Устройство для оценки инсоляции зданий и сооружений Советский патент 1990 года по МПК G01W1/12 

сриг.

Изобретение относится к архитектурному проектированию объектов жи- J ищно-гражданского строительства и может быть использовано для оценки соответствия продолжительности инсо- л|яции помещений нормативньм требова- (иям, при работе над планом зданий и над планом застройки.

Для проектировщиков важно - имеет ли данное помещение нормируемьй миниNYM длительности ИНСОЛЯ1ЩИ,

Целью изобретения является повы™ пение точности и оперативности оценки нормативной продолжительности инсоляции зданий и сооружений.

На фиг о 1 изображена линейка, об- пий НИД5 на фиг. 2 - бегунок, общий вид; на фиг„ 3 - оценка инсоляции помещения на плане здания при отсутствии нависающих элементов над светопроемом (помещение не получает нормативную инсоляцию); на фиг, 4 - сценка инсоляции помещения на плане здания при наличии нависающего зле- кента - балкона (помещение не получает нормативную инсоляцию); на. фг. 5 - оценка инсоляции точки А 4дания I на плане застройки с учетом с|амозатенения проема и затеняющего действия зданий II и III, , Устройство состоит из двух шар- йирно соединенных прозрачных пластин 1 олщикой 05,3-0,5 мм с нанесенной .на Йих маркировкой. Нижняя пластина - 4инейка 1, верхняя - сектор 2„ Ось п арнирного соединения служит в качестве общей точки отсчета для линей Ци и сектора. На линейку 1 нанесе- г|ы установочная дуга 3, проходяшдя Через точку отсчета ось N-S север- 4j линии 5 гранизда теней, край- йие.лучи 6. На сектор 2 нанесены З становочный луч 7, установочная кри 8, корректирующие лучи 9,, вькодя от точки отсчета, корректирую щие Кривые 10 и пересекающие их фиксиру- 1)щие лучи 115 выходящие из точки от- йчета.

Назначение устройства - оценка режима инсоляции жилых зданий и тер- Г итории застройки на данной широте местности, в данный день года, при заданной минимальной нормативной продолжительности прямого облучения солн Жем.

Действие устройства основано на использовании понятия нормативно ин Соляционный сектор - НИС гориэон0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тальный сектор с вершиной в расчетной точке, с углом при вершине, который во временном исчислении соответствует минимальной нормативной продолжительности инсоляции, с основанием, представляющим собой проекцию горизонтальной траектории точки пространства, тень которой постоянно падает на расчетнзгю точку. Па-- раметры сектора определяются широтой местности, нормируемой длительностью инсоляции, временем . года,временем суток, а также разницей высот расчетной и затеняющей точками, т,ес в зависимости от указанных факторов НИС имеет переменные параметры .

Действие устройства заключается в томэ что с его помощью на плане здания и на плане застройки отыскивают НИС, свободный от объектов и элементов, затеняюпрх расчетную точку.

Маркировка инсометр а выполняется в соответствии с масштабами проверяемых чертежей и, преобладающими размерами затеняюш х объектов

Маркировка линейки включает маркировку линий границ теней и установочной дуги, для чего выполняются следующие операции:

для данной широты местности в данный день года через каждые 0,5 ч рассчитывают азимут солнца и относительную длину тени (соотношение длины тени объекта к высоте объекта)

От точки отсчета проводят рассчитанные азимуты, крайние из которых соответствуют; с восточной стороны - азимуту солнца через 1 ч после восхода, с западной стороны - азимуту солнца за 1 ч до захода; ось север - -ог совпадает с биссектрисой угла, образованного крайними лучами 6; длина крайних лучей 6 должна в выбранном масштабе соответствовать длине тени наиболее высокого объекта, оцениваемой застройки в данном азимуте, например высоте 9-этажного дома (фиг, 1),

На каждом из рассчитанных азимутов солкца от точки отсчета в выбранном масштабе последовательно откладывают длины теней от разновысоких объектов, высота которых меняется в определенной последовательности, например через 3 м, что соответствует высоте одного этажа. Кпм5

цы теней от объектов одинаковой Bbf- соты соединяют пересекающими азимут плавными линиями, образующими линии 5, которые и маркир тотся вместе с крайними лучами 6. Радиус окружности установочной дуги 3 выбран эмпирически,, Рекомендуется брать его в пределах от 0,2 до 0,4 части длины крайних лучей 6. Центр окружности направляющей дуги 3 откладывают на перпендикуляре к оси N-S 4, проходящем через точку отсчета. Расстояние от точки отсчета, до центра окружности рекомендуется брать в пределах от 0,3 до 0,4 части радиу- са. Длина дуги выбрана также эмпири чески с тем, чтобы сектор 2 мог работать во всем диапазоне линейки 1.

Маркировка сектора 2 включает маркировку установочного луча 7, установочной кривой 8, корректирующих лучей 9, корректирующих кривых 10 и фиксируюпд х лучей И Дпя этого выполняют следующие операции. Через центр отсчета на секторе 2 произвольно проводят установочньй луч 7. Для построения установочной кривой 8 установочный луч 7 сектора

2попеременно совмещают с каждым из рассчитанных азимутов на линейке 1 и по ходу движения солнца для каждого из них отыскивают его пару - второй азимут, отстоящей во временном интервале на величину, соответствующую минимальной нормативной длительности инсоляции. При каждом фиксированном положенииустановочного луча 7 на секторе 2 отмечают точку пересечения второго азимута

с установочной дугой 3, линейки 1, Эти найденные точки соединяют плавной линией, образующей установочную кривую 8„

Сектор, сторонами которого являются установочный луч 7, а также пуч проходящий через точку отсчета и точку пересечения установочной дуги

3линейки 1 с установочной кривой 8 сектора 2 и имеющий основанием отрезок линии 5 границы тени, соответствующей высоте затеняющего объекта, представляет собой искомый нормативный инсопяционный сектор НИС,

Корректирующие лучи 9 примыкают к установочному лучу 7 с наружной стороны НИС и составляют с ним разные углы, равные углам самозатенения светопроемов, имеющих различную глу56546

бину. Ширину проема при этом берут равной 1 м, что практически соответствует применяемому в строительстве минимуму. Глубину светопроема, т.е. толщину стен берут в определенной градации, например, через каждые 0,1 м (20, 30, 40, 50 см).

Для построения корректирующих кри1Q вых 10 используют углы самозатенения, рассчитанные при построении корректирующих лучей 9. Выполняют действия, аналогичные построению установочной кривой 8j с той разницей,

15 что к второму азимуту добавляют углы самозатенения, а точку пересечения с дугой 3 отмечают на секторе 2 не по второму азимуту, а по лучам, составляющим с этим азимутом рассчитанные

20 углы самозатенения о Далее пля каждой глубины проема найденные точки соединяют плавными линиями, образую1ф1ми корректирующие кривые 10, которые примыкают к установочной кривой В

25 с наружной стороны НИС.

Из точки отсчета с произвольным интервалом проводят пучок лучей 11, пересекающих установочную кривую 8 и корректирующие кривые 9. Интервалы

30 между лучами 11 обуславливают точность оценки инсоляции о Чем интервал меньше, тем точность вьщ1е.

Работа с устройством для оценки инсоляции заключается в том, чтобы

с его помощью на плане здания или

на плане застройки найти НИС, свободный от затеняющих объектов и элементов здания. Сторонами НИС служат фиксирующий луч сектора, проходяший через точку пересечения установочной дуги 3 с установочной кривой 8 и установочный луч 7 о При этом угол между ними во временном измерении всегда соответствует нормативному

минимуму продолжительности инсоляции.

Основанием сектора НИС служит отрезок линии 5, соответствующий высоте затеняющего объекта 4, расположенный между сторонами сектора.

Вершиной сектора НИС служит точка отсчета - ось щарнира, которая при работе накладывается на расчетную точку чертежа.

Дпя оценки инсоляции на плане здания, за расчетную точку принимается центр внутренней нижней грани светопроема (подоконника). Устройство накладывают на нее точкой отсчета. Ли1ФЙКУ ориентируют осью север - юг и фиксируют на чертеже. Вращением сгктора 2 выявляют свободный сектор H:iC. Признаком наличия нормативной и ясоляции при отсутствии нависающих над светопроемом элементов служит сектор НИС, в который не попадают вертикальные элементы здания (углы, экраны и пр.) .

При наличии над светопроемом нависающих элементов следует с помощью Л1ний границ теней учесть их затеня- юдее действие. Линия границ теней в используемом масштабе должна соот- ветствовать разнице высот между расчетной точкой и затеняющем краем нависающего элемента, т.е. между плос- к зстью подоконника и нижним краем верхнего балкона. Признаком наличия нормативной инсоляции служит НИС, в который не попадают вертикальные элементы здания и основание котррого лежит вне пределов горизонтальной прекции нависающего элемента.

Для оценки инсоляции на плане застройки, на линии фасада проверяе- foro здания, у которого планировка и гривязка по сторонам горизонта уже гарантируют наличие инсоляции, берут 1есколько расчетных точек. Проверя- нЬт затеняющее воздействие впередисто 5|ющих или примыкающих зданий и прочи (|)бъектов. Количество расчетных точек йа фасаде берется эмпирически в зави Симости от особенностей застройки. Йа основе режима инсоляции этих точе Доставляется заключение о режиме ин- фоляции фасада в целом, а соответственно и помещений, раскрывающихся на

0

5

этот фасад,. Расчетная точка берется на самом критическом уровне - на уровне подоконников самых нижних этажей, где опасность затемнения выше.

Для оценки режима инсоляции расчетной точки на нее накладывают точку отсчета, далее линейку ориентируют на чертеже и фиксируют в отнощении сторон горизонта. В используемом масщтабе отмечают линию границ теней, которая Соответствует разнице высот расчетной точки и верхнего края затеняющих объектов. Признаком наличия нормативной инсоляции служит сектор НИС5, свободный от объектов, высота которых равна или превыщает вьюоту, соответствующую отмеченной линии с

Поиск НИС рекомендуется начинать с крайних его положений, откладьгаая от плоскости фасада угол самозатенения проемов с помощью корректирующих лучей 9 или кривых 10.

Формула изобретения

Устройство для оценки инсоляции зданий и сооружений, содержащее основание с нанесенной на нее осью север и юг и щарнирно соединенное с прозрачным сектором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и оперативности оценки инсоляции, основание вьшолнено в виде прозрачной линейки, на которую нанесены установочная дуга и линии границ теней, а на секторе нанесены установочная, корректирующая и фиксируюш е линии, а. также установочная и корректирующие кривые.

Изобретение относится к архитектурному проектированию объектов жилищно-гражданского строительства и позволяет повысить точность и оперативность оценки нормативной продолжительности инсоляции зданий и сооружений. Прозрачные линейка 1 и сектор 2 шарнирно соединены в точке отсчета, линейка ориентируется в плоскости строительного чертежа по оси север-юг 4. Сектор нормативной инсоляции определяется лучом 7, линией границ теней 5 и фиксирующим лучом, проходящим через точку пересечения установочной кривой 8 и установочной дуги 3. Для определения влияния ширины проемов используют корректирующие лучи и кривые. 5 ил.

Ф(/г2