Файл: Суханов И.С. Лучистая энергия солнца и архитектура (на примере Средней Азии).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 68
Скачиваний: 0
достигает 1,5 час. |
Декретом |
Советского правительства |
в |
1930 |
г. часовые |
стрелкіа |
|||||
были |
передвинуты |
на 1 час. |
вперед. Таким образом, декретное или |
гражданское |
|||||||
время, |
которое показывают |
наши |
часы, равно |
поясному |
|
времени плюс |
1 час. Раз |
||||
ница |
между декретным и средним |
солнечным |
временем |
для |
некоторых |
городов |
|||||
Средней Азии приводится в табл. 4. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Интенсивность |
прямой солнечной радиации |
определяется |
главным |
||||||||
образом высотой |
солнца |
и прозрачностью атмосферы. Те же |
факторы |
||||||||
при безоблачном небе оказывают решающее влияние на рассеянную и суммарную радиацию. С увеличением высоты солнца прямая радиация растет значительно скорее, чем рассеянная. Поэтому доля прямой ра диации в суммарной в южных районах гораздо больше, чем в средних и северных широтах. Следует учитывать, что при одной и той же про зрачности атмосферы тепловые лучи рассеиваются меньше, а УФ боль
ше, чем светлые, так |
как |
рассеяние происходит обратно |
пропорцио |
|||||
нально четвертой степени длины волны. Доля прямой составляющей |
в |
|||||||
суммарном потоке наибольшая в тепловой радиации |
и наименьшая |
в |
||||||
УФ облучении. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
|
Разница м е ж д у |
средним солнечным и декретным |
временем |
|
|||||
Город |
|
Разница |
Город |
Разница |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
час. |
мин. |
|
|
час. |
мин. |
|
|
Алма-Ата |
|
0 |
52 |
Наманган |
|
1 |
14 |
|
Андижан |
|
1 |
11 |
Нукус |
|
1 |
02 |
|
Ашхабад |
|
1 |
06 |
Самарканд |
0 |
32 |
|
|
Бухара |
|
0 |
42 |
Ташкент |
|
1 |
23 |
|
Душанбе |
|
1 |
25 |
Термез |
|
0 |
31 |
|
Карши |
|
0 |
37 |
Фергана |
|
1 |
13 |
|
Красноводск |
|
2 |
24 |
Фрунзе |
|
1 |
02 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Для получения |
среднего |
солнечного |
времени |
указан |
|
||
ную разницу следует |
вычесть |
из гражданского |
времени. |
|
|
|
||
Прозрачность атмосферы зависит от влажности, запыления и за грязнения воздуха. В больших городах прозрачность атмосферы ниже, чем за их пределами. В целом по Средней Азии воздух отличается боль шей прозрачностью в сравнении с другими районами страны благодаря небольшому числу дней с осадками и туманами, меньшей влажности (табл. 5). Высокая прозрачность атмосферы при ясном небе повышает
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5 |
||
Годовое количество |
осадков, |
относительная |
влажность |
воздуха |
|
|||||||||||
|
|
и количество |
дней |
с |
туманами |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Влажность, |
% |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Кол-во |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кол-во |
|
|
|
Город |
|
осадков, |
|
самого |
|
самого |
|
дней |
|
||||||
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
с туманами |
|||||||
|
|
|
|
|
холодного |
жаркого |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
месяца |
|
месяца |
|
|
|
|
|||
Ленинград |
|
|
674 |
|
|
|
82 |
|
|
61 |
|
|
|
53 |
|
|
Москва |
|
|
|
587 |
|
|
|
84 |
|
|
60 |
|
|
|
— |
|
Средняя Азия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ташкент |
|
|
367 |
|
|
|
59 |
|
|
27 |
|
|
|
10 |
|
|
Термез |
|
|
|
133 |
|
|
|
64 |
|
|
22 |
|
|
|
— |
|
удельное |
значение прямой |
радиации |
в |
суммарном |
потоке. |
Несмотря |
||||||||||
на то, что |
доля рассеянной |
радиации, |
и особенно |
тепловой, |
в суммар- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а б |
|||
|
Влияние |
облачности |
на |
освещенность, |
тыс. |
лк |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Облачность, |
балл. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
Форма облаков |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
высота |
солнца, |
град. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
20 |
|
|
|
50 |
|
|
20 |
|
|
50 |
|
|
Перистые |
|
|
8,1 |
|
|
16,8 |
|
|
10,0 |
|
26,3 |
|
||||
Перисто-кучевые |
|
|
9,6 |
|
|
21,3 |
|
|
14,2 |
|
32,0 |
|
||||
Высоко-кучевые |
|
|
10,4 |
|
|
27,6 |
|
|
15,3 |
|
33,6 |
|
||||
Слоисто-кучевые |
|
|
10,9 |
|
|
22,5 |
|
|
11,4 |
|
34,5 |
|
||||
Кучево-дождевые |
|
|
10,4 |
|
|
24,3 |
|
|
7,7 |
|
23,6 |
|
||||
Кучевые |
|
|
11,3 |
|
|
22,5 |
|
|
10,0 |
|
|
24,0 |
|
|||
П р и м е ч а н и е . |
При |
безоблачном |
небе |
при |
й = |
20° Е |
= |
7,4; |
при |
h = |
50° |
|||||
£ = 1 3 , 7 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
ной радиации сравнительно невелика, ею нельзя пренебрегать в расче тах, так как абсолютное значение рассеянной составляющей в условиях
Средней Азии велико даже при безоблачном |
небосводе. |
|
Большое влияние на радиацию оказывает облачность. Облака на |
||
рушают плавный ход дневного изменения рассеянной радиации, |
кото |
|
рый наблюдается при ясном небе. Рассеянная |
радиация может |
при |
этом колебаться в больших пределах. Низкие |
грозовые облака всегда |
|
уменьшают интенсивность рассеянной радиации. В среднем при |
обла |
|
ках рассеянная радиация возрастает, но неодинаково для тепловых, ви димых и УФ лучей при разных формах облаков и различной их плот ности. Эта закономерность отражена в табл. 6 на примере видимой части спектра. В Средней Азии облачность в большой, мере повышает рассеянную радиацию, чем в других районах страны: во-первых, здесь преобладают облака верхнего яруса, во-вторых, при больших высотах солнца с увеличением облачности рассеянная радиация растет быстрее,
чем при малых высотах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Противоположное влияние облака оказывают на прямую и суммар |
|||||||||||||
ную радиацию. Это видно |
из рис. 3, на |
котором |
|
показан годовой ход |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
месячных |
сумм суммарной ра |
|||||||
|
|
|
|
|
|
диации |
и |
среднемесячной |
об |
|||||
|
|
|
|
|
|
лачности. Характерно, что од |
||||||||
|
|
|
|
|
|
на кривая является почти зер |
||||||||
|
|
|
|
|
|
кальным |
изображением другой. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность отраженной |
||||||
|
|
|
|
|
|
радиации зависит от отража |
||||||||
|
|
|
|
|
|
тельной |
способности |
(альбедо) |
||||||
|
|
|
|
|
|
земного |
покрова и |
суммарной |
||||||
|
|
|
|
|
|
радиации. Альбедо в основном |
||||||||
|
|
|
|
|
|
определяется |
влажностью |
и |
||||||
|
|
|
|
|
|
цветом поверхности, но различ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
но для разных |
участков спект |
|||||||
|
|
|
|
|
|
ра. Преобладающие |
в Средней |
|||||||
— 1 — 1 — I — I — 1 — I — 1 — I |
• |
• |
Ір |
|
Азии светлые |
почвы, незначи |
||||||||
1 |
И HI IV V VI VII V/II IX |
X |
XI |
XII |
|
тельное |
количество |
осадков и |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
небольшое |
число дней со сне- |
|||||||
Рис. 3. Годовой ход месячной |
|
суммарной |
г |
о |
м |
обусловливают |
относи- |
|||||||
радиации (Г) и среднемесячной облачности (2) |
т |
е |
л ь |
н о е |
постоянство |
альбедо |
||||||||
|
в іашкенте. |
|
|
|
/ Г |
1 „ |
П л п ; \ |
т-г |
Поэтому годовой |
|||||
|
|
|
|
|
|
(20—30%). |
||||||||
|
|
|
|
|
ход |
отраженной радиации |
от- |
|||||||
личается малой изменчивостью и имеет прямую зависимость от сум марного потока. Среднегодовая отраженная тепловая радиация сос тавляет здесь 21% от общего прихода. Отраженную радиацию при инсоляционных расчетах часто не принимают во внимание. С этим нельзя
16
согласиться, ибо |
по абсолютным значениям она близка к рассеянной |
и пренебрежение |
ею может привести к существенным ошибкам. Сказан |
ное не относится к УФ области спектра, в которой роль отраженнойсоставляющей, как правило, мала, вследствие низких альбедо в УФ лу чах большинства поверхностей.
Помимо отмеченных факторов, на интенсивность УФ радиации, и особенно ее коротковолновой части, оказывает влияние содержание озона в атмосфере. Минимальная концентрация озона в атмосфере на территории СССР в большую часть года наблюдается в Средней Азии, вследствие чего здесь особенно велика интенсивность УФ радиации.
Для различных пунктов Средней Азии, исключая высокогорные районы, факторы, определяющие инсоляционный режим, подвержены сравнительно небольшим колебаниям [3]. Поэтому основные данные по световой, тепловой и УФ радиации, полученные при измерении в Ташкенте, можно с достаточной для целей архитектуры точностью рас пространить на большую часть территории Средней Азии.
§ 2. Тепловая радиация
Тепловой радиации принадлежит важная роль в формирова нии климата. Благоприятные атмосферные условия и большая высота солнца в Средней Азии приводят к значительным теплопоступлениям. Летом большие суммы тепла, обусловленного солнечной радиацией, про никают в помещения через светопроемы и несветопрозрачные огражде ния, вносятся с нагретым наружным воздухом. Это оказывает неблаго приятное влияние на микроклимат. Целесообразные проектные решения, обоснованная типизация зданий возможны при всестороннем учете осо бенностей тепловой радиации. Для этого необходимы сведения о рас пределении радиации по территории, средних и максимальных потоках H суммах тепла прямой, рассеянной и отраженной радиации, суточном ходе и месячных изменениях этих величин.
Распределение тепловой радиации на территории Средней Азии отличается рядом особенностей по сравнению с другими районами страны. В зимнее время месячные величины радиации постепенноуменьшаются с юга на север. При этом в Средней Азии радиация лишь ненамного выше, чем в других районах страны на тех же широтах. Ле том на территории Средней Азии резко выражен максимум суммарной
радиации. Изолинии месячных |
сумм расходятся концентрическими кри |
||||
выми |
от |
района Термеза, расположенного у |
южной границы |
страны |
|
(рис. |
4). |
Рассеянная радиация |
летом имеет |
на территории |
Средней |
Азии столь же отчетливо выраженный минимум в пункте с координата
ми: широта — 42°, долгота — |
67°. |
|
Теплопоступления на горизонтальную поверхность от прямой сол- |
||
2—831 |
12 |
|
|
Г о с . б л и ч н а я |
|
|
н а у ч н о - те.ѵнг. ,с |
на.ч |
|
библиейe.-id С ы |
Р |
|
Э К З Е М П Л Я Р |
|
|
Ч И Т А Л Ь Н О Г О З А Л А |
|
го <to wo /во то
60 |
so |
wo |
/го |
/чо |
Рис. 4. Распределение |
суммарной |
радиации |
(ккал/см2месяц) |
по террито |
|
рии СССР летом. |
|
||
нечной радиации летом в Средней Азии примерно в 2 раза, а годовые
суммы в 2—3 |
раза выше, чем в средних |
и северных |
широтах страны |
||||||
(табл. 7). Приход тепла от прямой радиации |
здесь значительно больше |
||||||||
и в сравнении |
с другими |
южными районами. Если |
принять |
годовую |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
||
Приход |
солнечной радиации |
на горизонтальную поверхность |
|
||||||
|
|
|
Радиация, |
тыс.ккал\м* |
|
|
|||
|
|
прямая |
|
рассеянная |
суммарная |
||||
Город |
|
декабрь |
годовая |
|
декабрь |
годовая |
|
декабрь |
годовая |
|
июль |
июль |
июль |
||||||
Ленинград |
71 |
0 |
339 |
56 |
2 |
348 |
127 |
2 |
687 |
Тбилиси |
112 |
17 |
759 |
60 |
19 |
505 |
172 |
36 |
1264 |
Средняя Азия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ташкент |
146 |
15 |
935 |
48 |
22 |
458 |
194 |
37 |
1393 |
Ашхабад |
129 |
16 |
875 |
51 |
21 |
459 |
180 |
37 |
1334 |
Термез |
144 |
23 |
1024 |
52 |
26 |
479 |
196 |
49 |
1503 |
18
