Инсоляция в строительстве


Что такое инсоляция?

Что такое инсоляция? Мы рассматриваем это понятие относительно жилых помещений. Это облучение солнцем, которое должно производиться в жилых помещениях не менее чем три часа в день. Для двухкомнатных квартир хотя бы одна комната должна выходить на солнечную сторону. Для четырехкомнатных существует норматив, при котором две комнаты должны быть освещенными солнечным светом.

Инсоляция жилых помещений предусматривает разработку таких проектов, когда учитывается расположение дома и то, какие окна квартир будут выходить на солнечную сторону.

Что такое инсоляция в строительстве?

  1. Учет санитарных норм по инсоляции.
  2. Психологический комфорт жителей и бактерицидный эффект, который оказывает солнце на дом.

Предпроектная часть работ предусматривает допустимую высоту здания с учетом потребностей в инсоляции. Все расчеты проводятся специалистами с помощью программного обеспечения и 3D-моделирования. При определенных условиях возможно проведение расчетов вручную.

Проблемы избыточной инсоляции

Избыточная инсоляция также нежелательна. Особенно это касается некоторых видов общественных помещений, которые рекомендуется размещать по нормативам на север, северо-запад или северо- восток. Для жилых помещений на направления сторон света с избыточной инсоляцией при планировке стараются прежде всего уменьшить оконные проемы, также могут использоваться жалюзи и козырьки.

Выбор размера коллектора

Солнечная инсоляция относится к тем показателям, которые определяют выбор размера коллектора для гелиосистемы. Низкий уровень инсоляции подразумевает выбор большего по размерам коллектора. Также учитывается показатель потребности в производимой энергии для конкретного дома.

Обычно нужно выбирать такой объем коллектора, который будет способен обеспечить девяносто процентов горячей воды, необходимой для использования в летний период. Летом потребление горячей воды может быть непостоянным в связи с отъездом жителей или при изменении температуры воздуха снаружи, поэтому приобретать коллектор, обеспечивающий сто процентов потребностей экономически невыгодно.

Решение проблемы гиперинсоляции

Гиперинсоляция в помещениях недопустима. Она может привести к солнечному или тепловому удару, который может стать угрозой для жизни. Такая проблема, если она возникла, должна решаться специалистами. Для гелиосистемы гиперинсоляции не существует, поскольку вся солнечная энергия идет на энергопотребление. Вопрос только в том, что нет необходимости приобретать слишком мощную установку в тех регионах, где солнце светит часто и мощно. Особенно важно сделать правильный расчет для владельцев частных домов.

При постройке многоквартирных домов работает большая группа специалистов.

Житель частного дома:

  • должен самостоятельно сделать расчеты;
  • либо пригласить грамотного специалиста, который сможет рассчитать потребности в солнечной энергии для данного дома.

Для южных регионов инсоляция применяется более полноценно при использовании гелиосистемы. Там можно обойтись одноконтурной установкой, которая больше пригодна для летнего периода, но для юга может применяться и зимой при отсутствии постоянных отрицательных температур.

aeteh.ru

Что такое инсоляция жилых помещений

Каждый, кто занимается перепланировкой и ремонтом помещений, а также проектированием своего будущего дома, наверняка слышал необычное слово «инсоляция». Оно применяется при характеристике освещенности помещений. Так что такое инсоляция?

Инсоляция – это облучение помещения через оконные проемы солнечным светом. Последний чрезвычайно важен для здоровья человека, и несмотря на возможность оборудования комнат и кабинетов осветительными приборами разного рода, при проектировании зданий вопрос естественной освещенности регулируется СНИПами. Инсоляция жилых помещений – это, по сути, временной отрезок, в течение которого в помещение попадают прямые лучи. Это именно те периоды, когда мы, находясь в комнате, видим в окно солнечный диск.

Солнечный свет обладает тонизирующим эффектом, и многие процессы в нашем организме тесно связаны с лучами дневного светила. Обмен веществ, функциональность эндокринной системы, работа легких, сердца и мозга – все это напрямую зависит от солнечных лучей.

Для чего необходимо учитывать инсоляцию

Несмотря на то что мы стремимся закрыться от солнца с помощью штор, гардин и жалюзи, строительные нормы строго регулируют вопрос освещенности и диктуют обустройство помещения соответственно инсоляции, ориентированности по сторонам света и с расчетом на определенные размеры оконных проемов. Для чего же нам так необходимы прямые солнечные лучи?

В солнечном спектре выделяются ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

  • УФ-лучи оздоравливают среду жилых комнат, проникая через оконные стекла, убивают бактерии и микробы;
  • ИК-лучи нагревают помещение естественным образом.

При проектировании жилых зданий следует учитывать оба этих фактора, чтобы обеспечить получение полезной дозы инсоляции и в то же время оградить проживающих от излишней солнечной радиации и теплового воздействия. В местностях с жарким климатом для избежания перегрева комнат ИК-лучами следует располагать большие окна на теневой стороне, а на южной делать их небольшими, чтобы инсоляция помещений была минимально допустимой. При этом для бактерицидного эффекта следует хотя бы в половине комнат устроить оконные проемы таким образом, чтобы солнечная инсоляция отмечалась в них не менее 1,5 часов.

Длительность освещенности прямыми лучами, правила ориентированности оконных проемов по сторонам света регламентируются санитарными нормами, которые следует учитывать при проектировании зданий.

Санитарные нормы

Главный нормативный документ, регулирующий уровень инсоляции жилых помещений – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01. В нем подробно расписано, какова должна быть продолжительность облучения комнат прямыми солнечными лучами в часах в зависимости от широты, ориентированности по сторонам света и времени года.

  • Продолжительность рекомендованной нормативами освещенности различается по широтам, в официальных документах их определено всего три: северная, центральная и южная.
  • Длительность инсоляции зависит не только от широтной зоны, но и от времени года: летом она больше, чем зимой.
  • В расчете на соответствие размера оконных проемов санитарным нормам по инсоляции учитывается и календарный период, и широта, и ориентированность их по сторонам света.
  • В соответствии с гигиеническими требованиями непрерывная солнечная инсоляция в каждой жилой комнате должна длиться от 1,5 до 2,5 часов.
  • При наличии прерывистой освещенности прямыми лучами (если в оконный проем прямые солнечные лучи проникают эпизодично из-за преград в виде деревьев и иных зданий) этот расчетный период должен быть увеличен на полчаса.
  • Сокращение длительности инсоляции в одной из комнат не более чем на полчаса допускается нормативными актами в северных и центральных районах, при условии, что в остальных помещениях здания она будет соответствовать стандартам.
  • Разработанные гигиенические требования касаются только жилых комнат – на кухни, веранды и прочие помещения эти нормативы не распространяются.

Как учитывать освещенность при проектировании

Соответствие длительности освещенности прямыми солнечными лучами жилых помещений обеспечивается за счет тщательных расчетов при проектировании и выполнения определенных мер на этапе строительства и отделки здания.

  1. Расчет размера будущих оконных проемов и их ориентация по сторонам света происходит согласно расчетам инсоляции помещений в проектируемом здании.
  2. При проектировании можно использовать не только сложные формулы для расчета длительности инсоляции. Такой способ используют профессионалы. Рядовым пользователям удобней будет воспользоваться методом наложения чертежа будущего здания на разработанную специально для оценки степени освещенности помещений схему солнечного пути.
  3. Устраиваемые на окнах откосы не должны быть слишком большими – нельзя перекрывать значительную часть прямых солнечных лучей.
  4. Скорректировать длительность инсоляции можно не только на этапе строительства, но и с помощью благоустройства территории. Если помещения, расположенные на южной стороне здания, будут чересчур перегреваться в теплое время года из-за превышения норм освещенности, можно перекрыть часть прямых лучей, устроив у окон изгородь или высадив деревья. При недостатке света, наоборот, не рекомендуется ничем засаживать территорию у окон.
  5. Для снижения воздействия радиации и ИК-лучей на солнечной стороне можно установить тонированные стеклопакеты. Они будут пропускать внутрь помещения полезный ультрафиолет и снижать тепловое воздействие светила.

Поделиться:

Нет комментариев

ekoenergia.ru

Инсоляция зданий и территорий

Общие сведения об инсоляции

Нормирование и расчет инсоляции являются сейчас, пожалуй, наиболее острой светотехнической, экономической и социально-правовой проблемой. С переходом землепользования и строительства на рыночную основу нормы инсоляции жилищ стали главным фактором, сдерживающим стремления инвесторов, владельцев и арендаторов земельных участков к переуплотнению городской застройки с целью получения максимальной прибыли. Однако официальная методика нормирования и расчета инсоляции не может эффективно выполнять эту роль. До настоящего времени она остается самым отсталым, обособленным от науки разделом светотехники.

         Инсоляция (от латинского in solo – выставляю на солнце)  — это облучение прямыми солнечными лучами (солнечной радиацией).

         Освещение помещений может быть естественное, искусственное и совмещенное (интегральное).

         Естественными источниками являются солнце и рассеянный (диффузный) свет небосвода.

         Искусственными источниками света служат электрические лампы (накаливания, люминесцентные, ксеноновые, ртутные и другие).

         Совмещенное освещение характерно тем, что помещение одновременно освещается естественным и искусственным светом.

         Обеспечение оптимального светового режима или светового комфорта имеет значение как при создании нормальных условий труда и быта, так и для психофизиологического состояния человека.

         Известно также биологическое и гигиеническое воздействие солнечного света за счет ультрафиолетовых излучений, обладающих оздоровительными и бактериальными свойствами.

При этом различают следующие зоны ультрафиолетового излучения:

А - антирахитная, длина волны 400 - 315 нм (нанометр или миллимикрон);

Б - эритемная, длина волны 315 - 280 нм; (296,7 нм полезная для загара кожи в строго ограниченных дозах);

С - бактерицидная, длина волны от 280 - 200 нм (убивающая бактерии, используется в качестве дезинфекции).

         При проектировании зданий световой климат местности должен учитываться при создании не только нормальных условий для освещения, но и архитектурной композиции, он имеет также технико-экономическое значение (устройство светопроемов, фонарей, эксплуатационные расходы, связанные с расходами на отопление и т.п.).

          При реконструкции зданий условия инсоляции остаются прежними, однако, этот фактор необходимо проверить, поскольку дополнительная застройка (устройство пристроек, надстроек этажей, строительство новых зданий и в связи с этим уменьшение разрывов между зданиями и т.д.) может привести к изменению освещенности.

         В различных районах страны (регионах мира) контрастность и величина инсоляции разные.

         Следует иметь в виду, что обычное стекло, хорошо пропуская видимую и инфракрасную части солнечного спектра, в меньшей степени пропускает коротковолновые ультрафиолетовые лучи (длиной волны до 400 нм), имеющие большое оздоровительное значение. Поэтому в помещениях, где необходимо воздействие оздоровительной инсоляции, применяют специальное увилевое стекло.

         Тепловое воздействие инсоляции может вызывать перегрев помещений (в южных районах). Перегрев с повышенной влажностью вызывает ухудшение самочувствия людей и значительно снижает их работоспособность. Оптимальный инсоляционный режим достигается путем обеспечения прямого солнечного облучения в необходимом количестве и в заданное время.

         Продолжительность инсоляции в течение суток для каждой местности определяется временем видимого движения солнца по небосводу. Траектория движения  солнца и период суточной инсоляции для каждой географической широты и каждого времени года различны: в северных районах траектория более пологая и протяженная, в южных — более крутая и короткая.

Годовая продолжительность астрономической инсоляции на всех широтах одинакова и равна 4380 часов. Однако на экваторе всегда равна 12 часам. На полярном круге короткий 24-часовой полярный день.

         Дни, характеризующие инсоляцию для различных периодов времени года, принимают: 22 июня и 22 декабря - соответственно дни летнего и зимнего солнцестояния; 22 марта и 22 сентября - дни весеннего и осеннего равноденствия; продолжительность инсоляции составляет 12 часов.

Инсоляционный режим регламентируется документом «Санитарные правила и нормы СанПин 2.2.1/2.1.1.1278—03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий». Инсоляцию следует обеспечить для одной жилой комнаты 1-3-комнатных и 2 жилых комнат 4-х и более комнатных квартир непрерывную продолжительность инсоляции.

Ранние утренние и поздние вечерние пологие лучи пересекают значительно большой слой атмосферы, чем лучи из положения солнца в зените, и их слабое оздоровительное воздействие может не учитываться. В соответствии с нормами для районов южнее 600с.ш. в инсоляционный расчет не принимаются первый и последний часы на восходе и закате солнца, а для районов севернее 600с.ш. - первые и последние 1,5 часа. Самый длинный период инсоляции на севере («вечный день») - 13-16 часов в сутки в летнее время, однако интенсивность инсоляции здесь невелика, так как и летом, траектория солнечного пути в этих районах пологая. В средней полосе летом самая продолжительная инсоляция 12 - 14 часов, а в южных районах 10 - 12 часов.

         Данные о продолжительности инсоляции относятся к точке под открытым небосводом и являются теоретически максимальными. В действительности затеняющие факторы (застройка, выступающие элементы зданий) значительно сокращают теоретический суточный период инсоляции.

Требования к инсоляции жилых зданий: продолжительность инсоляции в жилых зданиях должна быть обеспечена не менее чем в одной комнате 1-3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4-х и более комнатных квартир.

Допускается прерывистость продолжительности инсоляции, при которой один из периодов должен быть не менее 1,0 часа. При этом суммарная продолжительность нормируемой инсоляции должна увеличиваться на 0,5 часа соответственно для каждой зоны. Санитарные нормы допускают снижение продолжительности инсоляции на 0,5 часа для северной и центральной зон в двухкомнатных и трехкомнатных квартирах, где инсолируется не менее двух комнат, и в многокомнатных квартирах (четыре и более комнаты), где инсолируется не менее трех комнат, а также при реконструкции жилой застройки, расположенной в центральной, исторической зонах городов, определенных их генеральными планами развития.

Пример расчета инсоляции на территории

         В качестве примера рассмотрим дни весеннего и осеннего равноденствия 22 марта и 22 декабря (рис.2.1).

         При расчете инсоляции:

-      первый и последний часы (от 600 до 700 и от 1700 до 1800) не учитываются ввиду незначительной интенсивности инсоляции;

-      максимальное время инсоляции для центральной части России при весеннем и осеннем равноденствии (22 марта и 22 сентября) составляет 10 часов;

-      точность вычисления берется до 1/4 часа;

-      часть объекта, затеняющая точку, рассматриваемую в настоящее время, на рисунке заштриховывается;

-      область, отражающая неудовлетворительное время инсоляции (

otdelka.msk.ru

​Словарный запас: ИНСОЛЯЦИЯ

 

Инсоляция — степень освещённости солнечным светом зданий, сооружений и их внутренних помещений. (Словарь строительных терминов)

 

Азамат Ныров, архитектор, куратор по работе со студентами МАРХИ, сооснователь студии «АСК и партнёры»

Инсоляция — это количество солнечных лучей, которым подвергается поверхность или пространство. Термин часто встречается в вопросах гигиены, светотехники и архитектуры. На сегодняшний день проблемы нормирования и расчёта инсоляции важны с экономической, социальной и правовой точки зрения.

Различают три вида инсоляции. Первый — астрономическая инсоляция. Она определяется вращением планеты вокруг Солнца и собственной оси. Второй вид — вероятная — определяется показателями атмосферы и облачного покрова, обозначается в процентном соотношении к астрономическому виду. К примеру, на территории России вероятная инсоляция составляет около 50 %. Наконец, есть фактическая: она в строительстве определяется особенностями зданий, расположением близлежащих домов, параметрами оконных проёмов, балконов и лоджий. Этот вид рассчитывается при непосредственном наблюдении и рассматривается в связи с вероятной инсоляцией.

Солнечный свет влияет на разные процессы в человеческом организме: метаболизм, работу нервной системы, дыхание, кровообращение. К примеру, благодаря солнечным лучам в организме синтезируется витамин D, который влияет на усваивание кальция и фосфора. Учёные выявили, что при недостатке витамина D повышается вероятность развития рака. Не стоит недооценивать влияние солнечного света и на психологический комфорт человека. Большинство людей считают натуральное освещение одним из главных аспектов жилья. Дневной свет помогает справиться с нарушениями сна и депрессией, связанной со сменой сезонов. Также прямые солнечные лучи уничтожают микробы.

Именно поэтому так важна инсоляция жилых и рабочих помещений, где люди проводят большую часть своего времени, и именно поэтому в России и за рубежом существуют нормы и требования к инсоляции.

Для России они определены в Санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий». Согласно этому документу, инсоляцию нормируют только в жилых комнатах, а на кухнях и верандах этого не делают. Требование к освещению жилых домов устанавливают на 22 марта (22 сентября) — дни весеннего и осеннего равноденствия. В жилых помещениях продолжительность инсоляции измеряют в часах и минутах и определяют расчётом. Количество дневного света зависит от географической широты, на которой расположено здание: северная, центральная и южная. К примеру, Москва находится в центральной зоне, а значит нормативная продолжительность инсоляции — два часа.

Расчёт продолжительности инсоляции помещений и территорий выполняется по специальным графикам. Ими в основном занимаются специалисты по генплану, архитекторы и инженеры-проектировщики. Для каждой широты применяются свои инсоляционные графики. Интересно, что в расчётах не учитывается первый час после восхода и последний час перед заходом солнца. Также существуют специальные программы, самая известная — это «СИТИС: Солярис». Но многие проектировщики до сих пор пользуются ручным методом расчёта.

Существует мнение, что нигде в мире, кроме России, инсоляция не нормируется, однако это не так. Если в Москве минимальная продолжительность инсоляции — два часа, то в Великобритании она составляет два с половиной часа. В Германии инсоляция рассчитывается на 17 января при требуемой продолжительности в один час. В Нидерландах нормы инсоляции больше похожи на российские в том, что они рассчитываются в период с 22 марта по 22 сентября, но при этом требуемая продолжительность — три часа. В США нормы варьируются от штата к штату.

Нормы инсоляции на сегодняшний день основной фактор, ограничивающий плотность застройки. Однако это часто приводит к негативным последствиям в градостроительстве. Вместо того чтобы строить органичные кварталы, где здания расположены вдоль линии улиц, застройщики предпочитают возводить башни, которые гарантируют прямое солнечное освещение. На самом деле даже это решение не гарантирует адекватного освещения квартир, так как из-за норм, позволяющих инсолирование только одного жилого помещения в двух- или трёхкомнатных квартирах, большая площадь квартир остаётся без прямых солнечных лучей. В последние годы идёт речь об отмене или реформировании регулирования, но к этому нужно подойти с большой осторожностью, так как сейчас инсоляция — это один из немногих значимых регуляторов для предотвращения коммерческого захвата городского пространства.

Николай Васильев, историк архитектуры, кандидат искусствоведения, автор экскурсий и путеводителей по архитектуре Москвы 1920–1930-х годов

Инсоляция — это астрономическая и географическая категория. Она нужна в сельском хозяйстве для расчёта того, что может вырасти. Для архитектора инсоляция одно из самых важных условий, которое влияет на конфигурацию зданий. В народной архитектуре мы можем найти вещи, чётко привязанные к регионам: как располагать окна и расставлять дома, но это всё относится к ремеслу и традициям. Только в эпоху стремительной урбанизации появилась необходимость нормировать инсоляцию на законодательном уровне. Это произошло из-за того, что одной из самых больших проблем в XX веке стало перенаселение городов. Стали важны вопросы площади квартиры: сколько метров выдаётся на одного человека и какое количество солнца ему необходимо.

Было выявлено, что солнце обладает бактерицидными свойствами. Где нет солнца, там живёт болезнь. Во время войны и революции не было антибиотиков и остро стояла проблема эпидемии, так что солнце стало бесплатным способом улучшить здоровье. Тогда начали нормировать количество часов, когда прямое солнце должно освещать жилую единицу. Жилая единица — это коттедж, отдельная квартира или комната в общежитии. Были определены нормы солнечного освещения по важным регуляторам: глубине комнаты, высоте потолка и размеру окна.

В архитектуре задан определённый минимум инсоляции, от которого никуда нельзя деться. Расчёт делается по форме участка здания, и это сильно влияет на концепцию и конфигурацию здания. Чем сложнее движение солнца при непростой форме участка и окружающей застройке, тем интереснее могут получаться здания. Это происходит не только по творческой задумке архитектора, но и при желании заказчика получить дополнительные этажи. При планировке кварталов архитекторы будут ориентироваться не на улицы, а на солнечный свет. Но если в доме 8–10 квартир на этаж, то там в лучшем случае только две будут гарантированно комфортными. Инсоляция задаёт масштаб и расстояние между домами. Количество этажей влияет на затенения соседних участков. Есть моменты, связанные с фасадами. До каркасного строительства была проблема: есть комнаты с окном, но в них всегда будет тёмный угол. Потом придумали сплошное остекление. Но при всех его эстетических достоинствах может получиться чрезмерная инсоляция, поэтому потребуется защита. Также сейчас считается, что в новых районах солнца больше. Но это формально, то есть до тех пор, пока не выросли деревья. На верхних этажах солнца больше, на нижних меньше. У нас не принято сажать хвойные деревья рядом с жилыми кварталами, потому что зимой, когда солнце нужнее, листья опали и дали возможность попасть свету в квартиры.

Последнее время идут разговоры о том, чтобы отменить норму инсоляции, и тогда всё будет проще для градостроителей. Это спекулятивный момент. Есть гибкие подходы, и рано или поздно их надо внедрять, но у нас это приведёт к злоупотреблению, уплотнению постройки и снижению качества жизни. Министерство строительства также говорит о том, чтобы регламент по инсоляции сделать ещё свободнее. Пока что нормы используются — при согласовании проекта требуется добавлять диаграмму инсоляции. Но наврать с ней может быть выгодно. Схему, как и расчёты, не всегда проверяют, а для застройщиков лишний этаж — это живые деньги.

 

ТАК ГОВОРИТЬ ПРАВИЛЬНО

Показатель инсоляции в этой жилой комнате равняется двум часам. (Азамат Нуров)

ТАК ГОВОРИТЬ НЕПРАВИЛЬНО

Неправильное употребление термина «инсоляция» связано с английским термином insulation, что означает «изоляция», в особенности если речь идёт о термо- или звукоизоляции в архитектуре и строительстве. Insulation и insolation несложно спутать в английском, но нужно учитывать, что в русском термин «инсуляция» не принято использовать. (Азамат Нуров)

strelkamag.com

Инсоляция

Инсоляция представляет собой облучение поверхностей солнечным светом под разными углами наклона. Относительно гелиотерапии – это воздействие на человека, который находится в горизонтальном положении (лежит на наклонных поверхностях и т.п.) солнечными лучами.

Инсоляция помещения представляет собой попадание прямого солнечного света внутрь помещения. Инсоляция территории представляет собой попадание света прямого солнечного на определенные участки местности (площадки отдыха, спортивные, детские площадки и т.п.). Благодаря солнечным лучам создаются комфортные условия для пребывания людей в помещении. Лучи солнца убивают болезнетворные микробы, создается естественная преграда для развития плесени и т.д.

Время инсоляции представляет собой величину, которая нормируется санитарными и строительными нормами для территорий и помещений. Нормирование времени инсоляции определяет плотность застройки – чем нормируемое время инсоляции меньше, тем застройка допускается плотнее. При строительстве новых зданий и при реконструкции сооружений нормы требуют выполнения определенных условий инсоляции и для возникающих новостроек, и для уже существующих сооружений.

Помимо инсоляции, критериями, которые определяют наименьшее расстояние между сооружениями являются: требования пожарной безопасности, а также различные специфические требования (взрывоопасности либо иной опасности, в случае, когда рядом присутствуют специфические предприятия), существование возможности проезда машин обслуживания и пожарных машин, нормативные требования, связаннее с естественной освещенностью. Наиболее частой причиной, по которой не разрешается возводить здания близко к иным сооружениям – это именно нормативные требования времени инсоляции территорий и помещений.

Расчет по инсоляции обладает четким физическим смыслом и поддается весьма точной формализации. Как правило, обслуживающие и пожарные проезды между зданиями невелики и могут позволить ближе приблизить новые строительные объекты. К сожалению, существующие требования по инсоляции постепенно теряют свои сдерживающие позиции. В расчете инсоляции физический смысл сложно почувствовать. В расчетах естественной освещенности могут быть учтены светоотражающая способность фасадов зданий, а фактически об этом нередко забывают, покрывая поверхности чем-либо иным, либо не следить за сохранением требуемого состояния поверхностей. На практике пользуются двумя способами расчета времени инсоляции: ручным (посредством инсоляционного графика) и автоматизированным (посредством специализированных компьютерных программ). При помощи автоматизированного способа подсчеты проводятся точнее и быстрее, что немаловажно в условиях плотной застройки. Компьютерные программы учитывают различные нюансы застройки, выполняют и контролируют ввод исходных данных. При помощи же ручного способа выполняются расчеты, которые на высокую точность не претендуют.

Чтобы выполнить расчеты, необходимо задать геометрические характеристики рассчитываемого объекта (участка либо помещения), а также систему затеняющих объектов. Также надо учитывать широту местности и направление сторон. В результате расчета времени инсоляции получают величины, которые характеризуют инсоляцию (количество интервалов инсоляции, время инсоляции в минутах и часах, процент инсолируемой территории).

Результаты по расчету времени инсоляции должен интерпретировать эксперт в своем экспертном заключении на соответствие их нормам. При этом следует обращать внимание также на то, что иногда нормы по времени естественного освещения меняются. В основном это осуществляется в сторону уменьшения, благодаря чему можно уплотнять застройку. Требования нормативного времени инсоляции также могут зависеть от местных законодательных актов и от некоторых примечаний, содержащихся в нормативных документах (центр города, историческая застройка и т.п.). Помимо всего прочего, сами нормы могут иметь неопределенности, к примеру, введено выражение «инсоляция прерывистая», и при этом не указывается, что является перерывом в инсоляции (точнее – какой наименьший отрезок времени отсутствия солнечного освещения можно считать перерывом).

Справочник строительных материалов (И) Справочник строительных материалов и терминов

www.gvozdem.ru

Солнечная инсоляция и ее показатели для комфортного проживания

Инсоляция — это процесс облучения посредством счет солнечной энергии или радиации поверхностей. В действительности ни один живой организм не может полноценно существовать без определенной доли солнечного света. Многие представители фауны вовсе нуждаются в прямом облучении, поскольку от него зависит успешность прохождения фотосинтеза и всей жизнедеятельности. Для человека солнечная инсоляция также имеет важное значение, поскольку оберегает от возникновения многих болезней и заставляет правильно работать организм. Важно отметить, что ее невозможно в полной мере заменить искусственным освещением.

Интересно узнать, что такое смертельное заболевание, как чахотка, возникала в условиях недостаточного количества света на постоянной основе.

Почему человек нуждается в естественном свете?

Недостаточная инсоляция помещений провоцировала не только развитие туберкулеза, но и ряд других серьезных заболеваний, которые оказывались губительными для человека в различном возрасте:

  1. Рахит. Чаще всего диагностируется у маленьких пациентов
  2. Цинга. Основной причиной принято считать недостаточное количество витаминов и минеральных веществ в организме, а также дефицит естественного освещения
  3. Остеопороз. В дополнении ко всем известным провоцирующим факторам относят недостаточное количество света.

Важно отметить, что если соблюдаются допускаемые нормы инсоляции, то неизлечимый сахарный диабет протекает для пациента намного проще и с менее выраженными скачками уровня сахара в крови. Жизненно необходимо, чтобы помещение в доме или квартире пропускало достаточное количество дневного света для нормализации жизнедеятельности человека.

Какие нормы инсоляции установлены?

Инсоляция часто трактуется в бытовом смысле, как степень освещенности конкретной территории на протяжении 24 часов. Важно отметить, что существуют определенные установленные нормы, которые обеспечивают нормальное существование человека, поэтому излишнее получение естественного света тоже не принесет пользы. Инсоляция жилых помещений, где окна располагаются на южной стороне, часто зашкаливает, поэтому жители в качестве солнцезащиты стараются заклеить окна газетой или приобрести плотные шторы темного оттенка.

Карта инсоляции по всему миру

Объясняя третье значение термина инсоляция — это балансирование избытка и переизбытка естественного солнечного света. Чтобы не нанести вреда человека, проводится расчет инсоляции и допускается определенная норма.

Правило расчета не может быть универсальным и применимым ко всем географическим поясам, поскольку везде продолжительность дня различная в соответствии с климатическими условиями. В качестве примера можно взять координату в 55 градусов по северной широте. Чтобы правильно произвести расчет солнечной инсоляции здания, необходимо учитывать время, начиная с 22.03−22.09. В зависимости от положения других территорий, данный показатель будет изменяться. Инсоляция жилых помещений зависит от метража и количества комнат в квартире или доме. В случае, если квартира состоит из трех комнат, то хотя бы одна из них должна получать установленную норму освещения. Если жилой дом содержит четыре комнаты, то должно две комнаты должны иметь полноценные показатели инсоляции.

Сколько по времени должна длиться инсоляция?

Продолжительность инсоляции была установлена еще в прошлом веке в 60-х годах. Установленные требования инсоляции гласят, что для нормальной жизнедеятельности человека и сохранения оптимальной физической формы, его жилье должно быть освещено естественным светом на протяжении минимум полутора часа в течение суток. Если график продолжительности меняется в большую сторону, но остается в пределах нормы, то это только более позитивно сказывается на человеческом организме. Важно отметить, что если инсоляция зданий длится более трех часов, то возникает серьезная угроза активного размножения болезнетворных микроорганизмов, что может негативно отразиться на здоровье человека, что противоречит установленным санитарным нормам. Зачастую современные строительные объекты строятся по такому принципу, чтобы облучение здания не выходило за пределы установленных норм, а окна не располагались на южной стороне. Однако подобное требование выполнить крайне сложно, поэтому разработкой планов занимается огромное количество специалистов.

Исключения из правил

Что касается северных и центральных территорий, то в данном случае есть некоторые отступления от установленных показателей инсоляции. Как правило, в среднем показатель уменьшается на 10 минут, когда полноценно освещены два жилых помещения в квартире или доме. Также учитываются такие параметры: как заселенность района (количество жилых построек), скученность, показатели подлежат изменению. Иногда допускается многократная прерывистость инсоляции при том условии, если общее время может быть увеличено на 30 минут.

Изменение расчета инсоляции возможно при наличии особенностей расположения жилищной постройки:

  • Установленные правила инсоляции должны строго учитываться, если все помещения в квартире или доме освещаются в полной мере
  • Если житель решил провести законную реконструкцию, в результате которой он не наносит вреда соседям, то он может сократить время инсоляции.

С юридической точки зрения, не каждый специалист способен определить нарушение графика инсоляции. Поскольку точной формулировки нарушения инсоляции не существует, часто встречаются ситуации, когда рядом с жилым домом стоится новый гипермаркет или магазин, существенно нарушающий санитарные, гигиенические и прочие нормы инсоляции. К сожалению, общественные деятели и чиновники часто пользуются данной неточностью, поскольку не несут никакого наказания. А установленный санпин так и остается без внимания.

Взаимосвязь инсоляции и солнечной энергетики

Поскольку обслуживание и использование энергоресурсов с каждым годом увеличивается в стоимости, применяется альтернативный метод, в качестве которого используется энергия солнечного света. Рассматривая ее как альтернативный источник энергоресурса, происходит качественное преобразование солнечной энергии в электричество, либо тепловую энергию.

Чтобы уловить достаточное количество света, многие государства используют специальные приборы под названием фотоэлектрических панелей. Эффективность работы зависит напрямую от показателей инсоляции.

Можно сделать вывод о том, что чем больше уровень инсоляции, тем выше эффективность приборов, а значит и выработка альтернативного энергоресурса. Технический прогресс не стоит на месте, поэтому современные устройства могут разворачиваться в необходимую сторону, чтобы уловить как можно больше света, следуя за движением солнца. В результате происходит увеличение КПД приборов.

Однако важно отметить, что работа таких приборов имеет существенные ограничения в использовании. В первую очередь, работа в ночное время прекращается ввиду отсутствия источника солнечной энергии, а значит уровень эффективности и выработки альтернативного энергоресурса значительно падает. Также не отличается большим КПД панели, когда присутствует туман или дождливая погода. В результате, были созданы специальные аккумуляторы, которые в течение дня накапливают энергию, а в ночное время начинают ее отдавать. Это необходимо для того, чтобы обеспечить беспрерывный процесс работы устройств и создать круговорот движения энергии.

В зависимости от географического положения, могут быть использованы различные устройства для сбора солнечной энергии. Поскольку в южных краях ресурса всегда достаточно, то нет никакой необходимости сооружать сложные системы. Что касается северных и центральных широт, как правило, к привычным солнечным аккумуляторам добавляются и другие устройства (гидроэлектростанции).

На протяжении нескольких лет было отмечено более широкое применение фотоэлектрических панелей. Чаще всего они используются в индивидуальном порядке при строительстве частных домов. Совместно с ветрогенератором, каждый владелец частной собственности может производить собственный энергоресурс и не зависеть от поставщиков. Стоит отметить, что в таком случае финансовая экономия также оказывается на лицо.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

madenergy.ru

Что такое инсоляция

Дата публикации: 25 марта 2015

Солнечная энергия – источник жизни на Земле. Это свет и тепло, без которых не может жить человек. При этом существует минимальный уровень солнечной энергии, при котором жизнь человека является комфортной. Под комфортом в данном случае подразумевается не только наличие естественного освещения, но и состояние здоровья – недостаток солнечного света приводит к различным заболеваниям. Кроме того, энергия солнца может быть использована не только для обеспечения комфортного существования живых существ (человека, растений, животных) светом и теплом, но и для получения электро- и тепловой энергии.

Количественным показателем при оценке потока солнечной солнечной энергии служит величина, которая носит название инсоляция. Википедия дает такое определение этой величины:

Инсоля́ция (лат. in-sol от in – внутрь + solis – солнце) — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией), поток солнечной радиации на поверхность; облучение поверхности или пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент центр солнечного диска.

Инсоляция измеряется числом единиц энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени. Обычно инсоляцию измеряют в кВт*час/м2. На следующем рисунке приведены данные о величине инсоляции в различных регионах мира.

Глобальная карта инсоляции

Величина инсоляции зависит от высоты Солнца над горизонтом, от географической широты места, от угла наклона земной поверхности, от ориентации земной поверхности по отношению к сторонам горизонта.

Показатель инсоляции влияет на множество областей нашей жизни, начиная от комфортности проживания и заканчивая энергетикой.

Инсоляция и комфорт проживания

Комфорт проживания человека в том или ином помещении во многом связан с естественным освещением, которое имеет место в данном помещении в течение суток. Однако показатели инсоляции жилых помещений и уровень освещенности не являются тождественными друг другу.

Следует заметить, что инсоляция – это не только количество солнечного света, попадающего в жилое помещение в течение суток или, как принято при нормативных расчетах, в течение календарного нормативного периода, это еще и наличие либо отсутствие фотобиологического эффекта – естественное облучение помещений оказывает бактерицидное воздействие, то есть, если помещение хорошо освещается солнцем, оно является куда как более полезным для здоровья.

Исследования показали, что для эффективного воздействия такого рода достаточно, чтобы инсоляция помещения составляла около 1,5 часов в день, причем даже не комнаты, а подоконника.

С целью обеспечения комфорта проживания и здоровья населения, устанавливаются санитарно-гигиенические нормы уровня инсоляции жилых помещений, в соответствии с которыми ведется строительство жилых и административных зданий (нормирование можно проверить в разделах, посвященных инсоляции, СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», а также СанПиН 2.2.1/2.2.2.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий»).

Санитарные нормы и правила устанавливают нормативную продолжительность инсоляции в единицах времени, которая должна обеспечиваться для соответствующих зданий и сооружений.

Нормативная инсоляция зависит от географической широты. Выделяется три условных зоны – северная(севернее 58 град. с.ш.) , центральная (58 град.с.ш. – 48 град.с.ш.) и южная (южнее 48 град.с.ш.) – для которых расчетным образом определяется продолжительность инсоляции. В связи с этим особое значение приобретают методы расчета инсоляции.

В настоящее время существует несколько методов расчета инсоляции, которые применяются для расчета инсоляции жилых помещений в градостроительстве: геометрические и энергетические. С помощью геометрических методов определяется направление и площадь сечения потока солнечных лучей в определенное время дня и/или года. С помощью энергетических методов определяется плотность потока солнечных лучей, облученность и экспозиция поверхности в различных единицах измерения (эти единицы измерения могут быть световые, бактерицидные, эритемные и так далее).

Расчет инсоляции жилых помещений проводится как вручную, так и с помощью специализированных программ. В России в настоящее время используется «Солярис» — программа для расчета инсоляции. Также активно применяется японская программа MicroShadow for ArchiCA, использующая ручной метод ортогонального проецирования. Однако, некоторые специалисты утверждают, что данные программы не позволяют сделать достаточно корректный расчет, на который можно было бы с уверенностью опираться при проектировании зданий и сооружений, и в результате уровень инсоляции может не соответствовать желаемому и необходимому для комфортного проживания. Например, Д.В.Бахарев предлагает использовать программу, основанную на методе центрального проецирования вместо ортогонального.

Инсоляция и солнечная энергетика

Во время постоянного подорожания энергоносителей традиционного вида особое значение получает альтернативная энергетика, одной из важнейших частей которой является использование солнечной энергии, то есть – солнечная энергетика.

Этот вид энергетики основан на использовании солнечной энергии с преобразованием ее в электрическую и/или тепловую энергию с помощью соответствующих приборов. Для улавливания энергии солнца используются фотоэлектрические панели, и их эффективность напрямую зависит от уровня инсоляции в данной местности.

Очевидно, что чем выше инсоляция, тем эффективнее работают гелиопанели, так как на них поступает больше энергии. Современные солнечные панели оснащены двигателями, которые позволяют им разворачиваться и следовать за солнцем в течение светового дня (наподобие того, как поворачиваются за солнцем многие цветы) – это повышает КПД солнечных электростанций.

К сожалению, солнечные электростанции имеют существенные ограничения: в темное время суток они не работают, также значительно снижается их эффективность (иногда до нуля) в туманные и пасмурные дни. Поэтому обычно такие электростанции оснащаются «солнечными аккумуляторами», которые запасают энергию в светлое время суток и отдают в темное, таким образом обеспечивается непрерывность работы солнечных электростанций.

В южных широтах, где уровень инсоляции высок практически в течение всего календарного года, гелиоэлектростанции могут быть использованы сами по себе, в то время как в тех широтах, где уровень инсоляции снижен, а также где климатические условия предполагают наличие большого количества туманных и пасмурных дней, приходится к фотоэлектрическим панелям добавлять не только аккумуляторы, но и электростанции другого типа – ветряные или гидроэлектростанции, которые подключаются к выработке электроэнергии (и/или тепловой энергии), когда уровень инсоляции в данной местности существенно снижает производительность гелиоэлектростанций.

Особенно широко в последнее время распространились фотоэлектрические панели, предназначенные для получения энергии в индивидуальных коттеджах и загородных домах. Они используются в сочетании с ветрогенераторами, что позволяет владельцам такой загородной недвижимости постоянно получать собственную электроэнергию и не зависеть от внешних поставщиков.

Потенциал солнечной энергетики России

Распределение суммарной солнечной радиации на территории РФ (изображение кликабельно).

В силу протяженности территории России уровни солнечной радиации в различных регионах существенно варьируются. Так, солнечная радиация в отдаленных северных районах составляет 810 кВт-час/м2 в год, тогда как в южных районах она превышает 1400 кВт-час/м2 в год. Ее значения демонстрируют также большие сезонные колебания. Например, на широте 55° (Москва) солнечная радиация составляет в январе 4.69 кВт-час/м2 в день, а в июле — 11.41 кВт-час/м2 в день.

Существенное значение имеет также количество часов в сутках, в течение которого в данном месте светит солнце. Эта величина очень различна для разных регионов. Причем на нее влияет не только географическая широта местности, но и другие факторы, например, расположение в гористой местности или просто наличие неподалеку горной гряды, которая закрывает солнце в утренние или вечерние часы.

На приведенных картах хорошо видно, что во многих труднодоступных регионах нашей страны (даже за полярным кругом), куда проводить линии электроснабжения экономически нецелесообразно, солнечная энергия может обеспечить потребности населения в электричестве, свете и тепле.

altenergiya.ru


Смотрите также