Curs 6 svetologiya
Curs - 6 arhitectura Sun, insolație. Geometria razelor soarelui.
Soare și forma arhitecturală, particularitățile sale regionale. Exemple.
Geometria razele soarelui ca bază pentru metode practice de calcul și de proiectare a insolație în dezvoltarea de forme arhitecturale la diferite latitudini.
Gelioarhitektura ca o direcție de perspectivă în arhitectură în țara noastră și în străinătate.
Soare - un element vital al mediului în care trăiesc, muncesc și distra oamenii. Acoperirea teritoriului, fațade și interioare ale clădirilor, razele soarelui la o mare calitate mereopredelyayut mediului. bolshoevliyanie au asupra microclimatului. iluminat și de igienă a spațiilor, pe expresivitatea compozițiilor arhitecturale și forme.
Insolației - suprafețe totale de iradiere solare și spații (linia de radiații) - cel mai important factor în mediul de formare.
Difuz radiația solară în aspectul biologic nu mai joacă, dacă nu chiar mai important decât radiația solară directă, deoarece numai prin ea atins o acoperire a acestor locuri în care lumina directă a soarelui nu intră în mod direct. In plus, in vivo, radiația solară nu este doar o linie dreaptă.
Una dintre sarcinile arhitecturii fondurilor de arhitectură și de planificare și de construcție pentru a exploata caracteristicile pozitive ale soarelui și de a elimina efectele negative asupra oamenilor.
P
timp Delian mișcare aparentă a soarelui pe cer (ris.o 1).
Poziția direcția Solntsana nebei de coordonate razele solntsaopredelyayut. înălțimea azimutului soarelui și ho Ao. care depind de latitudinea geografică, timp de an și ore ale zilei.
Figura 1. Traiectoria soarelui în anumite zile ale anului, și o metodă pentru determinarea pozițiilor de zile de soare și de prânz ani- el și solstițiul de iarnă pentru o anumită latitudine
Înălțimea soarelui - este unghiul în plan vertical format de raza de soare și de orizont. Azimutul - unghiul în plan orizontal format prin proiecția orizontală a fasciculului solar și direcția meridianului.
Azimutyotschityvayutsya: 1) din partea de sud a meridianul în două direcții de la 0 la 180 de grade și sunt notate orientale (sud-est) și Vest (sud-vest), poziția, respectiv a soarelui în dimineața și după-amiază, azimuturile occidentale sunt considerate pozitive și orientale - negativ; 2) din partea de nord a meridianul în sensul acelor de ceasornic (la est și mai mult) de la 0 la 360 de grade (Fig. 2).
Exemplele Fig.2 determinarea azimutul.
1) azimut A11 este: -100. sau aproximativ 100 V sau 100 CB; A12 este azimutul pe +50. sau aproximativ 50 W, sau aproximativ 50 SW;
2) azimut A11 este de aproximativ 80; A12 azimut este de 220.
B
Fig. 3 Diagrama care explică mișcarea aparentă a soarelui în raport cu punctul de teren, pentru care ales București, care se află la o latitudine de aproximativ 55
Fig. 4 Calea soarelui într-o zi obișnuită:
Ff - în vara; Cs - iarna;
Saint-on - primăvara și toamna;
LH - orizont
Traiectoria soarelui în caracteristica solstițiului de vară, primăvară și echinocțiul de toamnă solstițiul de iarnă pentru latitudinea de 40 de grade prezentate în Fig. 4. Solntsavesnoy osenyuravno-inducere zero și definește vysotusolntsahov amiază. Și zimoysklonenie soarele de vară, la prânz, respectiv, egală cu +23.5 și -23.5 grade. În timpul insolație sostavlyaet12chasov toamna si primavara ravnodenstviyaprodolzhitelnost pentru orice latitudine.
Când lumina si calcule termice, este important să se cunoască fasciculul fel, prohodimyysolnechnym în atmosferă. Pământul de mediu. Pentru aceasta introducem conceptul de „masă de aer“ M (Figura 5), care este necesară pentru a depăși raza de soare. Valoarea M variază de la 1 (soare la zenit) do26.96 (soarele este aproape de orizont).
Fig. Schema 5 pentru determinarea masei de aer (M),
Sunbeam traversat la diferite înălțimi ale soarelui
După cum se poate observa, dimineața devreme și târziu în pantă luchiperesekayut strat znachitelnobolshy al atmosferei. decât din poziția de razele soarelui la zenit, și impactul slaboeozdorovitelnoe nu pot fi luate în considerare. În conformitate cu standardele pentru zonele situate la sud de 60 N în insolației nu sunt luate în considerare primele și ultimele ore de la răsărit și apus, și pentru zonele situate la nord de 60 N - prima și a poslednie1,5 ore.
Pentru a determina durata de expunere la soare de zi cu zi și de soare la diferite latitudini coordonate la momentul potrivit zilei și de anotimp al anului nevoie de calcule astronomice sofisticate. Pentru practica de arhitectură dezvoltat de așa-numitele hărți solare. care nanesenykoltsevye și coordonatele radiale. Coordonate circulare sub formă de cercuri concentrice. descris din punctul de zenit - ele servesc la otschetavysoty în picioare soare ho. Radial sisteme de coordonate sub formă de arce. radial de la emiterea zenit la orizont - ei otschityvayutazimuty soare Ao. Cu ajutorul acestor coordonate pentru diferite latitudini pe hărți solare reprezentate grafic traiectoria mișcării soarelui (Figura 6-c), razdelennye zile nachasy (orare Dunaeva), permițând pentru a seta timpul de expunere la soare pentru anumite perioade ale anului.
Fig. 6 prezintă trei hărți solare pentru latitudinile geografice de 40, 55 și 70 de grade, harakterizuyuschieyuzhnye zone ale țării noastre, banda de mijloc și zonele krayniesevernye. Cel mai mare unghi solstițiul în zonele de nord in jurul 40, iar în zona centrală - un 60 și de sud - peste 80. Prin urmare, intensitatea insolației.
Cele mai multe dlinnyyperiod insolyatsiina Nord ( „ziua veșnică“) - 16-13 ore pe zi în timpul verii. Cu toate acestea, intensitatea radiației solare este scăzută. pentru că în vara calea luminii solare în aceste regiuni este plat. În zona de mijloc a celei mai lungi Insolația vara este 12-14 ore, iar în regiunile sudice - 10-12 ore.
Aceste date privind durata de insolație derivate din hărțile solare se referă la punctul în întinderea. nici eclipsat de la soare și sunt teoretic posibile insolyatsieydlya zona (fără factori de umbrire). De fapt, factorii de umbrire (clădiri, proeminente elemente ale clădirilor) reduc semnificativ perioada zilnică teoretică insolației.
La proiectarea cartiere și clădiri în orașele arhitectului trebuie să rezolve aceste probleme practice pentru a îndeplini cerințele de igienă a clădirilor și facilități de expunere la soare:
pentru a determina durata efectivă a zonelor de expunere la soare de construcție și spațiilor;
stabili spații de umbrire loggii, balcoane, stâlpi și alte părți proeminente ale clădirilor;
Zona de expunere la soare și conturul umbrelor clădire pentru a determina distanța admisibilă dintre clădiri și locații în construirea de locuri de joacă, paturi de flori, etc.
Rezolvarea acestor probleme este efectuată în mod convenabil cu ajutorul planshetaDunaeva insolației. Grafic iliinsolyatsionnogo (Fig. 7).
Insografikpredstavlyaet o vedere plană a planului înclinat al sectorului cerului, tableta constă din două linii de sisteme:
timp de linii radiale. este un solnechnogolucha vedere în plan direcționat spre punctul de proiectare la un alt moment al zilei pentru o anumită perioadă a anului;
orizontalelor. indicând excesul lor central asupra (compensare) litera
insografika (pe grafic prezinta înălțimea clădirilor opuse).
La fiecare dintre liniile radiale pe insografike din cercurile oboznachenychasy dnyapo timp solar; în conformitate cu cifre oră a zilei, având în vedere vasotystoyaniya soare deasupra orizontului în grade.
Prezentată insografik trase la zona, situat la latitudinea 55gr.; acesta poate fi utilizat în desene pentru scara de 1: 1000 cu înălțimea clădirilor până la 40m. Insografik poate fi utilizat cu o precizie suficientă pentru a practica in latitudini + 2.5; de exemplu, pentru insografik 55 N Acesta poate fi utilizat în cadrul 52.5-57.5 N
Este necesar să ne amintim diferența dintre timpul solar (astronomie) și maternitate, în lume, care poate ajunge la aproape 1,5 h. La selectarea orientarea clădirilor de pe fiecare parte a orizontului arhitectului trebuie să fie în măsură să determine diferența în orice oraș din lume. În plus, există concepte și timpul tur de sezon. că prea ar trebui să fie luate în considerare (exemple vor fi luate în considerare în determinarea laboratoare)
Utilizarea de lumina directă a soarelui în arhitectura modernă este reprezentată în proiectarea clădirii, în cazul în care noua tehnologie este utilizată pentru osvescheniyaintererov pomoschyugelioosvetitelnyhustanovok.
forme arhitecturale în structuri, cum ar fi luminile, puțuri de lumină și doline, plafoane luminoase, iar altele nu sunt doar elemente expresive ale compoziției formale planificate, dar servesc unor scopuri funcționale specifice. Principala sarcină a iluminatului în astfel de cazuri - pentru a găsi concentrația cea mai eficientă a sistemului de optică de lumină naturală care intră în interiorul clădirii și distribuția în cameră. Principala provocare arhitecturală aici este alegerea formelor expresive și clădiri justificate structural și instalarea elementovosvetitelnoy. decizie rațională spațiu-planificare.
Fig. Schema sistemului de 8 sisteme optice solare pasive
1 - primar (exterior) două condensator fațetat (heliostat) a elementelor de lentile reflectorizante;
2 - lentilele interior reflector;
3 - Sticlă securizată transparentă
instalare Gelioosvetitelnye pot fi împărțite în două tipuri, - o singură etapă și lumina solară dvuhstupenchatoytransformatsii în interiorul clădirii. Ambele tipuri unitate imeyutpriemno-concentrare. constând din: - în optica activă) și 2) reflectorul specular 1) heliostat (sisteme optice pasive solare și mobile fixe. care direcționează plantele din lumina directă a soarelui primul tip direct în spațiul interior arhitectural (vezi. Fig. 8), și în unități de al doilea tip de lumină, această emisiune este realizată în 3) svetovyhshahtah. în care orificiul de ieșire este de obicei prevăzută cu un 4) al dispozitivului secundar
Fig. 9 sisteme gelioosvetitelnyh Schema cu fibre optice (secțiuni ale clădirilor)
a) - Instalare de ferestre și Shed tipuri; b) - stabilirea de tip arbore (consolă unică și dublă) în clădirile cu mai multe etaje; 1 - heliostat fatetat cu sistem automat de urmărire, soarele; 2 - sticlă transparentă într-o fereastră sau de lampă; 3 - un apartament de ghidare a luminii în formă de pană; 4 - surse de lumină artificială; 5 - suprafața oglinzii; 6 - ușoare de transmisie și de suprafață prolix împrăștierea - plafon lumină; 7 - arbore de lumină; 8 - lumina ignifugat SLR
transformarea luminii solare (vezi. Fig. 9). În special, acesta poate fi un ghid de plat de lumină în formă de pană într-un flux de lumină cu o oglindă care reflectă (invizibile în interior) și suprafața (luminos) difuzor (vezi. Fig. 9.A).
În construcția acestei fibre sistemapryamogo solnechnogoosvescheniyasovmeschenas ustanovkoyiskusstvennogoosvescheniya cu control automat. care se datorează variabilitatea de lumina soarelui este principala. și iluminare naturală este văzută ca un extra. A avut loc la Moscova (VNISI) de cercetare cu privire la eficacitatea acestor sisteme a arătat că utilizarea luminii solare poate economisi 40-70% din energia electrică consumată pentru iluminat.
Dispozitive optice yavlyayutsyapostindustrialnoy tehnologie. Cu ajutorul lor, nu numai lumina directă a soarelui, ci, de asemenea, lumina difuză din cea mai strălucitoare zenitul cerului poate fi concentrat, extins, refractată, transformată și DIVIDE trimis pe termen nelimitat la un loc prestabilit, oferind în același timp un obiect de zi mai intens localizat, oricare ar fi ea Ea a creat cerul de lumină directă.
În ustanovkahmozhet optice utilizate iluminat electric. obținute prin intermediul unor celule fotovoltaice, reîncărcabilă cu energie solară. Dacă iluminarea fotoelectric controlată combinat cu lumină naturală controlată optic, rezultatul este un complet detsentralizovannayaelektricheskaya sistem. Există doar o singură limitare importantă asociată cu necesitatea acumulării de energie electrică. Acesta poate fi indepartat, de exemplu, folosind motoare eoliene în absența soarelui. Combinație de energie eoliană și foto-optice și de iluminare naturală sunt sistem de sunet predefinit de iluminat nevolatila, care nu necesită o sursă de alimentare centralizată și nu dăunează mediului înconjurător.
Noua tehnologie de economisire a energiei de lumină naturală poate face o alternativă reală la iluminatul electric obișnuit. Ea nu se bazează pe consumul de resurse naturale neregenerabile și poluarea mediului asociată, habitatului, precum și utilizarea de caracteristici naturale. Potrivit unor surse străine, este mult mai economic pentru a transmite lumina zilei în (inclusiv în subteran) camera de interior, puteți crea lumini electrice pentru ei.
L - 1. 118-121, 205-215; L - 3 oo 187-189; L - 7. 97-106