с разреза на план положение Солнца и через эту точку провести окружность радиусом r.

5. Из точек пересечения этими радиусами внешней и внутренней окружностей провести линии, параллельные линиям С – Ю и З – В, построив таким образом небольшие прямоугольные треугольники. Вершины прямых углов являются горизонтальными проекциями Солнца через каждый час.

Все эти построения вспомогательные и выполняются тонкими линиями.

Рис.36. Этапы построения инсоляционного графика для широты φ°: а – разрез небосвода (ЛГ – линия горизонта); б – план небосвода; в – общий вид инсографика (совмещен с линиями построения)

6. Через полученные точки проекций Солнца и центр О провести жирные линии, которые являются горизонтальными почасовыми проекциями солнечных лучей, необходимых для построения графика.

Для упрощения построений разрез и план небосвода можно совместить (рис.36 в).

7. На линии OZ нанести деления через 1 см (для подробного графика – через 1 или 2 мм) и провести горизонтальные линии до пересечения с проекцией полуденного луча. Через точки пересечения провести линии, параллельные направлению В – З на плане небосвода. Эти параллели являются метрической шкалой превышений вспомогательных горизонталей наклонной плоскости солнечной траектории над исследуемой точкой на данной широте и служат для определения длины теней. Цена расстояний между параллелями назначается в соответствии с масштабом архитектурного чертежа.

8. Горизонтальные проекции дополуденных солнечных лучей (с 6 до 12 ч) зеркально перенести в послеполуденную область (сектор ЮЗ плана небосвода) и обозначить часы дня (с 12 до 18 ч).

График выполняется тушью на кальке или прозрачной пленке, вспомогательные линии построения стираются.

Примеры решения инсоляционных градостроительных задач

Рассмотрим некоторые задачи использования данного инсографика.

Задача 1. Определить суточный ход тени от вертикального стержня высотой 10 м.

Совмещаем центр графика с проекцией стержня на плане (рис.37) и сориентируем полуденную линию графика (12 часов) по меридиану С – Ю. На пересечении часовой линии (например, 10 часов) с горизонтальной линией высот (10 м в масштабе 1:100) найдем точку конца тени. Соединив эту точку с горизонтальной проекцией стержня, получим положение и длину тени, например, в 10 часов

Рис.37. Тень от вертикального стержня высотой 10 м (к задаче 1)

Примем продолжительность инсоляции открытого пространства с 7 до 17 часов. Полагаем, что в часовом интервале после восхода и до захода Солнца действие инсоляции ничтожно. Определив, длину тени в 7 и 17 часов, как уже описано выше для 10 часов, соединим линией концы этих теней. Полученный треугольник соответствует площади тени за время инсоляции (рис.37).

Задача 2. Определение продолжительности инсоляции точки на горизонтальной поверхности (рис.38).

Рис.38. Инсоляция точки при наличии здания (к задаче 2)

На графике отмечается горизонталь, соответствующая высоте здания, т.е. горизонталь 25 м в выбранном масштабе чертежа и графика.

Затенение заданной точки О всегда происходит только от той части здания, которая находится между отмеченной горизонталью и этой точкой (на схеме заштрихована). В данном случае т. О будет затенена с 9 часов до 11 часов 30 минут.

Следовательно, заданная точка в дни равноденствия будет инсолироваться дважды в сутки: с 7 до 9 часов и с 11ч 30 мин до 17 часов (по нормам инсоляции, как уже отмечалось, первый час после восхода Солнца и последний час перед его заходом в расчет не принимаются).

На градостроительной ситуации, представленной на рис.39, инсоляция расчетной точки О осуществляется трижды в течение дня в пределах углов α_о,так как здание ІІ и часть здания ІІІ оказывают на нее затеняющее действие (в пределах углов α_з). Здание І не оказывает затеняющего действия на т.О, так как оно находится за пределами линии Н_зд. Этот случай имеет место тогда, когда все здания одной высоты. При зданиях разной высоты, для каждого здания будет своя линия Н_зд.

Рис.39. Инсоляция точки при наличии нескольких зданий (к задаче 2).

Задача 3. Построение теней от здания на горизонтальной плоскости (рис.40).

Рис.40. Построение контура теней от здания («конверт теней»)

При построении теней график располагается с разворотом на 180° по отношению к предыдущему случаю. На плане объекта выбирается какой-либо внешний угол, который совмещается с точкой О графика. Азимутальные линии показывают направление теней от данного угла здания в соответствующие часы дня.

Горизонталь, соответствующая высоте здания, например 25 м, показывает длину теней в различные часы дня (в дни равноденствия тень перемещается на горизонтальной плоскости по прямой линии с запада на восток).

Графический метод определения продолжительности инсоляции помещений

Из всех известных графических методов наибольшей универсальностью отличается метод Б.А. Дунаева.

Для использования этого метода строится солнечная карта (рис.41), которая представляет собой горизонтальную проекцию сферической координатной сетки, состоящей из меридианов (радиусы для определения азимута Солнца) и параллелей (концентрические окружности, служащие для отсчета высоты стояния Солнца). На полученную таким образом координатную сетку наносится горизонтальная проекция траектории видимого движения Солнца, соответствующего определенному месяцу года на заданной широте.

С помощью солнечной карты можно определять продолжительность инсоляции точки, находящейся на вертикально плоскости фасада. Например, точка, расположенная на северном фасаде (h = 180 о ), будет инсолироваться в июне на 48 о с.ш. дважды в сутки со времени восхода до 7 ч. 30 мин. и с 16 ч 30 мин до захода Солнца. В марте, сентябре, декабре фасадная плоскость с данной ориентацией инсолироваться не будет. Если же фасад будет ориентирован на юго-запад (h = 45 о ), то инсоляция в июне будет длиться с 10 ч. 15 мин. и до захода Солнца.

Для определения продолжительности инсоляции в условиях городской застройки, создающей затенение рассматриваемого помещения, а также для учета инсоляционных особенностей светопроемов кроме солнечной карты необходимо иметь вспомогательную контурную сетку (рис. 42). Она представляет собой систему радиальных линий (линии пересечения вертикальных плоскостей, проходящих через данную точку и, например, через вертикальную грань окна, с горизонтальной плоскостью) и систему плановых кривых, соответствующих в натуре горизонтальным линиям границ затеняющих объектов. С помощью контурной сетки строится картограмма контуров объектов, ограничивающих инсоляцию (рис.43 и 44).

Полученную таким образом картограмму контура окна, выполненную на кальке, совмещают с солнечной картой. Отрезки траектории видимого движения Солнца (рис.45), ограниченные картограммой контура затенения, определяют продолжительность инсоляции. С по-

мощью этого рисунка можно проанализировать продолжительность инсоляции помещения при различных условиях.

Если окно лишено СЗУ и отсутствуют противостоящие затеняющие здания, то продолжительность инсоляции в июне на 48 о с.ш. составит 6 ч и будет длиться от 6 ч. утра до 12 дня. В

марте и сентябре инсоляция будет длиться от момента восхода Солнца (6 часов) до 12 ч. 50 мин., т.е. продолжительность инсоляции составит 6 ч. 50 мин. В декабре – от момента восхода (8 ч.) до 13 ч., т.е. 5 ч.

Если окно будет снабжено горизонтальным козырьком, уменьшающим вертикальный угол раскрытия до 50 о (рис.44), то инсоляция в июне составит 3 ч. 30 мин., т.е. с 6 ч. утра до 9 ч. 30 мин. В марте и сентябре козырек уменьшит инсоляцию всего на 20 мин. В декабре козырек на длительность инсоляции влияния не окажет.

Дата добавления: 2014-01-20 ; Просмотров: 19749 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник