Інсоляція

Е1/2 +е2 +е3 +е…+ ен /2

Верхнє освітлення - освітлення через прорізи в покритті, які називають ліхтарями.

Ліхтарі розрізняються за формою, можуть бути з вертикальним та похилим осклененням.

При верхньому освітленні нормується середнє значення К.П.О.- Е_ср.в межах робочої зони (мал.. 3) за формулою Симпсона:

е_ср.= ^{_____________________________________,}

^{Н – 1}

де е_1,е_2,е_3….е_{н –} значення К.П.О. в окремих крапках робочої поверхні в приміщенні, віддалених на рівні відстані одна від одної; а н- кількість обраних крапок.

Ліхтарі верхнього світла за профілем бувають наступних типів:

Трикутні, прямокутні, М-образні,трапецієвидні, шедові, зенитні та ін..

Світлова активність ліхтарів залежить від їх розташування відносно робочої поверхні та кута нахилу скла.

Комбіноване освітлення – використання одночасно бокового та верхнього (рис.4) освітлення. При цьому типі освітлення також нормується середнє значення К.П.О.

Рис.3 Рис.4.

Опромінення будь-якого предмета або поверхні прямими сонячними променями або проникнення сонячних променів у приміщення називають інсоляцією. Променеву енергію сонця, що потрапляє на опромінювану поверхню називають сонячною радіацією.

При розробці проектів житлової забудівлі, промислових підприємств та громадських споруд виникають подвійні задачі. Перша пов’язана з використанням сонячного світла для освітлення та оздоровчої дії ультрафіолетових випромінювань(бактерицидного та еритемного), яке підвищує гігієнічний рівень приміщень. Друга пов’язана з негативною дією сонячного світла, яка виявляється руйнівній дії сонця на деякі матеріали (тканини, папір, друкарські матеріали та інше), при перегріванні приміщень в літні місяці,засліплюючий дії при потраплянні сонячних променів в очі людини.

Прагнення найкращою мірою використати дорогоцінні дарунки сонця знаходять відображення в регламентуванні подовженості інсоляції у приміщеннях різного призначення, яка є головним критерієм оцінки достатності інсоляції. Зокрема, для житлових, лікувальних та дитячих закладів рекомендована практична тривалість інсоляції складає не менш, ніж три години на добу в період з 22 березня по 22вересня. Для промислових споруд, навпаки, необхідно уникати їх інсоляції.

Тривалість інсоляції протягом доби для кожної місцевості визначається часом видимого руху сонця по небокраю. Для оцінювання тривалості інсоляції користаються горизонтальною системою координат: висотою стояння сонця, або його підвищенням над горизонтом h_о та азимутом сонця А_о, який відраховується на колі горизонту за ходом стрілки годинника від точки півночі до точки півдня. (0-180^о).

Дні, що характеризують інсоляцію для різних періодів року приймають: 22червня день літнього сонцестояння; 22 березня та 22 вересня – дні весняного та осіннього рівнодення. 22 грудня – день зимового сонцестояння. Весною та восени тривалість інсоляції дорівнює близько 12 годинам, тому, що в ці дні сонце сходить точно на сході а сідає точно на заході, описуючи дугу в 180^о.

Інтенсивність сонячної радіації визначається довжиною шляху, який проходить сонячне проміння крізь товщу земної атмосфери. Чим коротше шлях, тим сильніша радіація. Цим пояснюється, що на низьких широтах сонячна радіація значно активніша.

Тривалість теплової дії інсоляції на приміщення і території визначається на день літнього сонцестояння 22 червня, тому що саме в цей час може відбутися перегрів приміщень через непрозорі огороджувальні поверхні та проникнення сонячних променів всередину через світлопрорізи.

Ступінь нагріву будівель залежить, головним чином, від кількості тепла на одиницю поверхні (ця кількість досягає 400-700 ккал/м² за добу). Крім того, вона залежить від стану атмосфери, кута падіння променів на поверхню, що нагрівається, а також від кольору самої поверхні та теплопровідності матеріалу конструкції.

Темні поверхні поглинають більше радіації, ніж світлі. Температура поверхонь під дією сонячної радіації збільшується в порівнянні з температурою навколишнього повітря для чорних поверхонь на 40-45^о, а для білих – на 20-25^о.

Обмеження теплової дії інсоляції на приміщення у відповідності з вимогами норм необхідно застосовувати для районів між 57-47^опівд.шир. для орієнтації вікон будинків на південний захід (200-270^о) та для районів південніше 47^о півд. шир. – для орієнтації на південь, південний схід та південний захід.(160-290^о).

Для зменшення можливості перегріву приміщень необхідно:

а). вікна промислових будівель орієнтувати на східну четвертину небокраю. В разі двобічного освітлення світлових ліхтарів приймати орієнтування ліхтарів на південь та північ.;

б). осклененням ліхтарів (незалежно від інших помірковувань) влаштовувати вертикальним, адже при похилому осклененні сонячні промені потрапляють у приміщення більшою мірою(при інших рівних умовах);

в). розміри вікон необхідно дещо зменшити, незважаючи на те, що це знижує освітленість приміщень.;

г). передбачати посилену аерацію (природне провітрювання) будівель.

У випадку, коли перелічені заходи недостатні, використовують Сонцезахисні пристрої.

Сонцезахисні пристрої можуть бути стаціонарні та тимчасові. До стаціонарних відносять балкони, галереї, веранди, лоджії, козирки, піддашшя, стіни-екрани та інші, які є органічними елементами архітектури будівель. Тимчасові – штори, жалюзі, маркізи, рулети та інші, що використовуються в найгарячіший час року за мірою необхідності.

Сонцезахисні пристрої можуть бути нерухомими і рухомими. До останніх відносять рухомі жалюзійні екрани,поворотні та здвижні

вертикальні щитки, ролети. Перевага рухомих пристроїв – можливість регулювання інсоляції приміщень в той час, коли не потрібно обмеження теплової дії інсоляції, повноцінного освітлення приміщень та провітрювання через вікна.

Використання тих чи інших видів сонцезахисних пристроїв визначається орієнтацією світлопрорізів за сторонами світу, призначенням приміщень, особливостями клімату. А також затінюючим впливом навколишньої забудови та дерев.

Горизонтальні сонцезахисні пристрої (балкони, козирки) захищають приміщення від інсоляції під час високого сонцестояння. Їх доцільно використовувати за орієнтації світлопрорізів головним чином на південь та частково на П-П-С та П-П-З. При цьому слід віддавати перевагу легким скрізним решітчастим козиркам (з вертикальними та похилими рейками) Вони не заважають повітрообміну, пропускають розсіяне світло та забезпечують захист від зайвої інсоляції. (рис.5).

Рис.5. горизонтальні сонцезахисні пристрої з вертикальним та похилим розташуванням рейок козирка.

Вертикальні ребра та стінки-екрани забезпечують сонцезахист від більш пологих сонячних променів. Їх вживання доцільне при орієнтації вікон на східну, західну, П-С, чи П-З сторони горизонту. (рис.6). Стінки-екрани розташовують перпендикулярно фасаду (а),або під кутом до нього (б). Ці пристрої виготовляють з залізобетону, дерева, алюмінію.

Рис.6 а). б).

Але такі масивні конструкції можуть стати джерелом тепла, тому слід віддавати перевагу решітчастим та жалюзійним стінкам-екранам.

Сонцезахисні екрани, розташовані в площині, паралельній фасаду будівлі, виготовляють у вигляді ставень, або такими, що відкриваються. Іноді використовують комбіновані бетонні системи у вигляді щільників (сот)

Розрахунки та проектування сонцезахисних пристроїв повинні базуватися на комплексному обліку кліматологічних особливостей місцевості (температури, вологості, обачності та ін.) і вимог до освітлення приміщень та їх вентиляції.

Надійними засобами сонцезахисту також слугують спеціальні сорти скла.

Скло, окрім забезпечення природного освітлення, повинне також захищати приміщення від зовнішніх дій. Можна виділити п'ять основних функцій скла: теплоізоляція взимку, теплоізоляція влітку, звукоізоляція, захисні і естетичні властивості. Для забезпечення цих функцій розроблені різні типи скла: енергозберігаюче, ламіноване, сонцезахисне, армоване, загартоване в масі, забарвлене в масі та інші. Зупинимося коротко на деяких з них.

Сонцезахисне скло - це скло, що зменшує пропускання сонячної радіації у всьому спектрі довжин хвиль або в його частині. Під «сонцезахисним» мають на увазі скло, яке володіє здатністю знижувати пропускання світлової і/або сонячної теплової енергії. Сонцезахисними є, наприклад, забарвлене у всій масі скло, а також деякі види скла з покриттями. Сонцезахисне скло називають матеріалом XXI століття. З такими стеклами не жарко влітку. Сонцезахисні стекла діляться на тих, що відображають і поглинають світло. На скло, що відображає, наносять тонкий шар металу.

Скло, що відображає, виготовляють з використанням кристалів, або оксидів металів. Це звичайно тоноване або рефлективне скло. Воно застосовується для оскленення вікон, а також сонцезахисних обладнань - козирків, вертикальних екранів і т.д. Найбільш доречне застосування в будинках з активним використанням кондиціонерів.

Теплопоглинальне скло отримують введенням у скломасу спеціальних добавок, що офарблюють її в зеленувато-блакитнуваті або сірі тони.

Таке скло пропускає 65-75 відсотків світла, а інфрачервоних променів - усього 30-35 відсотків, причому його здатність пропускати й поглинати промені (при єдиному хімічному складі) залежить від товщини аркуша.

При високому коефіцієнті поглинання світла " темне" теплопоглинальне скло може сильно нагріватися (на 50-70 градусів вище навколишньої середовища), тому його не рекомендується використовувати в зовнішньому осклененні, також небажано піддавати нерівномірному нагріванню або охолодженню.

Другий вид стекол, які покликано захищати від сонця - вікна, із прозорими для видимих променів спектра тонкими окисно-металевими, керамічними або полімерними покриттями. Дані покриття наносять на одну з поверхонь звичайного безбарвного скла. Такі стекла теж поглинають частину сонячного інфрачервоного випромінювання, але нагріваються значно менше, а їх світлотехнічні характеристики мало залежать від товщини аркуша.

Низькоемісіонні оптичні покриття наносять на скло і отримують таким чином енергозберігаюче скло, яке сприяє збереженню тепла в приміщенні. У опалювальний період склопакети з такого скла повертають в приміщення від 70 до 90% тепла, що витікає від батарей опалювання. А влітку, навпаки, відображають сонячне тепло, тим самим перешкоджаючи надмірному нагріванню приміщення.

Флоат-скло - це скло з ідеально рівною поверхнею і відсутністю спотворень. Його проводять, виливаючи розплавлене скло на розплавлене ж олово. Це скло підходить, коли необхідна висока міцність і відсутність спотворень. Наприклад, для скління вітрин.

Ламіноване скло володіє великою міцністю. Скло (триплекс), ламіноване, - це архітектурне скло, що складається з двох або більше шарів скла, сполучені разом з допомогою ламінуючої плівки або спеціальної ламінуючої рідини. Ламінування не збільшує механічну міцність скла, проте при руйнуванні, ламіноване скло не розсипається завдяки ламінуючій плівці, тобто осколки залишаються прикріпленими до неї. Ламіноване скло, забезпечує також кращу звукоізоляцію приміщень, оскільки багатошарове скло здатне ефективно знижувати дію небажаних шумів

Армоване скло - це стекло, всередину якого залита металева сітка. Завдяки цій сітці осколки скла не розсипаються. Це скло володіє пожежестійкимі властивостями, не пропускає полум'я і отруйний дим.

Скло, що самоочищається, виготовляється із застосуванням оксиду титану. Ультрафіолетові промені, стикаючись з поверхнею, проводять хімічну реакцію, яка сприяє розпаду органічних сполук на склі. Бруд змивається дощем.

Склопакети

Склопакети складаються з двох або декількох листів скла і дистанційної рамки з осушувачем. Листи скла розділені між собою проміжком, заповненим розрідженим повітрям або інертним газом (аргоном, криптоном) і герметично сполучені по контуру. Склопакети володіють високими тепло- і звукоізоляційними властивостями. Завдяки герметичності в проміжок між стеклами не потрапляє волога і пил, не погіршується освітленість приміщень. Для склопакетів можна використовувати практично всі типи скла. Вибір скла залежить від вимог, що пред'являються до конкретної світлопрозорої конструкції. Дистанційна рамка є порожнистою, із спеціальними дифузійними отворами. Всередині знаходиться осушувач, функція якого сприяти швидкій абсорбції (вбиранню) вологи, яка утворюється всередині склопакета. Шви між дистанційною рамкою і склом закладаються герметиками. Основне завдання герметиків - забезпечити міцність склопакетів і не допустити проникнення водяної пари в міжскляний простір. Якісні склопакети виготовляються за принципом подвійної герметизації. Зовнішній герметик володіє високою здатністю чинити опір проникненню водяної пари, а внутрішній додає необхідну міцність конструкції

Дата добавления: 2015-05-24