Как считать инсоляцию по инсоляционной линейке

Как пользоваться контрольно-инсоляционной линейкой?

Подскажите где подробно почитать про технологию использования и произведения замеров контрольно-инсоляционной линейкой. Для каких расчетов предназначена эта линейка, какие параметры с ее помощью можно определить.

комментировать
в избранное
Верон­ ика [63.3K]
8 лет назад

А что такое инсоляция, чтобы понять для чего нужна контрольно-инсоляционная линейка. Инсоляция это процесс облучения различных поверхностей солнцем. При ландшафтном проектировании важно определить расположение квартиры относительно сторон света, какое количество солнечного света будет проникать в помещение через проем окна.

Если в проекте построить свой дом, нужно внимательно продумать какие комнаты расположить на востоке, какие на западе и т.д. Произвести расчет инсоляции жилых помещений, но желательно, чтобы эту работу провел профессионал — инженер-конструктор.

Контрольно-инсоляционная линейка создаётся под определённый календарный день на основе данных о положении Солнца, под определённый масштаб плана и для определённой широты-долготы. Если линейка создана, например, в Воронеже, ею нельзя воспользоваться в Санкт-Петербурге.

Непрофессионалу тяжело объяснить как пользоваться инсоляционной линейкой, эти скрины сделаны со страниц учебного пособия «Ландшафтное проектирование», авторы И.Бухарина, А.Журавлева:

модератор выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
Anatm­ ar [57.3K]
8 лет назад

Если говорить по простому, без научных терминов, то можно сказать, что контрольно-инсоляционная линейка предназначена для определения степени освещенности и продолжительности по времени данного участка, например комнаты, через оконный проем.

Инсоляция — это прямое солнечное облучение данного участка, поверхности, пространства, расчетной точки, комнаты и т.д. Инсоляция рассчитывается с помощью солнечной карты или инсоляционной линейки. Первый способ позволяет определить продолжительность освещенности (инсоляции) в любой день года, а второй способ (с помощью инсоляционной линейки) дает возможность определить время инсоляции только для двух дней года — 22 марта и 22 сентября.

Линейка позволяет определить будут ли соблюдены гигиенические нормы освещенности помещений, например, при застройке определенного участка высотными зданиями, которые могут затенять уже существующие постройки.

По гигиеническим нормам освещенность жилых помещений должна быть не менее 2-х часов непрерывной инсоляции или 2.5 часов переменной, а для таких помещений как учебные классы или больничные палаты время инсоляции должно быть не менее 3-х часов. Без соблюдения этих норм, застройщик не получит разрешение на строительство высотки возле существующих построек.

Вначале нужно сказать, что для каждого региона существует своя инсоляционная линейка, параметры которой зависят от долготы и широты данного города.

Простейшая контрольно-инсоляционная линейка выглядит так:

Для определения времени инсоляции инсоляционную линейку накладывают на план, совмещая точку «С» с точкой для которой определяется инсоляция, например, с окном на первом этаже дома. Центральный луч (12 часов) должен «смотреть» в южном направлении на плане.

По расходящимся радиальным линиям определяют время инсоляции в том случае, если затеняющие объекты (здания, деревья, горы. ) отсутствуют.

При наличии затеняющих объектов, определяют их высоту (на чертежах указывается высота фасада или разреза здания) и смотрят не пересекается ли концентрическая дуга с поверхностью или частью данного объекта.

По разнице высот на линейке (на дуге) и точкой верхней отметки затеняющего объекта определяют время инсоляции.

С помощью радиальных линий определяют интервал, с какого по какой час на данную точку («С») падает тень от затеняющего объекта. От максимальной продолжительности теоретической инсоляции нужно отнять полученное время когда падает тень от затеняющего объекта и получим величину фактической инсоляции точки «С».

На плане все полученные точки-вершины соединяются линиями с исходной точкой-полюсом «С» и получается примерно вот такой чертеж:

Разница времени между лучами (красные сектора) и есть время (продолжительность) инсоляции для данной точки.

Ответ получился несколько сумбурный, но для детального описания работы с контрольно-инсоляционной линейкой нужно написать научный труд на несколько страниц.

Более подробно нормы расчета инсоляции для Москвы можно посмотреть здесь.

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать или прочитать. Предлагаю посмотреть видеурок по пользованию контрольно-инсоляционной линейкой в зD программе.

12. Расчет продолжительности инсоляции с помощью инсоляционной линейки.

7.1. Расчет продолжительностиинсоляции помещений и территорий выполняется по инсоляционным графикам с учетомгеографической широты территории, утвержденным в установленном порядке.

7.2. Инсоляционный график,разработанный для определенной географической широты, может применяться длярасчета продолжительности инсоляции в пределах ± 2,5°.

7.3. Расчет продолжительностиинсоляции помещений на весь период, установленный в п. 3.1, проводится на день начала периода (или день егоокончания) для:

северной зоны (севернее 58° с. ш.) -22 апреля или 22 августа;

центральной зоны (58° с. ш. — 48° с.ш.) — 22 марта или 22 сентября;

южной зоны (южнее 48° с. ш.) — 22февраля или 22 октября.

7.4. Расчет продолжительностиинсоляции помещений выполняется в расчетной точке, которая определяется сучетом расположения и размеров затеняющих элементов здания (рис.1-4).7.5. При расчете продолжительностиинсоляции участка территории принимается расчетная точка, которая расположена вцентре инсолируемой половины участков территории.

7.6. В расчетах продолжительностиинсоляции не учитывается первый час после восхода и последний час перед заходомсолнца для районов южнее 58° с. ш. и 1,5 ч для районов севернее 58° с. ш.

7.7. Допускаемая погрешность методаопределения продолжительности инсоляции по инсоляционным графикам можетсоставлять не более ± 10 мин.

7.8. Определение продолжительностиинсоляции проводится в следующей последовательности:

на плане и вертикальном разрезепомещения определяют горизонтальные и вертикальные инсоляционные углысветопроема и расчетную точку «В» помещения в плане (рис.5);

на генплане участка застройкиопределяют положение расчетной точки помещения (рис.1-4);

центральную точку «О» инсоляционногографика совмещают с расчетной точкой «В» помещения;

инсоляционный график ориентируют посторонам горизонта;

отмечают расчетную высотупротиволежащего здания по условному масштабу высот зданий на инсоляционномграфике;

по инсоляционному графику определяютпродолжительность инсоляции помещения в пределах горизонтальных и вертикальныхинсоляционных углов светового проема.

При этом продолжительность суммарнойинсоляции равна сумме часов по графику в пределах углов АВР и ЕВО

13. Определение продолжительности инсоляции по солнечным картам. Солнечная карта – это проекция всего небосклона с нанесенными на него траекториями Солнца для каждого месяца и часовыми линиями. Если на такой карте построить часть небосклона, наблюдаемую из РТ, то по такой теневой маске можно определить длительность инсоляции в любой день года.

14. Требование к солнцезащите участков территорий.

6.1. Требования по ограничению избыточного теплового воздействия инсоляции распространяются на жилые комнаты отдельных квартир или комнаты коммунальных квартир, общежитий ДДУ, учебные помещения общеобразовательных школ, школ — интернатов, ПТУ и других средних специальных учебных заведений, ЛПУ, санаторно-оздоровительных и учреждений социального обеспечения, имеющих юго-западную и западную ориентации светопроемов.

6.2. На территории жилой застройки 3-го и 4-го климатических районов защита от перегрева должна быть предусмотрена не менее чем для половины игровых площадок, мест размещения игровых и спортивных снарядов и устройств, мест отдыха населения.

6.3. Ограничение избыточного теплового воздействия инсоляции помещений и территорий в жаркое время года должно обеспечиваться соответствующей планировкой и ориентацией зданий, благоустройством территорий, а при невозможности обеспечения солнцезащиты помещений ориентацией, необходимо предусматривать конструктивные и технические средства солнцезащиты (кондиционирование, внутренние системы охлаждения, жалюзи и т.д.). Ограничение теплового воздействия инсоляции территорий должно обеспечиваться затенением от зданий, специальными затеняющими устройствами и рациональным озеленением.

6.4. Меры по ограничению избыточного теплового воздействия инсоляции не должны приводить к нарушению норм естественного освещения помещений.

Расчёт инсоляции в Revit с помощью универсального инсографика

И график тогда строился на датах равноденствия, что позволяло обойтись одним простым графиком, с несложной формулой для расчета высоты солнца, используя только широту места где нужно произвести расчет (см. 41 страницу урока по ссылке выше).

Но вот в 2017 году нормы изменились (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 изменения от 10.04.2017 № 47) и теперь для каждого населенного пункта нужно делать расчет по своему, особенному графику.

Пример такого графика для Самары 53° с.ш. на 22 апреля

Главное отличие это то, что теперь линия высоты затеняющей застройки проходит по параболе, и зависит от места положения расчетной точки.

Я не большой специалист в области “гелионауки”, да и не хотелось тратить время — поэтому, приходилось использовать уже готовый график для Москвы, так как для Самары так и не удалось найти готовый. Потом уже моя коллега смогла разобраться во всех премудростях построения такого графика для нашей широты, и построила его в AutoCAD…

Но пользоваться им было не так удобно, как старым из Revit, так как он мало чем отличался от кальки — просто картинка в нужном масштабе. Проблемы начинались, когда нужно было вычислять продолжительность инсоляции от высоких зданий в утренние или вечерние часы, графика просто не хватало, и нужно было делать приблизительную кривую — аппроксимацию линии высоты застройки. А если здание оказывалось выше 60 метров, то вообще всё построения шли на глаз.

Короче, пришлось погружаться в проблему и как-то это дело автоматизировать.
Получилась вот такая универсальная линейка (скачать семейство можно на сайте BIM STANDARD FAMILY):

Конечно, теперь стало все сложней и многодельней в настройке семейства под конкретный населенный пункт, но не так чтобы совсем не справиться. Да и делать это нужно один раз.

Для справки окно со свойствами семейства инсоляционной линейки. Главное — не перепутать значения! )))

Алгоритм заполнения данных:

1. Идем на сайт https://voshod-solnca.ru/, находим ваш город
2. Выставляем дату 22 апреля для севера и центра, 22 февраля для юга (см. в семействе памятку)
3. Часовой пояс по гринвичу тоже не забудем
4. Записываем координаты населенного пункта
5. Выясняем время восхода и захода солнца, корректируем как велит СанПиН (1.5 часа для севера и 1 час для всех остальных районов)
6. Переходим на сайт https://planetcalc.ru/318/ где устанавливаем правильные координаты
7. Время устанавливаем на 12:00 и подбираем значение часового пояса так чтобы азимут стал равен почти 180 градусам. В противном случае у нас график будет не астрономический, из-за смещения времени по часовому поясу…
8. Осталось пройтись по всем часам от 6 до 12, записать Азимут и Высоту над горизонтом
9. Для начала и конца инсоляции достаточно знать только Азимут
10. Создаем новый типоразмер семейства и заполняем данные из онлайнкалькулятора. Всё, можно пользоваться!

Ну и видео как всё работает и как сделать настройки для своего города:

Алексей Борисов, ведущий эксперт BIM2B

• +7 (495) 150-34-63
• mail@bim2b.ru
• edu@bim2b.ru

• Почему BIM2B
• Оптимизируем
  • План внедрения BIM
  • Аудит и оптимизация технологии
  • Корректирующее обучение
  • BIM Стандартизация
  • График курсов
  • Тестирование
  • Курс на заказ
  • Обучение на проекте заказчика
  • Обучение BIM специалистов
  • Курс «Revit для архитекторов»
  • Курс «Revit для конструкторов»
  • Курс «Revit MEP для инженеров ОВ и ВК»
  • Курс «Revit MEP для инженеров ЭО и СС»
  • Курс «BIM мастер 2.0»
  • Курс «Разработка семейств Revit для инженеров»
  • Курс «Оформление РД раздела АР»
  • Курс «AutoCAD Plant 3D & AutoCAD P&ID»
  • Экспертная поддержка
  • Разработка семейств на заказ
  • Сопровождение пилотного проекта
  • Обзоры BIM блогов
  • Специалистам
  • Обзоры программ

  Как рассчитать инсоляцию и КЕО из BIM-модели площадью 60 000 м² за 15 минут

  

  Компания « Altec Systems » запустила онлайн-сервис по расчёту инсоляции и коэффициента естественной освещённости (КЕО). В среднем расчёт одного окна ручным способом с применением инсоляционной линейки занимает 10 минут, а сервис за это время просчитывает 3 000 светопроёмов. В статье рассказываем, в чём польза этого сервиса, для каких объектов подойдет и как происходит расчёт.

  При проектировании помещений и прилегающих территорий нужно учитывать режим инсоляции — облучение зданий солнечным светом. Это один из основных гигиенических факторов, который обеспечивает обеззараживание помещений и территорий за счёт поступления ультрафиолетового излучения. Кроме того, недостаток естественного освещения ухудшает условия зрительной работы и создаёт предпосылки для развития солнечного голодания. Это снижает устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.

  КЕО показывает интенсивность естественного освещения в помещениях. Инсоляция и КЕО — это показатели, которые обеспечивает безопасные условия для проживания и пребывания человека (ст. 10 Федерального закона № 384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»). Нормы и требования к ним определены в СанПиН 1.2.3685−21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

  Где используется расчёт инсоляции и КЕО

  Расчёт инсоляции и КЕО нужен для разработки проектной документации, он относится к Разделу 3 «Архитектурные решения» (Постановление Правительства РФ № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию»). Объект не пройдёт строительную экспертизу без соблюдения нормативных значений этих показателей.

  Проблема: ошибки и долгий процесс расчёта

  До разработки сервиса было три основных способа расчёта инсоляции и КЕО:

  1. Ручной расчёт с использованием инсоляционных графиков;
  2. Программные комплексы;
  3. Плагины для Revit, ArchiCAD.

  Основные проблемы, с которыми сталкивались проектировщики при таких методах:

  1. Нестабильная работа существующего ПО;
  2. Отсутствие функционала по расчету KEO;
  3. Неточный расчет самописных плагинов;
  4. Расчёт крупных объектов затягивался до нескольких недель.

  — Почему решили создать сервис именно по расчёту инсоляции?
  Что подтолкнуло на эту идею?

  — В первую очередь мы хотели помочь нашей материнской компании, которая проектирует жилые и общественные здания. У них часто были сложности с расчётом инсоляции и КЕО, и мы решили сделать процесс более качественным.

  Существующее ПО работало нестабильно и часто вылетало, проектировщиков не устраивало такое качество работы. Для сложных объектов расчёт был очень долгий, и приходилось оставлять включённую программу на ночь. Иногда это приводило к тому, что расчёт сбивался и на утро уже ничего не было.

  С каким ПО работает сервис и что можно рассчитать

  Altec Insolations — web-сервис, который производит весь расчёт в браузере напрямую из BIM-моделей. Модель из Revit конвертируется в формат GLB с помощью плагина Revit.Export. GLB — это открытый международный формат, похожий на IFC.

  Сейчас сервис интегрируется с Revit, но работа по интеграции сервиса с Renga уже идёт.

  Для каких объектов подходит сервис

  Сервис подходит для расчета инсоляции зданий и сооружений. Его можно использовать в проектах застройки, реконструкции и реновации существующих жилых и административных зданий.

  Также программу можно использовать уже на этапе концепции для предварительного расчёта инсоляции на соответствие требованиям. Для этого достаточно обозначить границы помещения стеной, перекрытием и определить светопроём. Объекты окружающей застройки можно выстроить формами.

  Как работает Altec Insolations

  Сервис работает с BIM-моделями любого уровня проработки (LOD 200, 300 ). Расчёты инсоляции и КЕО выполняются по ГОСТ Р 57 795−2017 и СанПиН 1.2.3685−21, СП 367.1 325 800.2017.

  

  Как работает сервис на реальном объекте

  Рассматриваемый объект — многоквартирный жилой дом. Общая площадь дома составляет 60 000 м², количество этажей — 9, количество светопроёмов — 4 000 ед.

  На данном примере показана работа программы для расчета инсоляции для генерации отчета, который пойдет в экспертизу. Расчёт проекта проводился на стадии «Проектная документация». Все помещения объекта соответствовали нормам инсоляции и KEO, дополнительных изменений в проект вносить не требовалось.

  

  Расчёт такой сборки занял примерно 15 минут. Благодаря анализу на ранней стадии, удалось избежать внесения последующих правок проекта.

  

  По результатам расчёта инсоляции и КЕО программа сгенерировала отчёт, который прошёл Государственную экспертизу Свердловской области. Сейчас объект находится на стадии строительства.

  Сравнение расчёта инсоляции и КЕО жилого дома площадью 60 000 м² разными способами

  Altec Insolations	Другое ПО	Ручной расчёт
  Время на экспорт модели	2−3 мин.	5−6 ч.	—
  Время на расчёт модели	15 мин.	6 ч.	5−7 дней
  Лицензия	Приобретается один раз в год	Как правило, нужна через каждые 5 проектов	—

  Преимущества сервиса

  1. Прямая интеграция с Revit (в дальнейшем — с Renga).
     Не нужно повторно простраивать модель.
  2. Автоматический поиск расчётных точек в реальном времени.
     Расчётные точки определяются индивидуально для каждого светопроема, учитываются особенности архитектурного решения.
  3. Гибкая форма отчёта по ГОСТу.
     При формировании отчёта можно настроить данные, которые будут в нем отображены: результаты инсолирования отдельного светопроема, помещения, этажа или здания. Также можно фильтровать помещения по категории инсолирования.
  4. Работа в браузере.
     Удобно работать, не нужно устанавливать программный комплекс.
  5. Быстрая скорость расчёта.
     Расчет 60 000 м² занимает 15 минут.

  Функции, которые ещё дорабатываются:

  

  1. Привязка участка строительства к карте города
     Картографическая подложка и рельеф будут подгружаться автоматически с открытых геоинформационных систем (2ГИС, Google Карты, Яндекс Карты). Эта функция поможет проектировщику не выстраивать окружающую застройку — после привязки объекта сервис сам достроит 3D-модели зданий в соответствии с их реальными размерами (по типу 3D-карты в 2ГИС).
  1. Аналитика будущего участка застройки.
     Эта функция будет полезна, когда есть только пятно застройки и ещё неизвестно, что построят. На основании расчёта инсоляции окружающей застройки сервис позволит понять максимальную геометрию будущего объекта — с какими параметрами можно построить объект, чтобы он не затемнял другие здания. Это поможет быстрее адаптировать проект под существующие условия.

  Рассмотрим на примере такой ситуации: на этапе концепции проектировщик предложил инвестору построить 12-этажный жилой дом. Если предварительно выполнить расчёт инсоляции, то может оказаться, что допустимо дополнительно спроектировать ещё 2 или 3 этажа, и это решение будет соответствовать нормам. Такая проверка расчётом может помочь инвестору или заказчику извлечь наибольшую выгоду из проекта.

  1. Моментальная синхронизация САПР. Достаточно один раз загрузить исходную модель в сервис, после чего все дальнейшие изменения в проекте будут отображаться в сервисе по запросу пользователя.
  2. Инсоляция площадок. Инсоляция определённых участков территории — зон отдыха, спортивных и детских площадок.

  Мнение эксперта

  — Как пользователи отреагировали на сервис и насколько рынок был готов к такому решению?

  Реакция пользователей была однозначной — они поддержали такую новую идеологию работы в одной модели. Сейчас на рынке нет аналогов нашему сервису, все «старые» способы расчёта не укладываются в концепцию BIM и не работают с 3D-моделями.

  Во-первых, сервис помог значительно сэкономить время проектировщикам. Если сравнивать с аналогичным ПО, то расчёт выполняется примерно в 20 раз быстрее. Например, объем работы, который выполняли пять проектировщиков
  за неделю, в сервисе может выполнить один человек за день.

  Во-вторых, сервис можно использовать уже на стадии концепции. Здесь важно уточнить, что теперь проектировщики могут быстрее проверять изменённую модель: сервис сам подгрузит данные, а проектировщику нужно просто запустить повторный расчёт. И последнее, сервис формирует отчёт по ГОСТу — он согласован с госорганами, то есть такой отчёт полностью подходит для предоставления на экспертизу.

  Цифровизация затрагивает весь комплекс строительной отрасли от проектирования до эксплуатации — всё управление жизненным циклом объекта. Мы автоматизировали только одну небольшую его часть по инсоляции, но уже даже такое изменение — это шаг в сторону будущего. В дальнейшем тенденция BIM-технологий будет только укрепляться и скоро мы сможем полностью отойти от 2D-чертежей.

  Похожие публикации:

  1. Как подключить пятижильный провод к обычной розетке
  2. Как сделать отмостку вокруг дома из тротуарной плитки
  3. Чем отстирать сок от одуванчиков
  4. Чем покрасить откосы на окнах внутри из штукатурки