"Літні приміщення житлових будинків не повинні погіршувати інсоляцію квартир. У зв'язку з цим не дозволяється проектувати лоджії перед кімнатами, які є розрахунковими з умов забезпечення нормативної інсоляції квартири. У випадках проектування балконів перед такими кімнатами їх необхідно розташовувати зміщеними відносно вікон: у кімнатах східної і західної орієнтацій - у північному напрямі, у кімнатах південної орієнтації - у будь-якому напрямі".
Излишняя упрощённость и категоричность данного пункта потребовали легализации ряда проектов на правах исключения при предоставлении позитивных результатов расчётов. При этом иногда возникала проблема: расчёты, выполненные более сложными методами, часто непонятными не только архитекторам, но и экспертам, подвергались сомнению экспертизы, как недостоверные, проще говоря, малопонятные.
Исходя из сложившейся ситуации, согласно приказу Министерства регионального развития и строительства от 13.03.2008 г. № 124, в настоящее время кафедрой архитектурных конструкций Киевского национального университета строительства и архитектуры при содействии Научно-исследовательского института строительных конструкций разрабатывается национальный стандарт ДСТУ-Н «Расчет инсоляции объектов гражданского назначения».
Согласно действующим санитарно-эпидемиологическим нормам, СанПиН 2605-82 «Санитарные нормы и правила обеспечения инсоляцией жилых и общественных зданий и территорий жилой застройки», в основу нормирования инсоляции в гражданских зданиях положена её продолжительность, составляющая 2 ч. 30 мин. для населённых пунктов, расположенных севернее 48° СШ, и 2 ч. для расположенных южнее, модифицируемая в зависимости от функций здания и района строительства. В работе использован понятийно-терминологический аппарат, употребляемый в программе образования КНУСА и опробованный в ряде публикаций сотрудников кафедры.
Для простоты расчеты выполняются со следующими общепринятыми допущениями:
1) в каждый момент времени солнечные лучи около поверхности земного шара параллельны;
2) форма Земли описывается сферической поверхностью; поверхность Земли в окрестности любой точки считается горизонтальной плоскостью, касательной к сфере в заданной точке;
3) земная орбита является окружностью;
4) наклон оси Земли к плоскости эклиптики составляет 66,55;
5) за сутки Земля смещается по орбите на угол Г: Г= 360° / 365 = 0,9863°
6) в течение суток Земля находится в одной точке орбиты; в каждые следующие сутки она моментально переходит в точку, соответствующую повороту вокруг Солнца в плоскости эклиптики на угол;
7) солнечные лучи достигают поверхности Земли моментально и не подвергаются преломлению в атмосфере Земли;
8) в расчетах применяется среднее солнечное время.
 |
В таком случае множество положений солнца на небесной сфере в течение суток образует суточный конус с осью, параллельной земной оси, вырождающийся в дни равноденствия в плоскость, параллельную плоскости экватора. На солнечной карте суточные конусы для различных дней года представляются в виде траекторий хода солнца.
В зависимости от особенностей формы и положения ограждающих конструкций расчет инсоляции производится одним из 3-х способов:
1) расчет методом инсоляционной линейки применяется для расчёта инсоляции в первый и последний день расчётного периода в помещениях с прямоугольными окнами в вертикальных стенах без внешних затеняющих элементов. Инсоляционная линейка состоит из часовых линий и сечений суточного конуса изодистантными горизонтальными плоскостями. Этот метод является наиболее широкоупотребительным и простым в применении, но также и наиболее ограниченным в возможностях, что и обусловливает область его применения.
Российские санитарные нормы по инсоляции СанПиН 2.2.1/2.1.1.107601 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий» фактически предписывают применение данного метода.
Расчет продолжительности инсоляции помещений на весь период, установленный в п. 3.1, проводится в день начала периода (или день его окончания):
— для северной зоны (севернее 58° с.ш.) - 22 апреля или 22 августа;
— для центральной зоны (58° с.ш.-48° с.ш.) - 22 марта или 22 сентября;
— для южной зоны (южнее 48° с.ш.) - 22 февраля или 22 октября.
2) расчет методом теневой маски расчетной точки определяет продолжительность инсоляции помещения в течение каждого дня года. Инсоляция помещения определяется как облучение прямой солнечной радиацией расчётной точки, расположенной посередине светопроёма. Выполнение нормативных требований в течение каждого месяца расчетного периода является необходимым условием обеспечения инсоляцией комнат с окнами произвольной формы, в конструкциях общего положения или с летними помещениями.
Теневые маски строятся способом двойной проекции окружающего пространства на носитель. В зависимости от способа проецирования (расположения фокуса и носителя) теневые маски определяются как ортогональные, стереографические, гномонические, изодистантные и пр. В данном стандарте приводятся солнечные карты и теневые маски, построенные стереографическим способом, как наиболее эффективно сочетающим удобство использования, наглядность и точность построения, что не исключает возможности применения других способов.
 |
Расчет инсоляции методом теневой маски граничной поверхности определяет полное время инсоляции. Применяется как уточняющий также для помещений со светопрозрачными конструкциями сложной конфигурации и для расчётов с целью оптимизации энергетического баланса помещения. В данном методе учитывается каждый луч, достигающий внутренней поверхности светопрозрачных конструкций. Изначально этот метод разрабатывался для проектирования солнцезащитных устройств в жарких странах.
Также описанный стандарт включает в себя разделы, посвящённые объяснению используемой геометрической модели, а также решению практических задач: определению предельного объёма нововозводимых или надстраиваемых зданий при условии соблюдения норм инсоляции в окружающих существующих или проектируемых зданиях, оптимизации энергетического баланса помещений путём регулирования режима инсоляции в зависимости от местных климатических условий.
Буравченко В.С., архитектор, кафедра архитектурных конструкций КНУСА
