Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Инсоляция и естественное освещение, как основные градостроительные факторы в городской застройке 16
1.1 Физические и другие свойства прямого солнечного излучения 16
1.2 Мировой опыт учета и использования отраженного солнечного излучения . 19
1.3 Классификация светотехнических материалов, для использования при отражении солнечного излучения. 25
1.4 Воздействие инсоляция и условий естественного освещения на градостроительную среду 30
1.5 Краткие выводы к главе 1 33
Глава 2. Экспериментальные исследования инсоляции в городской застройке 35
2.1 Определение коэффициентов отражения солнечной энергии поверхностей существующих ограждающих конструкций зданий городской застройки в ультрафиолетовом спектре 35
2.2 Обработка экспериментальных данных
2.2 Результаты проведенного исследования. 55
2.3 Выводы к главе 2 60
Глава 3. Методика использования инсоляции в городской застройке с помощью новых технологий 61
3.1 Методика применения, отраженного от фасадов зданий солнечного излучения при разработке проектов нового строительства
3.2 Применение методики отраженного солнечного излучения при разработке проектов реконструкции городской застройки 72
3.4 Экономическая эффективность применения разработанной методики и ограничения по использованию отраженного солнечного излучения в городской застройке. 87
3.5 Выводы к главе 3 92
Заключение. 92
Список литературы.
- Мировой опыт учета и использования отраженного солнечного излучения
- Воздействие инсоляция и условий естественного освещения на градостроительную среду
- Обработка экспериментальных данных
- Применение методики отраженного солнечного излучения при разработке проектов реконструкции городской застройки
Введение к работе
Актуальность темы исследования. После окончания второй мировой войны, перед градостроителями встала серьезная задача застройки территорий больших площадей. Именно тогда советские и западные ученые собрали результаты предшествующих опытов влияния солнечного излучения, как на человека, так и на окружающую его среду, и заложили фундамент сегодняшних нормативных документов по организации городской застройки с учетом влияния солнечного излучения.
После смены политического и экономического режима в 1991 году, в постсоветских странах, в том числе и в Российской Федерации, возникла необходимость реконструкции промышленных, административных зданий и, особенно жилого фонда. Это поставило перед градостроителями ряд задач по обеспечению помещений достаточной продолжительностью инсоляции и обеспечению требуемых условий естественного освещения (ЕО), ввиду того, что существующие проектные решения не всегда могут быть приемлемы и реализуемы по тем или иным причинам. Это повлекло за собой необходимость поиска новых инженерных решений по улучшению условий ЕО и инсоляции зданий существующей городской застройки, подвергающихся реконструкции.
Проблема затенения зданием окружающей застройки и территорий возникает в результате того, что относительно плоский участок поверхности земли преобразуется в результате строительства в объемную фигуру здания, площадь поверхностей которого воспринимает большее количество солнечного облучения, чем плоский участок. В результате чего, одна часть здания перегревается, а другие же остаются необлучёнными. Более того, в результате увеличения площади поверхностей, воспринимающих прямое солнечное излучение, отбрасывается тень, которая может попадать на рядом стоящие здания городской застройки и на прилегающую территорию. Решение данной проблемы следует искать в причине ее появления. Причиной является фасад здания, воспринимающий солнечное излучение, которое должно попадать на затененные данным зданием участки территорий и окружающей застройки. В связи с этим решение проблем перегрева одних фасадов и проблем недооблучения других фасадов и территорий следует искать в распределении солнечной энергии, попадающей на перегреваемые фасады здания, на окружающую застройку и прилегающую территорию. Решение же данной задачи может быть найдено в том случае, если солнечное излучение, попадающее на перегреваемый фасад либо будет отражено, либо будет проведено через здание на затененные участки.
В настоящее время проблему инсоляции и естественного освещения
решают, изменяя взаимное расположение зданий, их ориентацию по сторонам света, высоту и геометрическую форму. Однако при разработке проектов реконструкции городской застройки возникает ряд ограничений, одними из которых являются невозможность изменения взаимного расположения зданий относительно друг друга, и невозможность изменения расположения зданий относительно сторон света. Поэтому при разработке проектов реконструкции городской застройки очень важно и актуально искать новые решения проблем инсоляции и естественного освещения, учитывающие вышеописанные градостроительные проблемы.
Степень разработанности темы диссертации. Для постановки и решения различных задач, связанных с условиями воздействия солнечного излучения на человека и на проектирование зданий городской застройки, с середины 20 века было выполнено большое количество научных исследований и работ. В них участвовали: М. Тваровский, Н.М. Гусев, Н.В. Оболенский, Д.В. Бахарев, Д.С. Масленников, И.С. Суханов, Л.Л. Дашкевич, Б.А Дунаев, А.К. Соловьев, Ю.Б. Айзенберг и другие.
На сегодняшний день в Российской Федерации согласно нормативным документам солнечный свет оказывает влияние на здания городской застройки, исходя из двух нормативных условий: продолжительности инсоляции и коэффициента естественной освещенности (КЕО). Так, инсоляция напрямую связана с прямым попаданием солнечного излучения внутрь расчетных помещений через прозрачные ограждающие конструкции, естественная освещенность же зависит от диффузного, рассеянного солнечного света, попадающего внутрь расчетных помещений от условного равномерного пасмурного неба.
Научная гипотеза. Обеспечение условий инсоляции за счет использования отраженного солнечного излучения от фасадов зданий.
Целью данной работы является улучшение условий инсоляции в сложившейся городской застройке при новом строительстве и реконструкции за счет использования отраженного солнечного излучения от фасадов зданий. Для выполнения указанной цели решались следующие задачи:
1. Разработана методика расчета продолжительности инсоляции отраженным солнечным излучением для городских территорий и северных фасадов зданий широтной ориентации.
2.На основе разработанной методики определяется экономическая эффективность использования дополнительных территорий городской застройки.
3.Показано, что разработанная методика может использоваться при точечном строительстве новых зданий с целью уплотнения городской застройки.
4.Выявлено что методика позволяет при реконструкции зданий городской застройки при проверке инсоляции надстраивать дополнительные этажи.
5.Определены коэффициенты отражения солнечного излучения в УФ-спектре для определения энергетической эффективности отраженного солнечного излучения.
-
Даны рекомендации по светотехническим материалам для использования отраженного солнечного излучения.
-
Определено, что коэффициенты отражения материалов обследованных фасадов зданий в УФ-спектре имеют низкие значения. Данные материалы не могут оказывать достаточное позитивное влияние на гигиенические условия затененных участков городской застройки, в отличие от материалов с зеркальным отражением.
Объектом исследования является городская застройка.
Предметом исследования являются затененные участки городской застройки с неудовлетворительными условиями инсоляции.
Методология и методы исследования. Для определения коэффициентов отражения существующих отделочных материалов фасадов была использована прямая методика измерений. Для обработки данных использовались методы статистической математики. Калькуляция и обработка полученных данных проводилась с использованием программного комплекса Microsoft office excel 2016. Моделирование инсоляции отраженного солнечного излучения проводилась в программных комплексах AutodeskEcotectAnalysys 2011, AutoCAD 2016, а также с использованием инсоляционной линейки, регламентированной действующим нормативным документом СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01.
Научная новизна диссертационной работы. -разработанная методика позволяет улучшать условия инсоляции отраженным солнечным излучением для таких участков городской застройки, куда нет доступа прямому солнечному излучению, и инсоляция невозможна в течении всего года;
-определены коэффициенты отражения материалов существующих фасадов зданий городской застройки в УФ-спектре. Определен коэффициент прямого отражения для бытового зеркала в УФ-спектре;
-разработан алгоритм методики определения продолжительности инсоляции отраженным солнечным излучением от южного фасада здания с широтной ориентацией для плоских площадок городских территорий и северного фасада здания с широтной ориентацией при помощи аналитического комплекса AutodeskEcotectAnalysys 2011, а также при помощи инсоляционной линейки.
Теоретическая и практическая значимость работы обосновывается следующим:
-разработанная методика расчета и учета отраженного солнечного излучения для участков городской застройки с неудовлетворительными условиями инсоляции и естественного освещения позволит улучшить неудовлетворительные условия инсоляции и естественного освещения при реконструкции городской застройки.
-разработанная методика увеличивает спектр возможных проектных
решений по улучшению условий инсоляции на участках городской застройки с неудовлетворительными условиями инсоляции.
-на основе разработанной методики определена экономическая эффективность отраженного излучения за счет использования дополнительных территорий городской застройки, а также за счет строительства дополнительных этажей;
-определенные коэффициенты отражения солнечного излучения в УФ-спектре могут быть использованы для определения энергетической эффективности отраженного солнечного излучения внутри городской застройки.
-проведен анализ светотехнических материалов, которые могут быть использованы как отделочные материалы фасадов и обладать необходимыми характеристиками для обеспечения оптимальной отражательной способности поверхностей фасадов внутри городской застройки;
Положения, выносимые на защиту:
1.Мето дика расчета инсоляции отраженным солнечным излучением площадки дворовой территории и северного фасада от южного фасада здания широтной ориентации с использованием программного комплекса AutodeskEcotectAnalysys 2011 и инсоляционной линейки.
2.Результаты прямых измерений коэффициентов отражения отделочных материалов фасадов зданий городской застройки в УФ-спектре.
3. Экономическая эффективность использования дополнительных территорий городской застройки и строительства дополнительных этажей.
Степень достоверности результатов обеспечивается соответствием полученных экспериментальных данных теоретической гипотезе светотехнических характеристик отделочных материалов фасадов в коротковолновом спектре.
Апробация результатов. Результаты диссертационной работы были презентованы и обсуждены на VIII Всероссийском смотре-конкурсе научных и творческих работ иностранных студентов и аспирантов в апреле в 2014 году в г. Томске; на XVIII Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых учёных «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» 22 апреля 2015 года, (были оценены дипломом 1 степени); VI Германо-Российской неделе молодого ученого «Урбанистика - проблемы и перспективы» на английском языке в сентябре 2016 года.
Личный вклад соискателя состоит в разработке методики, представленной в настоящей диссертационной работе; в подготовке и проведении экспериментов, нацеленных на определение отражающей способности существующих фасадов городской застройки в УФ-спектре солнечного излучения, в проведении экономической оценки эффективности использования разработанной методики, подготовке публикаций по материалам диссертационной работы.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 научных статей, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3-х глав, заключения, списка использованной литературы из 76 наименований, 43 рисунков, 10 таблиц. Общий объем диссертации 101 стр.: текст диссертации 94 страницы, список литературы 6 страниц.
Мировой опыт учета и использования отраженного солнечного излучения
В виду того, что коэффициент отражения зависит от спектра солнечного излучения, а оптическая среда обладает неодинаковой отражательной способностью на разных длинах волн, вводится понятие интегрального коэффициента отражения солнечного излучения [41].
Солнечное излучение после отражения или иного взаимодействия со сторонним материалом так или иначе изменяет свои физические свойства. Характер этих изменений в первую очередь зависит от светотехнических свойств этих материалов. Данную область описывает специальный раздел спектрофотометрии – рефлектометрия [24].
В российских нормах отражение солнечного излучения от фасадов рядом стоящих зданий учитывается при расчете КЕО [10]. Однако здесь стоит отметить, что КЕО, являясь в том числе и гигиеническим фактором, не учитывает отражательную способность фасадов в УФ-спектре. А ведь именно УФ-спектр является важнейшей бактерицидной составляющей солнечного излучения.
Одним из самых универсальных и распространённых материалов для зеркального отражения является алюминий и покрытия на его основе. Кроме того, для направленно-рассеянного отражения применяют шероховатый алюминий и матированные сплавы с алюминием, имеющие высокий коэффициент отражения (около 0,82.) [42]. спектре
Для того, чтобы при отражении снизить вредное тепловое воздействие, отражающую поверхность можно размещать под теплопоглощающими стеклами или пленками. Такие фильтры в своем составе имеют специальные окислы. Чаще всего применяют стекла с закисью железа. Эти стекла не ухудшают прозрачность стекла в видимой области спектра, однако резко снижают прозрачность в УФ-[42]. В Научно-исследовательском институте строительной физики и Институте общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина Академии медицинский наук СССР было выполнено научное исследование, по результатам которого было определено, что свое положительное отношение к инсоляции своих квартир жители объясняют тем, что в освещенных солнцем помещениях, улучшается настроение (38%-61%), солнечный свет улучшает внешний вид интерьера (10-16%) и благотворно влияет на здоровье (12-16%). Также следует заметить, что согласно данным социологических исследований 45 % опрошенных жителей, проживающих в квартирах, выходящих окнами на северные и северо-западные фасады считают условия инсоляции недостаточными [41]. Также согласно данному исследованию выявлено что 46 % жителей, проживающих в Москве, считают наиболее приемлемым временем инсоляции утренние часы инсоляции, а в северных городах РФ таких, как: Норильск, Мурманск, наоборот предпочитают инсоляцию в течении всего дня. Данные результаты показывают, что солнечный свет, попадающий в утренние часы в помещения домов, положительно влияет на психоэмоциональное состояние людей, находящихся в них. Однако, неизвестно какое влияние оказывают отраженные солнечные лучи на состояние людей, например, работающих в офисе или живущих в апартаментах. И здесь существует ряд вопросов, требующих ответа. Например, под каким допустимым углом могут попадать данные солнечные лучи в помещения. Какой должна быть форма отражающей поверхности, способной отражать свет под необходимыми углами. Из каких материалов должны быть сделаны данные системы, чтобы они были способны превратить отраженный поток солнечного света в максимально похожий на отражаемый и т.д.
Следует отметить, что отражающее системы следует размещать на южных фасадах зданий, потому что недостаток инсоляции помещений присутствует на северных фасадах. Вместе с тем, следует учитывать тепловую составляющую солнечной энергии, которая в летние дни может создавать дискомфорт для людей.
При проектировании новых зданий с отражающими фасадами следует учитывать расположение автомобильных дорог на пути движения отраженного солнечного света от фасада. Как было сказано выше, из-за того, что высота утреннего и вечернего солнца невелика, отраженный солнечный свет может создавать световой дискомфорт для водителей. Более того, следует просчитывать распространение отраженных лучей на производственные, учебные и административные здания.
Воздействие инсоляция и условий естественного освещения на градостроительную среду
После обработки результатов эксперимента стало очевидно, что отделочные материалы существующих указанных фасадов в лучшем случае отражают не более 4% солнечного излучения в УФ-А и УФ-В спектре при диффузном отражении (Таблица 2.6). При прямом же отражении от обычного бытового зеркала коэффициент отражения в тех же коротковолновых спектрах составил 71%-72%. (Таблица 2.7).
Отражающая способность фасадов в УФ-спектре для прямого отражения, кроме бытового зеркала определена не была. Однако в виду того, что современные отделочные материалы фасадов зданий никогда не проектировались с целью учета отражения прямого солнечного излучения в затененные участки городской застройки, данный эксперимент было решено не проводить, потому что для многих материалов коэффициенты прямого отражения в УФ – спектре известны.
Сравнивая значения коэффициентов отражения в таблице 2.6 и 2.7 видно, что при прямом отражении солнечного излучения значения коэффициента отражения более чем в 17 раз выше чем при отражении от существующих фасадов.
Ниже представлены диаграммы, иллюстрирующие соотношение коэффициентов отражения от фасадов в УФ-А и УФ-В спектрах при диффузном отражении (Рис. 2.10). Для наглядности, значения коэффициентов прямого отражения были включены в отдельную диаграмму (Рис. 2.11).
Особенностями результатов данного эксперимента является то, что пластиковые пластины серебристого цвета имеют относительно более высокий коэффициент отражения в УФ-А спектре, чем остальные материалы (за исключением бытового зеркала). Эксперимент показал, что солнечное излучение в УФ-спектре плохо отражается от обследованных строительных материалов, имеющих свойство диффузного отражения. Также эксперимент показал, что, если фасады здания будут способны отражать прямое солнечное излучение в затененные участки городской застройки, и, что, если будут подобраны отделочные материалы, способные в достаточной степени отражать не только видимый спектр солнечного излучения, но и УФ-спектр, тогда такие фасады могли бы улучшить условия инсоляции затененных участков городской застройки. Также было определено, что фасады, отделанные строительными материалами светлых и белых тонов, не оказывают позитивного воздействия на затененные участки городской застройки с гигиенической точки зрения.
В результате эксперимента выявлено, что фасады зданий, отделанные указанными материалами, имеют низкие коэффициенты отражение в УФ-спектре. Коэффициент отражения бытового зеркала при прямом отражении значительно выше и в УФ-А, и в УФ-Б спектрах (Рис. 2.11).
Результаты эксперимента показывают, что если использовать материалы с зеркальным, смешанным или направлено-рассеянным отражением с высокой отражательной способностью в УФ-спектре, то можно использовать данное отраженное излучение для санации затененных участков городской застройки. Рисунок 2. 10 Гистограмма коэффициентов отражения солнечного излучения от различных материалов фасадов зданий в УФ-А и УФ-Б спектрах. Рисунок 2.11 Гистограмма с указанием коэффициентов прямого отражения от бытового зеркала и коэффициентов отражения от отделочных материалов фасадов исследуемых существующих зданий. 2.3 Выводы к главе 2.
Экспериментальные исследования привели к следующим выводам:
1. Результаты эксперимента показали, что существующие отделочные материалы имеют низкие коэффициенты отражения в коротковолновом спектре солнечного излучения. Ведь, несмотря на то, что видимый спектр диффузного отражения солнечного излучения учитывается при расчете КЕО, УФ-спектр практически не отражается, а значит об учете коротковолнового спектра и обеспечении реконструкции затененных фасадов при отражении от указанных фасадов зданий говорить не приходиться. В то же время, обычное бытовое зеркало имеет высокий показатель зеркального отражения, превышающий альбедо материалов фасадов более чем в 17 раз. Это подтверждает перспективность новых градостроительных разработок с использованием прямого, направленно-рассеянного или смешанного отражения солнечного излучения внутри городской застройки.
2. Использование отраженного солнечного излучения может позволить обеспечить перманентно затененные участки городской застройки важным с гигиенической точки зрения УФ-спектром солнечного излучения.
3. УФ-спектр солнечного излучения имеет важное градостроительное значение, с точки зрения обеспечения безопасных и комфортных условий проживания жителей. Его распределение в городской застройке необходимо учитывать при разработке проектов по реконструкции и новом строительстве зданий и сооружений.
Обработка экспериментальных данных
Технологии, влияющие в положительную сторону на экологическую ситуацию в городской среде, сложно поддаются экономическому обоснованию в краткосрочной перспективе. Однако, с точки зрения концепции устойчивого развития территорий данные технологии являются важным фактором с точки зрения сохранения экологического равновесия внутри городской застройки. Ведь необходимо удовлетворять не только насущные потребности, но и учитывать потребности будущих поколений [64,65]. Солнечное излучение влияет на здоровье людей, их физиологические биоритмы, которые формировались тысячи лет. Определить, к каким последствиям приводит сокращение времени воздействия солнечного излучения на жителей в условиях плотной городской застройки, в краткосрочной перспективе крайне сложно. А ведь солнечное излучение оказывает воздействие на здоровье людей вне зависимости от возраста, этнической группы, рабочего или учебного процесса [66].
Есть ряд исследований, показывающих повышение работоспособности сотрудников компаний, имеющих рабочие места, с динамичным режимом естественного освещения, что очевидно подтверждает экономическую целесообразность использования новых технологий, позволяющих улучшить среду естественного освещения [67,68,69,70].
Предложенная методика по использованию отраженного солнечного излучения для дворовых территорий открывает новые возможности по использованию дополнительных территорий для организации необходимой инфраструктуры в жилых микрорайонах и позволяет уплотнить городскую застройку. Так для примера, указанного на рис. 3.3, очевидно, что после строительства здания 2, стало возможно возвести и использовать детскую или спортивную площадку 3, а это около 288 м2 территории. С учётом кадастровой стоимости квадратного метра территории в Москве, которая составляет около 20 700 рублей за м2 [71], это означает, что после устройства отражателей на южном фасаде здания 2, стало возможным использование дополнительных территорий, для организации устройства необходимой инфраструктуры на сумму около 5 961 000 рублей. Если же рассматривать реальную стоимость территорий в Москве за м2, суммарная стоимость будет еще больше. Кроме того, при использовании отраженного солнечного излучения, появилась бы возможность для здания 1 возвести дополнительные этажи высотой на 8,4 метра больше, чем без использования отраженного излучения, а это минимум 2 этажа. С учетом длины здания 1 равной 120 метра и шириной 12 метров площадь одного этажа получается около 2880 м2. С учетом того, что на ограждающие конструкции и перегородки уйдет не менее % от указанной площади, а на общие зоны еще около 30%, то площадь возможной надстройки получается около 1728 м2. Средняя стоимость квадратного метра жилья в Москве стоит около 191 432 рублей [72]. Отсюда следует, что увеличение этажности за счет использования отраженного солнечного излучения позволит получить дополнительно около 330 794 496 рублей. Не учитывая выгоду от строительства здания 2 за счет дополнительных площадей, суммарная выгода от использования отраженного солнечного излучения от здания 2 в указанном примере составит около 336 755 496 рублей.
Рассматривая вопрос экономической эффективности и целесообразности предложенной методики, стоит отметить такой параметр, как ликвидность недвижимости. И несмотря на то, что в среднем 2-х, 3-х и более комнатные квартиры в среднем стоят дороже, нежели однокомнатные квартиры или квартиры студии, самыми ликвидными квартирами являются именно однокомнатные квартиры и квартиры-студии (Таблица 3.2)[73,74]. Это означает, что, если обеспечить северные фасады зданий широтной ориентации удовлетворительными условиями инсоляции отраженным солнечным излучением, это позволит устраивать однокомнатные квартиры или квартиры-студии с выходами окон на северные фасады, что существенно повысит рентабельность строительных инвестиционных проектов в виду высокой ликвидности.
Однако, целью данной работы было в первую очередь улучшить инсоляции и ЕО в уже сложившихся участках городской застройки с низким качеством условий светового климата. Поэтому использовать предложенный метод заведомо с целью извлечения выгоды и ухудшения первозданных характеристик солнечного излучения недопустимо, так как это может привести к такой тенденции, что существующими нормами будут пренебрегать взамен на экономическую выгоду здесь и сейчас, что противоречит концепции устойчивого развития территорий.
В целях сокращения затрат на отопление зданий и сокращения протяжённости инженерных коммуникаций Рогов Д.К. в своей диссертационной работе предлагает максимально уплотнять городскую застройку. По мнению Рогова, атриумные здания и представляют собой ячейку максимально уплотненной застройки. Помимо существенной экономии на отоплении таких зданий появляется возможность обеспечить оптимальные условия ветрозащиты и аэрации. Однако Рогов утверждает, что существующие нормы расчета условий ЕО, на момент защиты диссертации (1990), не могут адекватно применяться при оценке условий ЕО помещений в плотной и сверхплотной городской застройке. Он предлагает использовать разработанные им методы, позволяющих описывать формирование световой среды при учете независимых источников с произвольным распределением яркости [75]. Использование отраженного солнечного излучения также позволяет уплотнить городскую застройку с сохранением удовлетворительных условий инсоляции, при условии правильной ориентации отражающих плоскостей, их релевантных габаритов и материалов с соответствующими светотехническими характеристиками. Кроме этого, отраженное излучение может быть использовано не столько для уплотнения застройки, но и для улучшения условий инсоляции в перманентно затененных участках городской застройки. Нельзя в полной мере согласиться с утверждением, что стоит стремиться максимально уплотнять городскую застройку, так как это может вести к ухудшению условий комфортного проживания жителей. Однако улучшение условий светового климата городской застройки за счет распределения солнечного излучения с помощью отражения— это полезная тенденция.
В таблице 3.3 представлена таблица с указанием рекомендаций и ограничений по использованию отраженного солнечного излучения при строительстве и реконструкции городской застройки.
Применение методики отраженного солнечного излучения при разработке проектов реконструкции городской застройки
Таможенный проезд, д.8, к.2 с 15:45-17:00. Однако при помощи AutodeskEcotectAnalysys 2011 было построено отражение в заданное время, и стало наглядно видно, что в это время, отраженное излучение от фасада направлено в сторону от рассматриваемой площадки, и данное затенение не оказывает влияние на продолжительность отраженного солнечного излучения для детской площадки. При это чем больше здание, расположенное по адресу Таможенный проезд, д.8, к.2 затеняет южный фасад 16 этажного здания по Таможенной улице д.10, тем дальше пятно отдаляется от площадки (рис. 3.16).
Определяем продолжительность инсоляции, рассматриваемой детской игровой площадки. 67 % площади вообще не инсолируются, оставшиеся 33% площади инсолируемся не менее 4 часов. Данная продолжительность согласно нормативному документу является неудовлетворительной выделим южный фасада здания по Таможенного проезда, д.10 как рефлектор, и построим конверт отражения солнечного излучения (Рис. 3.17).
Для а отделки У данного е! :::з;: ::гы ;.n:ы по окисла железа О :[40]. отражателей димо минимизировать
Кроме того, в планировке здания серии II-68-02, коим является здание распо мы ое по тмы у проезду, д.10, на ш „ выходят одно—, и «— _, Для „ения попадания ИК-спектра солнечного из ю ж в теплое время года, рекомендуя на стекла излучение может попадать в помещения офисных и административных зданий. Кроме того, необходимо рассмотреть продолжительность попадания отраженного излучения на проезжие части особенно в те часы, когда угол падения солнечного излучения низок, и может оказывать негативное воздействие на водителей автотранспорта.
На рис. 3.18 видно, что отраженное излучение 21 декабря оказывает влияние, не только на 5 этажное жилое здание по адресу ул. Золоторожский проезд, д.4, но и на 5 этажное административное здание по адресу Верхний Золоторожский переулок д.5с3, д.5с4, на 2 эт. административное здание по адресу ул Золоторожский Вал, д. 32с6, д.32с4, д.32с29. Для предотвращения попадания отраженного солнечного излучения, на окна фасадов, подверженных попаданию солнечного излучения зимой на данные стекла рекомендуется установить бесцветные плёночные поляроиды. Солнце отражаясь поляризуется, поэтому поляроиды будут блокировать данное излучение.
В городской застройке по тем или иным причинам присутствуют помещения с неудовлетворительными условиями инсоляции и ЕО. На рис. 3.8 представлены различные секции и их конфигурация в зависимости от ориентации зданий [58]. широтной планировки; М – секции меридиональной планировки; от 1 до 8 угол поворота оси здания в зависимости от ориентации по сторонам света
Как видно на рис. 3.8 запрещенными секторами для секций широтной и меридиональной планировки являются здания с ориентацией секций меридиональной планировки на север. В городской застройке встречаются квартиры, для которых нарушены данные требования, и они не имеют необходимой продолжительности инсоляции. А ведь именно данная ориентация зданий наиболее оптимальна для использования отраженного солнечного излучения для улучшения условий инсоляции.
Взаимное расположение и конфигурация секций здания являются важным фактором планировки здания. Дома сложившейся старой постройки очень часто имеют сложные планировочные схемы и не всегда оптимальной планировки. В работе [59] выделяют 6 типов планировочных схем (рис. 3.9).
Здания 1-4 типов преимущественно имеют удовлетворительные условия ЕО и инсоляции, а вот здания 5-6 типов имеют не удовлетворительные. Решая проблему неудовлетворительных условий инсоляции в сложившейся городской застройке, вызванную геометрическими формами зданий, следует выделить не только здания «П»-образной формы и здания, имеющие дворы-колодцы, но и здания широтной ориентации. Именно для таких зданий, используя новые технологии, можно обеспечить более комфортные условия световой среды.
Методика определения продолжительности инсоляции площадки отраженным солнечным излучением для зданий с широтной ориентацией при помощи программного комплекса AutodeskEcotectAnalysys 2011 описание в алгоритме (Рис. 3.13).
Рассмотрим использование данной методики для определения продолжительности инсоляции, существующей детской игровой площадки, расположенной во дворе дома «п» образной формы, находящегося по адресу: г. Москва, ул. Золоторожский проезд, д.4. Данное 5 этажное кирпичное здание было построено по индивидуальному проекту в 1953 году (Рис. 3.12, 3.14).