Методические указания
к расчетно-графической работе № 201
Для студентов специальностей 2901 – архитектура,
2903 – промышленное и гражданское строительство
Санкт-Петербург
Цель работы – определить продолжительность инсоляции помещения с помощью солнечной карты, оценив при этом затемняющее действие оконного проема, лоджии или балкона, козырька, противостоящего здания.
Инсоляция – это облучение какой-либо поверхности солнечными лучами. Ее продолжительность зависит от движения солнца по небосводу. Это движение с небосвода можно перенести на плоскость горизонта (рис.1).
Рис.1 Рис.2.
Положение на небосводе солнца в заданный момент времени две угловые координаты: угол возвышения над горизонтом h (высота стояния солнца) и азимут А отсчитанный в плоскости горизонта по ходу часовой стрелки от направления на север, принятого за нуль (рис.2). Каждой высоте стояния h на круге горизонта соответствует окружность радиусом r = R×cos h, а азимуту А – радиальный луч.
Здесь R – условный радиус полусферы (небосвода). Это позволяет изобразить движение солнца по небосводу в плоской координатной сетке, состоящей из концентрических окружностей, описанных из точки зенита, и радиальных лучей. Окружности служат для отсчета высот над горизонтом, лучи – для отсчетов азимутов. С тем, чтобы окружности не теснились на краю круга, их проводят через равные интервалы, отчего траектории на такой карте несколько изменяют свою форму.
На карте (рис.3) траектории для характерных дней года изображены сплошными линиями: VI – июня, III–IX – 21 марта и 23 сентября в дни равноденствия, XII – 22 декабря.
Рис.3.
Положение солнца на траекториях по солнечным часам показывают пунктирные линии с соответствующими часам цифрами.
|
|
Солнечную карту выбирают по широте заданной местности.
Суть использования карты состоит в следующем. Если из помещения (из инсолируемой точки) смотреть на небосвод, то он окажется частично экранированным преградами. Противостоящие здания заслоняют небосвод у горизонта, а оконный проем, лоджии, балконы, козырьки – зенитную часть небосвода. Продолжительность инсоляции определят лишь видимые (незатененные
) участки солнечной траектории. Экранирующие тени преград с небосвода переносят на солнечную карту с помощью вспомогательной сетки (рис.4).
Кривые линии – это углы возвышения преград над горизонтом. Их определяют на разрезах зданий, помещений. Лучи сетки – это угловые размеры преград в плане.
Рис.4.
ЗАДАНИЕ
1. Принести с собой на занятие листок кальки, лучше под карандаш, размером не менее 180 х 180 мм, две скрепки, угольник, транспортир, резинку и несколько цветных карандашей.
2. На занятии получить от лаборанта бланк задания, солнечную карту и вспомогательную сетку. Считать, что карта своей широтой отвечает географической широте заданной местности.
Ориентацию здания и расчетную точку на бланке укажет преподаватель.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Работа выполняется на бланке задания и листке кальки.
1. Определить азимут фасада (рис.5).
2. Из инсолируемой точки К (рис.5) фасада провести на разрезе к противостоящему зданию луч 1 и определить его угол возвышения над горизонтом h.
3. На генплане (рис.5) восстановить перпендикуляр 2 к инсолируемой точке К и провести краевые лучи зрения 3 и 4. Определить горизонтальный угол слева a1 и угол справа a2.
|
|
4. На разрезе окна (рис.6) провести предельный верхний луч 1, который еще может проникнуть в помещение через окно. Определить угол возвышения верхней кромки окна над горизонтом h1.
| 5. На плане окна (рис.6) провести боковые крайние лучи 2, которые не могут проникнуть в помещение, и определить их горизонтальные углы. 6. На разрезе окна (рис.6) провести к кромке балкона зенитный луч 3 и определить угол возвышения балкона над горизонтом h2. 7. На плане окна (рис.6) провести лучи 4 к углам балкона и определить горизонтальные углы этих лучей. 8. Лист кальки наложить на вспомогательную сетку (рис.7), выданную лаборантом, обвести основание, ось и полукруг сетки. | 
|
| Рис.5. |
Рис.6.
Используя найденные угловые размеры закрывающих небосвод преград, начертить их тени в проекции в проекции на круг горизонта (рис.7).
9. Кальку с тенями перенести на солнечную карту, совместить линию фасада с его азимутом А на карте (рис.8). Перечертить на кальку солнечные траектории, часовые линии и часы.
Рис.7.
Рис.8.
10. Сложить бланк задания вдвое так, чтобы чистые страницы были снаружи. На первой титульной странице указать свою фамилию, группу, номер работы и ее наименование, дату выполнения. На последней странице вычертить следующую таблицу для записи результатов инсоляции.
11. Снять кальку и подсчитать по ней продолжительность затенения траектории солнца каждой преградой в отдельности и вместе, записав результаты в таблицу.
12. Определить по кальке суммарное (общее) время инсоляции, в течение которого на солнечную траекторию перед фасадом не ложатся тени преград, а также максимальное время инсоляции, не прерываемое тенью, записав результаты в таблицу для всех периодов года.
|
|
| Период года | Продолжительность в часах | ||||||
| затенения | инсоляции | ||||||
| зданием | окном | балконом, лоджией, козырьком | общая | общая | непре-рывная | по нормам | |
| Лето | |||||||
| Весна, Осень | |||||||
| Зима |
13. В случае нарушения нормативных требований к инсоляции разработать мероприятия по их соблюдению.
14. Кальку вложить в бланк задания и сдать преподавателю.
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Исследовать возможность реконструкции противостоящего здания путем надстройки и расширения в плане при обязательном соблюдении норм инсоляции.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение азимута и высоты стояния солнца.
2. Как определить азимут инсолируемого фасада?
3. Для какой цели служит вспомогательная сетка?
4. Чем различаются экранирующие тени балконов и лоджий, имеющих одинаковые размеры в плане?
5. Козырек, имея вынос балкона, идет по всему периметру здания. Чем его экранирующая тень отличается от тени балкона и от тени одинаковой с балконом (в плане) лоджии?