ИНСОЛЯЦИОННЫЙ ЭКСПОНОМЕТР Советский патент 1966 года по МПК G03B7/06 

Известны приборы для геометрического расчета инсоляции, содержащие два диска, на один из которых нанесены количественные и качественные значения инсолятора, а на другой - значения исследуемого объекта.

Особенностью нредложепного инсоляционного экспонометра является то, что он выполнен в виде пеподвижно скрепленных друг с другом верхнего и нижнего оснований, между которыми на оси в центре прибора подвижно закреплены две стрелки и вращающийся диск с нанесенными в относительном масштабе Н делениями (Н - высота вертикальной прямой, расположенной условно в центре прибора). На верхнем неподвижном основании, состоящем из прозрачных и непрозрачных частей, нанесены: плоскость горизонта в разрезе (под линией фасада и параллельно ей на расстоянии Н), проекционная сетка для проецирования исследуемой точки на одну вертикальную и две горизонтальные шкалы коэффициентов, две градуированных щкалы но периметру верхнего полукруга с делениями О-90 и окно для фиксации любых ориентации но частям света; на стрелках - шкалы коэффициентов, а на вращающемся непрозрачном диске - диаграммы суточного хода тени для различных времен года со значениями азимутов и часов, с почасовыми значениями количества лучистой энергии солнца, приходящейся на оДин квадратный метр горизонтальной поверхности. Для крепления прибора к чертежной доске инсоляционный экспонометр снабжен выдвигающимися i3 Н1 жнего основания пластинами. Такое выполнение прибора значительно упрощает и ускоряет процессы расчета и дает возможность, кроме проведения геометрических расчетов инсоляции в полном объеме, проводить и энергетический

расчет, т. е. определение количества лучистой

энергии солнца, приходящейся на различно

ориентированные и наклонные по отношению

к солнцу поверхности.

На фиг. 1 изображен инсоляционный экспонометр; на фиг. 2 - верхнее неподвил ное основание; на фиг. 3 - вращающийся диск. Инсоляциоппый экспонометр представляет собой плоский прибор, состоящий из неподвижно скреплеппых друг с другом верхнего

и нижнего оснований / и 2, между которыми на оси в центре прибора подвижно закреплены две стрелки 3 и 4 и вращающийся диск 5. Верхнее основание прибора имеет форму круга со срезанным в нижией части сегментом для выпуска зубцов вращающегося диска и состоит из прозрачных и непрозрачных частей 6 и 7. В верхнем основании прибора прорезаны две канавки 8, дающие возмол ность посредством движков-указателей 9 переме3На :})o:Ji) и непрозрачных час1ях ворХ;1С1Ч) ос;к):КП1Ня каиессьь;: н;ка, с делеинямн О --90 (цсиа ;1еде;:ия Г), 1 рсдна: наченпаи д;1я сн|)едоления aaiiAiyia н высоть; солнца н ycTaaoBXii ст)елох п за;и:снл:ос:н от э 1 исоляцн()1 и;;:х угдо1 исслсдуслп, ч нроемс:: нроск1их;1П1:1Я сепча, 11роед ру:(1:чая исс;к ту мую точку иа 1Кртнкальну:о и,лн горн:;онта. HBie iHixuii;: oj44iiU i- - масиггабо li (Н -- в:,:еота латениллцего обвекта); (;ч,наЮ верт.1;-ах; ная li две 1Ч;)и ;он-: а.;1ьиые 1 1кал;;1 коэфф1ни1; :гг.. л оа;П) гоч1-:а нсслед ;BaiiHH, со шсли-ч:1ая с осью прибора; линии фаеада (в ила:;с;. нроходя:дая горнзо1гга;1вио через ) Hp;i6;;pa и огоаниченчая двух сь, vc/io;;i;:;i: :ii и:;обра/кс :1п:мн сод;;ца, o6o3i a4L:xjBUiM: качало и i ojui ич1ол/1ции (Ьаезда; 1 /и;с:-:)С1ч. горИоич:а ( .)а:;|)озе1. ирочрачиоа oKiio е у;;азато,;зм д.;:.1 уетаи(Ч1;Л: разл11ЧН1 :х о;):,оитац1111. :)ер1Ч :чалы1а;1 ои)ед,еля1,- иис);1 1циоии1ле pa3j)ij:iii,i л1с/;(ду ;;д.зч1;я;ч1, чеибходпмый звиюе сол;1цезан1И1 ycipoiicns. хоэффинне1гг для ус аиов;1ен я ;чо,1ичис за лучистой энер1Ч1н солнца, иpнx;;Дяи c icя на ве)ти-йэ -:а;:; иу10 к(). Горжклп альмле 1 Л ал;и ои1)едели: г: соспчзегствующую eo;iHucзаи1, устро:1ств. Кроме того, jopixioHTa; :,иая сл :ч:гг длч и ;о;кх ення промежуT04iii ix o;;epai i;ii оиределеннн ;-:оэффи-30 циеи а, для ус ЧП1оз енпя количееч iia луч;;стой еолниа. нр 1ходян1ейея :а нормалвную (иернендикулярну ;; х лучал; есчпгца и-оверх1 .)сть. Г1лое -;ое:ь гО|) на и 1иборе в1)ражеиа35 1раиин,ей ирол и:чной части, ча;)а.члел;):ой лиHim 1|;ас.да, и :;;)едпазначсиа оиределсчЕля BBieoTi) ст-зяння н 1;аиравлеиия Iein; на фаеадах и ;)аз ;езах без доноЛ1;и, ejiiiHij: измереииГ| и liticTiioeHiiii.40 Нн ;ч1;ее ;ч;ч;ч,аине прибора нреде1авляет co6oii i:x;;ci4 i;-;v, исчюдвияак) скрсчхтсчигую с верхиим ociioisaixieM но нсрилотру н в дейтре. Она иксе г фе.рму isepxiiero оеиова1и.я i: служит И1}м;и иия ir|)(jCTpaнс веи11011 жест-45 кости и ;ибо1Л. Ма. нижиел; основаиии ире-дуемотр еиы в;::дг;чгаю1циеея нлаетиньз д.тч креиления щзибора : че;) . Ст) прибор;: дают по ;мо/к ос ч,: оиределмть коорд Н1аты еолшла (азимут и isbieo-50 ту); фиксировать ;1юбые иисо.чяиионные yi.Tbx соответстг ук) 1абари1Х1м иселеДуе 1;,1х окои1И)1Х и балкон илх кроемов, нару/1 н1,1х н затсияюн ;; х эле: 1еитов ча {)асадах; онределять ианргл ; е(П1е Tciin иа li.Ta-: 5 нах, фасадах и разрезах. Делеии;; на стре.1ках, нанесекшче в .гаситабе И, дают вочмож иость: он1)еделять длину тещ; в отноеителв иых еличн11ах зне зазис1:л1остн от AiaciHi;,6a чертежа иа и;:;; :;;х. 1.)асада;-. и разрезах: о ро-оО делить кс:1:(.иент для уетановлеиия 1-:ол:; чеетва (М1 ччер :i;, грих;; 4;4,eii к:: гор нпл cipuJiKu isoKpyi оси и установки со в заданном месте. 0{)анид|);нйс дис1 имеет но нсрнметру ;;уби1 | д:1я 15рани;н1:я вокруг осн. -{у нс1 ро: рачн1лй диск нанесены исходные да:1И,1с д,л;; расчета ннсоляцн : диаграммы суточного хода 1чч1и (от вертикальной нрямой 1 ыеот;; 1 //, расноложепной условно в центре чрнбора) для laa.-iiiHHijix времен года; иочаcoiib;c :;иачення 1 оличест15а лучистой энергии солпна, )нлодягдей на 1 К(3. м горизоитальиои И(л;;.-рх ос-1Ч1; радиадьи1 1е .тииии и )С1)блат, ноказ1Л1 а1ии1,ие часы иисоляции; значенн ; азимутов и ориентации но кругу горизоига; 1еог зафичес1 ая широта местности (в зазненмоечч от i;ce должен меняться врандаюiiuiiiCH Д1-1СК 11рибо|)а), В зависимости от характера исследуемых i;oHpccoi; работа е инеоляциониым экспоио;четром возможна в двух цаправлс1И1ях: иолу чеиие 1еобходи,мых даииых иеносредетвенно -;а приборе н построение е но ои|ь;о ирибора :;оч иисоля1;ии и выявление конфигурации тсней. Меноередствснно но прибору можно иолучпт:, слсду1они:е дашиле: координаты солнца 1азимут и В1 1сота) в .тюбое время года и дня; нродолл нте;1ьиоств и часы инсоляции гориззниктыюй, а также вертикальных новерхноетей (фасадов), ориентнрова1шых на любую е орону го1И13оита; иродолжителвиоств н чаев| инсоляц:1и внутренних иомещеиий любой .)piieHTaiuni лри разных 1абаритах окоиных и ба.: ко11ив1х apoeMois, раз;1ичной то;1Н1иие иаружных О1раждений, наличии иа фасадах зате11яюи1их элене ггов; требуемые размеры (ввиюс и длииа) козырьков, иавссов, нлаиок -калюзи, лоджий, вераид и др. солицезагцитHITX уст;)ойетв, иолностью снимаюгцих иря,viy;o еолиечную радиацию, в зависимости от iiBicoiT, затеняемого нроема и ориеитации поеледнего но еторонам горизонта; необходимв1Й рачрви5 между здаииямн, обесиечиваю.luiii требова И1я иисоляции в зависимости от ирне ;таннн и высоты затеняющего объекта; иочаео.юе количество лучистой энергии, кр1;ходяще11 иа горизоита.тьиую, вертикальиую н но;)мальну1о (иериендякулярную) к солица :10ве Х1к.)сть ир1- любой ориеита.цц последних, С, novioirtbio н;)ибо)а можно осуществить ;остро;нр- конвертов теией по часам дия, а тах;ке об чего 1 онтура теии за деиь (без иредв ;рн;слвных ночасовв1х иостроений) от здакий ра:;личн{а1 ориентации ца геииланах (вычерченных is любом масштабе), с учето: 1 меетиоети; зон инсоляции ио часам jjiii ;: так;:-:е конту)а иисолируемой нлшччди за де1И1 (бе:; иредварительиых поча .л}( ::ост;)о;. iso внутренних иомещециях /мпий р;::;личной ориентацш; иа иланах, а

Все операции, пронзволил-гые с помощьк; инсоляционного экспонометра, можно В1 полнять для любого времени года и часа лпя на всех ориентациях,

Способ пользования прибором.

Работа с инсоляционным экспонометром заключается в фиксации в определенном положении вращающегося диска-номограммы и стрелок с делениями (на основании исходных данных) и чтении по щкалам прибора полученных результатов.

Приводятся некоторые примеры нользовапия прибором в зависимости от исследуемых вопросов.

Пример 1. Пайти координаты солнца (азимут и высоту) для определетпого времени года на каждый час дня.

Диск-номограмма вращается с помотцью зубцов до появления напротив указателя Р, прозрачном окне (на верхнем основатщи ориентации Юг (180°). Затем одна из стрелок совмец-1ается поочередно с точками пересечения радиальных линий с соответствуюню кривой (часы инсоляции) и по шкале град -сов определяется азимут на час. Для определения высоты стояния солнца одна m стрелок поочередно совмен1ается с соответствуюндей точкой - часом инсоляции и по делениям на стрелке отмечается расстояние до центра прибора. Затем это расстояние берется на горизонтальной шкале (на плоскости горизонта), вторая стрелка совмещается с соответствующи делением и по шкале гпалуспр, читается высота стояния солнца.

Пример 2. Определить продолжительность и часы инсоляции горизонтальной поверхности.

Диcк-нo гoгpaммй приемом, указаннылт в примере 1, устанавливается на ориентаиг ; Юг (180°), и но циферблату читаются искомые данные.

Определить продолжительность и часы инсоляции вертикальной поверхности (плоскост фасада) на любой ориентации.

Диск-номограмма вращается до появленр1я в прозрачном окне требуемой ориентации и по циферблату от линии фасада читаются искомые данные.

Определить продолжительность и часы инсоляции внутренних помещений любой ориентации при разных габаритах оконных и балконных проемов, наружных ограждений, пазличных затеняющих элементов на фасадах меняющих в щироких пределах инсоляционный угол.

Диск-номограмма устанавливается на требуемой ориентации; с помощью стрелок по шкале градусов фиксируется инсоляционны; угол, соответствующий конкретному пляццровочному решению; ответ читается на циферблате, но уже не с линии фасада, а на площади, ограниченной стрелками.

ка жалюпи. иавсс и др.), необходимый для полного : гте11о;К- ппоома з;;дагп1ях размеП(Н5 на данной opneiiinmn.

Л,нск-но,1ограмла устпцгвлнр.лется на требуемой ориептацш : точка, ноказьп ающая час макс ; лальцого прон:1к;квсция солнечных лучей в псшещенпе. проецируется с помощью 1:роекциоццой сспсп на вертикальиуьо шкалу; :;гаче1И1е (; оэффицнс|1т1. полученное но шка;:с, у 1О -;астся на г.ысоту нроела. Результат у ножон Я дает п:,:1юс сол1щезанп1тного устройства.

Опроло.чнть расстоячие лгежду вертикаль :;,:М1 г) (боковыАн стенками веранД1Л. лол/ьиц. нлрШчЛл н жалюзи ц т. д.) в завкснлюстм от пь;1:оса горизонтальных элементов.

Лие:--кгО1Тр лл,а устатгавлнвается на требуемой срнегтащп;; точка пересечения линии.

гпродсляюн ей РКИОС гор1:зонтальцого элемента, с солнечно) тени с помощью проекц о; Ц( ccTOj пп;1сиируется на горизонтальную ц 1;алу; Н- лученный коэффициент перелпюжается на г ь;:оту проема и дает искомый

ответ.

Пример 4. Определить ттеобходилгый разрып . лапияли. обесие ивающий требовап я инсоляции.

Лнcк-пo югpa: r Ia уетапар.лутпается на требуолой ор11ентац1;п: от литми Ласада берется залтнная нoгiмa r продолжительность инсоляции: крайтяя то ка-час проецируется на прртпчалт нлно шкалу; полученное значение у но--петгп па высоту зптецяютцего зт;ау,г,я (Н.

П р ц т е р 5, Ощ елелцть количество лучист.ч э:ерпи со.ттна по часал дня, приходянюй Ia поверхность.

.Значрчня чаппяжецття с лнечной раллации

панссеп :,; на рпгн-ртсш е тся дис;е у соответетв оцп х кшпых по чпсалт дня.

П7-прд/Рлить колич ство лучистой энергии по чясам дня. прихоляшей на вертикп-т:, нор,епхттпст-т, р.п.злцчной отиечтации.

Впапяопнцся тпс устапптт5гается 1та заланнпй точка соответствующая ОПЛОТ ip i0.v -ТГСУ. проецируется па верти -а,тьУЮ итняту; пол ченный коэЛфициент л.. :Я .-.j-. ттрпряжещя солнечпой ППЛТ1РЦЛП н тхолящей а горизотттальцлно noR i X OCTb В ТОТ же час.

Опрстолить :-:олпчестпо Л , энергии сол1п го .ль. ппиходящей на норл-тя.-т1,1:т:1п Гперпегликуляпную/) к лучам солнил поперхтость лобой ориентации.

ВрП Н1аю1цинся лиск-цолтограм ;а уста павлнг.астся и pe6ve, ориентации; о.лна из стрелок совлгептпется с соответствуюитей точкой-часом и по ле тениям на стрелке определяется расст яппе до центра прибора; полу- енное значенте отклалывается на горизонтальной щ-але н с этой отметкой совмещает я о.лпа из стрелок; по делениядт на стрелке оппелеляется коэффициент, который умножадиации, приходящей па горизонтальную поверхностЕ:, в рассматриваемый час.

Для построения с помощью прибора зоп ипсо.чяцпп и контуров теней пеобходимо п)едварптельпо прикрепить прибор в левом верхпем углу чертежиой доски посредст юм выдвигаюиигхся пластинок (линия фасада должпа быть горизоитальпой). Работа сводится к установ1 е на определенной орпситацпи вращаюн1,егося диска, оиредслсп по на каждый час иапраилсиия п длппы тспп на плапах, фасадах и разрезах с помощью подвижных стрелок и проведению элементарных построений теней на чертежах любого масштаба. 71,ля переноса нанравлеипя тепп с ирибс ра на чертеж удобнее всего нользоваться чертeжJЧЫм комбайном.

Пред м е т и з о б р е т е н п я

1. Инсоляцноппый экспонометр, содержаП1,ий два диска, на однн из которых HaHeceiHj количественные и качественные значения иисолятора, а на другой - зиачения исследуеMoio обьекта, отличающийся тем, что, с целью проведения как геометрического, так и энер1етического расчета солнечной иисоляции, а также упрощения и ускорения процессов расчета, прибор выполнен в виде ненодвижно

скреплеп П)Г с другом верхнего и нижнего основачп ;. между которыми на оси в Heirrpe прибора иодвижпо закреплены две CT|ie;iKH и вращаюнип-кя диск е нанесенными ; отпоепте;11 пом Н делениями (Н- выеота вертп а;11 иой прямой, расположенной условно в nenipe прибора): на верхнем неподвпжпом ociioisannn, состоящем из прозрачlibix н nenpo3|j;;4nbr частей, плоскостью горизонта в разрезе (под линией фасада н параллельно cii па расстоянии Н), проекционной ceTKoii ;i;iH 1;роепироваиия исследуемой т() на одну вертикальну о и две горизонтальные пл;ал1)1 1 оэфф;щиентов, двумя градуиpoBaiHiBiMH шкалами по периметру верхнего полу1 руга с де;1епиями О-90 и окном для ф1П еании Л1:) ориентации но частям света; на стрелках - шкалами коэффициентов, а на вран1,аюн1емся непрозрачном диске -

дпа1раммамн суточного хода тени для различш Х време) года со зиачеииямн азимутов и часов, с 11()часог,ыми значе1н«1ми количества лучистой энерг П1 сол;;ца, приходящейся на 1 кв. м горп:- оптальиой поверхпости.

2. Экспонометр по п. 1, отличающийся тем, что, с цел11Ю удобства переноса направления солиечных лучей иа чертеж, он снабжен выдвигающимися пз нижнего основания нластинами для крепления его к чертежной доске.

5 Э Xi

// /

/

/ Iltljll i / //////i// / ////, /.. / J // J /// - /7 /Y// ./

iV/ у/I