Файл: Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии).pdf

Рис. 74. Пример анализа геометрической эффектив ности солнцезащитных устройств в июле при югО' западной ориентации (условные обозначения пока заны на рис. 73).

ориентации необходимо построить графики, характеризующие тепло­ поступления с учетом затенения солнцезащитными устройствами.

Пример такого графика для анализируемых вариантов устройств-

С Ю0\

(4 15

В р е м ° à ~ р

Рис. 75. Пример анализа энергетической эффектив­ ности солнцезащитных устройств в июле при югозападной ориентации (условные обозначения пока­ заны на рис. 73).

119-

при юго-западной ориентации их для летних условий представлен на рис. 75. На этом чертеже внешняя кривая показывает изменение потока

ветствующих средствах солнцезащиты. Площади, заключенные между каждой кривой и осью абсцисс, дают количество тепла, получаемого защищаемой поверхностью при данном варианте солнцезащиты. Отноше­ ние этого количества к сумме тепла, поступающего иа незащищенную поверхность той же ориентации (определяемой площадью фигуры, заключенной между верхней кривой и осью абсцисс), дает эффектив­ ность каждого варианта солнцезащиты *„:

к

устройств. Анализ приведенного материала позволяет сделать ряд вы­ водов.

Горизонтальные устройства наиболее эффективны в летний период

вуют хорошей инсоляции. При отклонении ориентации от строгого юга

отметить еще одну особенность горизонтальной солнцезащиты: по мере удаления ориентации от юга степень затенения в различные периоды года выравнивается.

Из рис. 76 видно, что вертикальная солнцезащита, вопреки широко

120

распространенному мнению, так же как и горизонтальная, обладает наибольшей эффективностью при ориентации на южную часть горизонта. Теплозащитные свойства этих устройств значительно меньше зависят от ориентации в сравнении с горизонтальными. Небезинтересно обра­ тить внимание на тот факт, что при любой ориентации, в том числе на восток и запад, горизонтальные устройства всегда снимают большую долю прямой радиации, чем вертикальные с тем же относительным вы-

Рис. 76. Зависимость теплозащитной эффективности затеняющих устройств от ориентации и времени года (слева—июль, справа—март; условные обозна­

чения показаны на рис. 73).

запад) затеняет защищаемую поверхность примерно в такой же степе­

ции снимают меньше 30% прямой радиации, а горизонтальные с таким же выносом — более 70%.

На практике в большинстве случаев ребра устанавливаются не у

121

краев светопроемов, а на некотором расстоянии от них. При этом эф­ фективность вертикальной солнцезащиты еще ниже. Разница в тепло­ защитной эффективности горизонтальных и вертикальных устройств в действительности будет больше, чем отличия в коэффициентах пропу­ скания прямых лучей, так как вертикальные ребра способствуют росту отраженной радиации.

Добавление к горизонтальному козырьку с выносом 1\Н = ' / і верти­ кальных ребер, имеющих вынос аІв = 1/« и превращение солнцезащиты в ячеистую с элементами, вытянутыми в вертикальном направлении, почти не изменяет коэффициента пропускания прямой радиации при ориентации

ячеек, вытянутых в горизонтальном направлении) коэффициенты пропу­ скания прямой солнечной радиации практически не меняются. Таким образом, как вытекает из рис. 76, при всех ориентациях ячейки, вытя­ нутые в горизонтальном направлении, более выгодны.

Приведенный анализ свидетельствует о необходимости тщательного выбора типа солнцезащиты и габаритов затеняющих элементов. Между тем на практике можно встретить немало вертикальных и ячеистых уст­ ройств со столь малыми выносами, что они служат лишь формальными декоративными элементами.

Наряду с описанными устройствами в качестве средства солнце­ защиты в Средней Азии делались попытки применить теплопоглощающее стекло Ашхабадского завода. Однако опыт оказался неудачным. Натурные наблюдения, расчеты, а также измерения на калориметре показали, что замена обычных оконных стекол теплопоглощающими не дает эффекта, так как значительная часть поглощенного тепла отдается з помещение конвекцией и излучением. Стекла с окисными покрытиями (оловосурьмяным, кобальтовым, титановым) обладают слабо выра­ женной селективностью и имеют пониженное светопропускание. Поэтому для снижения тепловых поступлений и сохранения требуемой освещен­ ности в помещении их применение менее эффективно, чем уменьшение площади остекления. Теплопоглощающее стекло целесообразно распола­ гать в виде наружного экрана, отнесенного на некоторое расстояние от проема с обычным остеклением, как это сделано в ряде зданий за рубежом. При таком решении общий коэффициент•теплопропускания может быть доведен до 0,20—0,30 [135]. В настоящее время на Ашха-

122

бадеком заводе освоен выпуск теплоотражающего стекла, которое ли­ шено отмеченных недостатков.

При решении солнцезащиты нередко допускаются ошибки, средства затенения оказываются малоэффективными, приходится прибегать к реконструкции или дополнительным мерам. Это удорожает стоимость строительства, увеличивает нагрузки на системы вентиляции и охлаж­ дения. Поэтому целесообразно все проекты сопровождать соответствую­ щими расчетами и обоснованиями, которые позволяли бы судить о теп­ лозащитной эффективности предлагаемых вариантов противоинсоляционпых устройств.

ройств ниже теплозащитной эффективности. Это связано с тем, что солнцезащита уменьшает лишь поток лучистой теплоты через светопроемы, но тепло в помещения проникает еще через несветопрозрачные ограж­ дения и вносится с нагретым воздухом при проветривании и за счет инфильтрации. Игнорировать этот факт — значит переоценить роль солнцезащиты светопроемов в борьбе с летним перегревом.

Микроклиматическая эффективность солнцезащиты зависит от об­ щего коэффициента теплопропускания, ориентации и площади светопро­ емов, режима эксплуатации помещений. Чем выше приход тепла от сол­ нечной радиации через незащищенные светопроемы, тем в большей сте­ пени солнцезащита улучшит микроклимат. Поэтому в борьбе с летним перегревом солнцезащитные устройства наиболее эффективны, если по­ мещения имеют большие светопроемы, ориентированные на неблагопри­ ятные с точки зрения тепловых воздействий стороны горизонта.

Окна южной ориентации летом получают небольшие суммы радиа­ ционного тепла (см. рис. 47—49), и их солнцезащита несущественно снижает температуру воздуха в помещении. Козырьки при такой ори­ ентации уменьшают среднесуточную температуру воздуха в жилых компатах всего на 0,5°, а среднемаксимальную примерно на 1,0° [59]. При ориентации на юг — юго-запад и юго-запад, по данным разных иссле­ дователей, козырьки уменьшают среднемаксимальную температуру внутреннего воздуха на 1,5°.

Деревянные ставни-жалюзи, ориентированные на юг и запад — югозапад, снижают среднесуточную температуру внутреннего воздуха на 0,8—2,2°, а среднемаксимальную на 1,7—5,0° [85]. Такие устройства еще более эффективны при западной ориентации, когда зафиксировано сни­ жение максимальной температуры воздуха на 4,2° в комнате с открыты­ ми окнами [59] и на 4,5—5,0° в помещении с закрытыми окнами [12].

123