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

облучения горизонтальной поверхности. Выше уже отмечалось, что при архитектурном проектировании приходится оценивать облучение вертикальных и наклонных поверхностей.

Для расчета прямой тепловой, световой и УФ радиации применимы одни и те же формулы и графические методы. Общую формулу для расчета прямой радиации, поступающей на поверхности любого накло­

от (7). Исследования теплопоступлений на вертикальные поверхности, выполненные разными авторами, обобщены в монографии К. Я. Конд­ ратьева [54]. Результаты наиболее детальных и обширных теоретиче­ ских расчетов по приходу прямой радиации на вертикальные поверх­

четов инсоляции нашли применение в актинометрии, но не получили широкого распространения в архитектурно-строительном проектирова­

47

Рис. 28. Схема к выводу формул для геометрического рас­ чета инсоляции вертикальных поверхностей.

метрического расчета инсоляции достаточно определить местоположе­ ние на плоскости тени Д от заданной точки К, находящейся на опре­ деленном расстоянии OK от расчетной плоскости. Зная положение те­ ни от одной или при необходимости от нескольких характерных точек затеняющего элемента, можно легко определить контур всей тени, поль­ зуясь простейшими методами начертательной геометрии.

В общем случае луч солнца КД, коснувшись конца прямой К, упа­ дет в точку Д с прямоугольными координатами х и у. Положение этой точки и форма кривой, описываемой ею в течение дня, зависят от ори­ ентации вертикальной плоскости, географической широты местности, времени года, часа дня и длины прямой, отбрасывающей тень.

48

Назовем горизонтальный угол между перпендикуляром к расчет­ ной плоскости и южным направлением меридиана азимутом ориента­ ции плоскости В. Горизонтальная проекция солнечного луча образует с перпендикуляром к плоскости фасада некоторый угол—относитель­

юга и принимать: западные—-положительными, а восточные—-отрица­ тельными. Если относительный азимут солнца, найденный по формуле (8), имеет отрицательную величину, то его нужно отсчитывать против часовой стрелки от перпендикуляра к фасадной плоскости. При поло­ жительном значении относительный азимут солнца отсчитывается по

Ордината может быть найдена и по формуле

где J3 — профильный угол, образуемый с горизонтом проекцией сол­ нечного луча на вертикальную плоскость, перпендикулярную фасаду (рис. 28)

Вспомогательные углы В, а, ß мы впервые ввели в 1957 г. в ра­ боте, посвященной расчету солнцезащитных устройств [91]. Дальней­ шие исследования показали, что использование этих углов облегчает многие другие инсоляционные расчеты и, в частности, построение те­ ней и зон облучения на вертикальных поверхностях.

В некоторых случаях при расчете инсоляции вертикальных поверх­ ностей для определения местоположения тени от точки удобнее поль­ зоваться не прямоугольной, а полярной системой координат. Они оп­

cos y

4—831

о

а'

Рис. 29. Пример построения зон инсоляции в плоскости внутреннего остекления окна южной ориентации.

Тень от прямой, длина которой отличается от единицы, определя­ ется как произведение относительной длины тени на длину прямой, от­ брасывающей ее:

На основе формул (12) и (13) составлены табл. 8—10, в которых приведены данные для геометрического расчета инсоляции вертикаль­ ных поверхностей различной ориентации. На фасадах, ориентирован-

50

кых симметрично относительно направления север — юг, в часы, равно­ удаленные от полдня, тени от одинаковых элементов представляют со­ бой зеркальные изображения. Поэтому в таблицах для каждых двух симметричных ориентации дана лишь одна вертикальная графа с ко­ ординатами тени. Время, указанное в скобках, относится к тем ориен-

тектурного проектирования точностью при расчетах, относящихся к поясу, расположенному в пределах от 39 до 44° географической ши­

рис. 29. В качестве расчетной принята плоскость внутреннего остекле-

51

52