методичка_инсоляция

_________________________________________________________________
Кафедра строительных конструкций
Цель работы — определить продолжительность инсоляции
помещения с помощью солнечной карты, оценив при этом затемняющее
действие оконного проема, лоджии или балкона, козырька, противостоящего
здания.
Инсоляция — это облучение какой-либо поверхности прямыми
солнечными лучами. Её продолжительность зависит от движения солнца по
небосводу. Это движение с небосвода можно перенести на плоскость
горизонта (рис.1).
Определение продолжительности инсоляции
Методические указания
к расчетно-графической работе
для студентов специальностей 270301.65 — архитектура,
270302.65 — дизайн архитектурной среды
Рис. 1.
Рис. 2.
Положение на небосводе солнца в заданный момент времени
определяют две угловые координаты: угол возвышения над горизонтом h
(высота стояния солнца) и азимут А, отсчитанный в плоскости горизонта по
ходу часовой стрелки от направления на север, принятого на нуль (рис. 2).
Каждой высоте стояния h на круге горизонта соответствует окружность
радиусом
r = Rcos h,
Великий Новгород
2011
а азимут А — радиальный луч. Здесь R — условный радиус полусферы
(небосвода). Это позволяет изобразить движение солнца по небосводу в
плоской координатной сетке, состоящей из концентрических окружностей,
описанных из точки зенита, и радиальных лучей. Окружности служат для
отсчета высот над горизонтом, лучи — для отсчетов азимутов. С тем, чтобы
окружности не теснились на краю круга, их проводят через равные
интервалы, отчего траектории на такой карте несколько изменяют свою
форму. На карте (рис. 3) траектории для характерных дней года изображены
сплошными толстыми линиями: VI — 22 июня, III-IX — 21 марта и 23
сентября в дни равноденствия, XII — 22 декабря.
Положение солнца на траекториях по солнечным часам показывают
пунктирные линии с соответствующими часам цифрами.
(незатененные) участки солнечной траектории. Экранирующие тени преград
с небосвода переносят на солнечную карту с помощью вспомогательной
сетки (рис. 4).
Рис. 4. Вспомогательная сетка
Кривые линии — это углы возвышения преград над горизонтом. Их
определяют на разрезах зданий, помещений. Лучи сетки — это угловые
размеры преград в плане.
ЗАДАНИЕ
Рис. 3. Солнечная карта
Солнечную карту выбирают по широте заданной местности.
Суть использования карты состоит в следующем. Если из помещения
(из инсолируемой точки) смотреть на небосвод, то он окажется частично
экранированным преградами. Противостоящие здания заслоняю небосвод у
горизонта, а оконный проем, лоджии, балконы, козырьки — зенитную часть
небосвода. Продолжительность инсоляции определят лишь видимые
1. Принести с собой на занятие листок кальки, лучше под карандаш,
размером 210x297 мм, две скрепки, угольник, транспортир, резинку и
несколько цветных карандашей.
2. На занятии получить у преподавателя бланк задания, солнечную
карту и вспомогательную сетку. Считать, что карта своей широтой
отвечает географической широте заданной местности.
3. Ориентацию здания и расчетную точку на бланке укажет преподаватель.
В Ы П О Л Н Е Н И Е РА Б О Т Ы
Работа выполняется на бланке задания и листве кальки.
1.
Определить азимут фасада (рис.5).
2.
Из инсолируемой точки К (рис.5) фасада провести на разрезе к
противостоящему зданию луч 1 и определить его угол возвышения над
горизонтом h.
3.
На генплане (рис.5) восстановить перпендикуляр 2 к
инсолируемой точке К и провести краевые лучи зрения 3 и 4. Определить
горизонтальный угол слева d1 и угол справа d2.
4.
На разрезе окна (рис.6) провести предельный верхний луч 1,
который еще может проникнуть в помещение через окно. Определить угол
возвышения верхней кромки окна над горизонтом h1.
5.
На плане окна (рис.6) провести боковые крайние лучи 2, которые
не могут проникнуть в помещение, и определить их горизонтальные углы.
6.
На разрезе окна (рис.6) провести к кромке балкона зенитный луч
3 и определить угол возвышения балкона над горизонтом h2.
7.
На плане окна (рис.6) провести лучи 4 к углам балкона и определить горизонтальные углы этих лучей.
8.
Лист кальки наложить на вспомогательную сетку (рис.4), обвести
основание, ось и полукруг сетки. Используя найденные угловые размеры закрывающих небосвод преград, начертить их тени в проекции на круг
горизонта (рис.7).
9.
Кальку с тенями перенести на солнечную карту, совместить
линию фасада с его азимутом А на карте (рис.8). Перечертить на кальку
солнечные траектории, часовые линии и часы.
10. Работа должна быть оформлена на листах формата А4. Первая
титульная страница оформляется по стандарту. На последней странице
вычертить следующую таблицу для записи результатов инсоляции.
11. Снять кальку и подсчитать по ней продолжительность затенения
траектории солнца каждой преградой в отдельности и вместе, записав результаты в таблицу.
12. Определить по кальке суммарное (общее) время инсоляции, в
течение которого на солнечную траекторию перед фасадом не ложатся тени
преград, а также максимальное время инсоляции, не прерываемое тенью, записав результаты в таблицу 1 для всех периодов года.
13. В случае нарушения нормативных требований к инсоляции
разработать мероприятия по их соблюдению.
14.
Рис. 5. Расположение зданий
Рис. 6. Окно с балконом
Кальку вложить в бланк задания и сдать.
Таблица 1.
Продолжительность в часах
Период
года
затенения
зданием окном
общая
общая
непрерывная
По
нормам
Лето
3
Весна,
осень
3
Зима
—
Рис. 7. Построение экранирующих теней
Вывод:
Рис. 8. Совмещение экранирующих теней с солнечной картой
Балконом
лоджией
козырьком
инсоляции