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

Яркость неба по меридиану подвержена не меньшим колебаниям, чем по ориентациям. Очевидно, на данном этапе в ее оценке для про­ ектирования можно ограничиться аналогичным подходом. При этом, безусловно, будут допущены некоторые отступления от действительной картины, но в целом представится возможность учесть среднее, наибо­ лее характерное распределение яркости в определенных светоклиматических условиях. Натурные измерения в Ташкенте позволили полу­ чить такие данные (рис. 19). При их осреднении яркость околосолнеч­ ного ореола в расчет не принималась. Измерения показали, что наибольшую яркость небосвод имеет у горизонта, наименьшую — в зе­ ните. На одной и той же параллели яркость достаточно резко изменя­ ется по горизонту, постепенно снижаясь от южного направления к се­ веру. Распределение яркости по меридиану в среднем для всех ориен­ тации характеризует кривая 6 на рис. 19. До получения более подробных сведений эту зависимость можно использовать при расчете естественного освещения помещений в условиях безоблачного небо­ свода на территории Средней Азии.

Результаты исследования ряда ранее не изучавшихся элементов местного светового климата позволяют по новому подойти к оценке и расчету естественного освещения помещений, к анализу видимости и восприятия архитектурных форм в условиях Средней Азии. Эти воп­ росы подробно (рассматриваются в следующих главах.

§4. Ультрафиолетовый климат

ВУФ участке спектра неба и солнца, достигающего земли, вы­ деляют 2 области: В — излучение с длиной волн от 280 до 315 нм, вы­

зывающее эритемный эффект, способствующее образованию витамина Д и обладающее эффективным бактерицидным и общетерапевтическим действием; А — излучение с длиной волн от 315 до 400 нм, обусловли­ вающее безэритемный загар и оказывающее благотворное действие на организм человека.

Изучение УФ климата началось недавно. В 1950—1953 гг. в Таш­ кентской геофизической обсерватории (ТГО) Е. А. Лопухиным [62] из­ мерялась суммарная УФ радиация и ее отношение к рассеянной на го­ ризонтальной поверхности. Наблюдения проводились в длинноволновой половине области А с захватом наиболее коротковолнового участка видимой части спектра (от 350 до 410 нм). А. П. Парфенов, обобщая исследования, выполненные различными авторами, подчеркивает, что бактерицидное и биологическое действие УФ лучей усиливается под влиянием коротковолнового видимого участка спектра [78]. Поэтому радиацию в указанном диапазоне допустимо принять за приближен-

35

ныи показатель, характеризующий полезные гигиенические качества

Потоки рассеянной УФ радиации мало зависят от времени года, а мак­ симальные значения, наблюдаемые в полдень, почти одинаковы в раз­ ные месяцы. Кривые рассеянной УФ радиации и рассеянной освещеннос­ ти близко совпадают (см. рис. 11).

36

ной радиации в течение года изменяются мало, а приход суммарной радиации увеличивается от зимы к лету примерно в четыре раза. Сум­ марная радиация при безоблачном небе и при естественных условиях облачности отличается незначительно (рис. 21).

Полезность УФ лучей связана с длиной волны. Следует упомянуть о наблюдениях ТГО за изменением границы УФ .конца спектра в за­ висимости от высоты солнца. При благоприятных атмосферных услови­ ях и максимальной высоте солнца земной поверхности достигают лучи с минимальной длиной волны 290 нм. Этот предел в Ташкенте несколь­

порядка 8°, т. е. при том же значении, что и в высоких широтах [54]. Поэтому расчеты инсоляции помещений, связанные с гигиенической оценкой облучения, целесообразно проводить для отрезков времени, в течение которых высота солнца превышает 8°. В южных широтах (35— 45°) такую высоту солнце имеет через час после восхода и за час до захода.

Выше отмечалось, что, зная потоки прямой радиации на горизон­ тальную поверхность, можно рассчитать облучение поверхностей лю­ бого наклона и ориентации. Экспериментальных данных о приходе рас­ сеянной лучистой энергии к горизонтальной поверхности недостаточно для оценки облучения помещений с вертикальными светопроемами. Это относится и к УФ радиации.

Закономерности облучения вертикальных поверхностей рассеянной УФ радиацией изучались в Ташкенте в 1966—1967 гг. [ПО]. Метод ис­ следования был аналогичен описанному в § 3. Предварительно опреде­ лялись коэффициенты вертикальной УФ облученности поверхностей различной ориентации, которые обладают значительным постоянством в дневном и тодовом ходе. В результате сравнительно кратковремен­ ных измерений можно получить достаточно надежные сведения іпо при­ ходу УФ радиации на различно ориентированные вертикальные по­ верхности.

Вторая всесоюзная конференция по световому климату внесла конкретные рекомендации, касающиеся аппаратуры для измерения спек­

элемент, закрытый светофильтром УФС толщиной 5 мм. Прибор ре­ гистрировал лучи в диапазоне волн длиной от 310 до 410 нм. Макси­ мум чувствительности соответствовал длине волны 330 нм. Перед фо­ тоэлементом располагалась интегрирующая сфера, внутренняя поверх­ ность которой покрыта окисью магния. За приемным отверстием в сфере имелась диафрагма для устранения попадания прямых лучей на

37

фотоэлемент. Фототок .регистрировался мнкроамперметром магнито­ электрической системы. При измерении рассеянного излучения при­ емное отверстие сферы затенялось стандартным экраном. Прибор по своей конструкции очень близок к описанному позже Е. П. Алексее­ вой [39].

Санитарные нормы инсоляции [84] устанавливают дозу солнечно­ го облучения помещений для летнего полугодия. В этот период интен­ сивность облучения минимальна в дни весеннего и осеннего равноден­ ствия. Для этих дней чаще всего выполняются инсоляциониые расчеты, связанные с оценкой достаточности УФ облучения. Поэтому наблюде­ ния за УФ радиацией проводились в весенний и осенний периоды. Результаты наших измерений и наблюдений ТГО достаточно резко от­ личаются (рис. 22). Это объясняется тем, что измерения велись прибо-

иIV).

рами, различными по конструкции и маркам фотоэлементов. Применяв­ шийся нами светофильтр пропускал излучение в несколько более широ­ ком диапазоне и абсолютные значения потоков радиации по нашим данным выше. Особенно большие различия в соотношении потоков прямой и рассеянной радиации. По-видимому, это следствие различ­ ного расположения в пределах города наблюдательных площадок. Площадка ТГО расположена на территории большого зеленого мас­ сива, вдали от городских улиц, наша — в центре города, рядом с нап­ ряженной транспортной магистралью. Сниженная прозрачность ат­ мосферы увеличивала долю рассеянной радиации в суммарном потоке. Соотношения между рассеянной и суммарной радиацией, показанные на рис. 22, дают крайние пределы, возможные в условиях Ташкента. Первые данные характеризуют УФ облучение в пригородной зоне, а

38

результаты вторых наблюдений в центральной части города и в райо­

Достаточно большую роль рассеянной УФ радиации в суммарном об­ лучении показали данные наблюдений в Ялте [115].

сеянной УФ радиации, приходящей на вертикальные поверхности раз­ личной ориентации (рис. 24). Максимумы интенсивности постепенно падают при отклонении поверхности от южной ориентации, а время максимумов соответственно перемещается от полдня. Сопоставление графиков, характеризующих облучение вертикальных поверхностей рассеянной УФ радиацией и рассеянным светом небосвода (см. рис. 13) показывает, что потоки УФ радиации в меньшей степени зависят от ориентации, чем освещенность.

Большой вклад в изучение УФ климата СССР внес коллектив сот­ рудников кафедры метеорологии и климатологии МГУ, работавших под руководством проф. В. А. Белинского. Результаты этих исследований опубликованы в ряде статей и в капитальной монографии [5]. В. А. Бе­ линский предложил радиационную модель атмосферы в УФ области спектра, т. е. условно принятую атмосферу, в которой происходят сти­ лизованные процессы ослабления 'приходящей от солнца радиации, обусловленные молекулярным и аэрозольным рассеянием и селектив­ ным поглощением озона. На основе этой 'модели на ЭВМ выполнены

39