Расчёт инсоляции в Revit с помощью универсального инсографика
Выглядел он (сам график) примерно так:
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).
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.
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:
-
Идем на сайт https://voshod-solnca.ru/, находим ваш город -
Выставляем дату 22 апреля для севера и центра, 22 февраля для юга (см. в семействе памятку) -
Часовой пояс по гринвичу тоже не забудем -
Записываем координаты населенного пункта -
Выясняем время восхода и захода солнца, корректируем как велит СанПиН (1.5 часа для севера и 1 час для всех остальных районов) -
Переходим на сайт https://planetcalc.ru/318/ где устанавливаем правильные координаты -
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… -
Осталось пройтись по всем часам от 6 до 12, записать Азимут и Высоту над горизонтом -
Для начала и конца инсоляции достаточно знать только Азимут -
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:
Расчет инсоляции и коэффициента естественной освещенности (КЕО)
Инсоляция – достаточность попадания прямого солнечного света внутрь помещений или на участки местности для обеспечения комфортного проживания людей.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — величина отношения световой энергии, попадающей в расчетную точку внутри помещения в конкретных условиях застройки, к величине световой энергии, которая попадала бы в расчетную точку в условиях, что та находилась бы под открытым небом.
Расчеты инсоляции и коэффициента естественной освещенности (КЕО) — два основных вида светотехнических расчетов, применяемых при выборе и обосновании архитектурных решений, и являются обязательным разделом в составе предпроектной и проектной документации согласно Федеральному закону №52 “О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения”, который проходит государственную экспертизу. Положительное заключение на материалы расчета инсоляции в составе проектной документации является основанием для выдачи Разрешения на производство строительно-монтажных работ.
При проектировании зданий в уже существующей плотной урбанизированной застройке вопрос о нормах инсоляции помещений стоит крайне остро, особенно в центральной части города. Достаточно одного помещения, не удовлетворяющего нормам инсоляции или КЕО, и у инспектирующей организации будет серьезный аргумент дать отрицательное заключение на проект.
ООО «ИнЭКо «Е1» проводит расчеты инсоляции и КЭО любой сложности. В соответствии с требованиями Заказчика может быть проведен анализ существующей ситуации и предложены возможности надстройки или расширения существующих зданий с оценкой соответствия действующим нормативам.
Расчеты инсоляции и коэффициента естественной освещенности выполняются автоматизировано с помощью специализированной компьютерной программы, благодаря чему Вы получаете более точный и быстрый расчет. По результатам расчета инсоляции составляется технический отчет с оценкой условий освещенности помещений, находящихся в наихудших условиях, рекомендациями о возможностях надстройки над существующим зданием и оценкой соответствия действующим нормативам (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий» и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 “Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий”).
Расчет инсоляции в АРХИКАД — Дополнения к ARCHICAD
Задание положения проектируемого объекта
Чтобы определять продолжительность освещения необходимо правильно указать данные о расположении объекта в точке земного шара (широта, долгота и высота над уровнем моря), направление на север и параметры для отсчета времени.
Установка широты, долготы и высоты над уровнем моря
Широта и долгота задаются в градусах и минутах. Чтобы задать эти параметры необходимо нажать кнопку с открытым замком вблизи с полями для ввода.
Поля для ввода станут доступными для редактирования.
Введите широту и долготу. Нажмите кнопку чтобы изменения были применены к проекту. Если Вы не хотите применять новые параметры, нажмите кнопку . В поля будут записаны исходные данные проекта.
Установка направления на север
Направление на север задается в градусах. Угол отсчитывается от правой стороны проекта.
Угол можно ввести числом или задать направление мышкой на поле 2d плана.
Чтобы указать направление мышкой нажмите кнопку и щелкните сначала на точке начала вектора направления на север, а затем щелкните на конечной его точке.
В поле численного ввода угла появится новое значение.
Чтобы применить это значение нажмите кнопку .
Установка часового пояса
Часовой пояс устанавливается в часах от начальной точки отсчета земного времени (Гринвич).
Часовой пояс для своего проекта можно легко узнать в сети Интернет.
Ввод значения в поле «минуты» в области ввода поясного времени требуется, когда есть необходимость особенно точно увидеть положение тени в проекте.
При установке поясного времени в ArchiCAD «(UTS+3.00)-Волгоград, Москва, Санкт-Петербург» — значение часового пояса — 180+1 минута.
Поэтому, если Вы хотите отследить абсолютно точное движение солнечной тени — введите в поле «минуты» единицу и нажмите . Учтите, что не все версии ArchiCAD хранят это смещение, и в следующий раз его, возможно, потребуется ввести повторно.
Однако, учитывая, что такая точность почти никогда не требуется и не влияет на расчетную часть времени инсоляции, это поле используется крайне редко.
Установка даты
Чтобы определить положение и движение тени в определенный день года необходимо ввести дату.
Учтите, что при определении времени инсоляции по СанПиН даты устанавливаются в соответствии с данными для разных широт, указанными в этом документе.
Отслеживание движения солнечной тени
Включение и выключение солнечной тени в 3d — окне
Чтобы тени от объектов не мешали редактированию в 3d окне удобно пользоваться кнопками включения/выключения теней. Чтобы включить тень в 3d окне нажмите кнопку . Чтобы отключить тень нажмите кнопку .
Демонстрация движения солнечной тени.
Чтобы увидеть движение солнечной тени во времени дня для определенной даты включите отображение тени и нажмите кнопку:
Программа покажет движение тени пошагово в соответствии с интервалом, который задается в минутах справа от этой кнопки.
Чтобы вернуть солнце в исходное положение или задать определенный час пользуйтесь полем ввода часа положения солнца (крайнее справа поле ввода). Нажимайте кнопки со стрелочками для установки в определенный час или пошагового смещения солнца на величину интервала в минутах:
Работа с объектами инсоляционных линеек
Создание слоя LabPP-Insolation для размещения инсоляционных линеек и управление этим слоем из панели программы
Объекты инсоляционных линеек можно устанавливать где угодно и сколько угодно. Так что, после работы с линейкой нет необходимости ее передвигать, чтобы потом вновь не выставлять на прежнее место.
Так как эти линейки являются вспомогательными объектами, их лучше всего помещать на отдельный слой и выключать, или включать слой по востребованию.
Для этих целей предназначен слой LabPP-Insolation. Он создается автоматически при первом нажатии на кнопку .
При этом необходимо утвердительно ответить в диалоге, где программа переспросит, действительно ли Вы хотите создать этот слой.
Далее установкой или снятием галочки слой включается или выключается автоматически вместе с установленными на нем объектами инсоляционных линеек.
Установка инсоляционной линейки в проект.
Для установки объекта инсоляционной линейки используйте штатные средства ArchiCAD. Для этого нажмите на кнопку
и в появившемся диалоге выбора объекта найдите объект LabPP_InsolationGraph как показано на рисунке.
Выбор объекта инсоляционной линейки LabPP_InsolationGraph
Для установки используйте слой LabPP-Insolation.
Положение инсоляционных линеек выбирайте по простым правилам, описанным в СанПиН, в соответствии с рисунками (см.далее).
Инициализация объектов инсоляционных линеек в реальный или в нормативный режим
Установленные объекты инсоляционных линеек автоматически разворачиваются и ориентируются по углам положения солнца.
При нажатии на кнопку
, линейки ориентируются и приобретают свойства для показа и расчета реального положения теней в соответствии с геодезическими параметрами.
Углы и часы положения солнца устанавливаются на линейках в соответствии с датой, которая определена в поле ввода даты.
Показываются реальные углы восхода и заката.
Для того, чтобы линейка имитировала инсоляционный график необходимо нажать кнопку:
При этом дата устанавливается в соответствии с требованиями СанПиН для определенной широты местности.
Луч на 12 часов разворачивается строго на юг. За восход и закат принимаются положения строго на восток и запад соответственно.
Благодаря нормированию графика, как и в реальности, визуальное положение теней в проекте нормативной линейке не соответствует.
Однако, так как при оценке проектных решений применяется не реальная, а нормативная линейка, при проектировании на ее показания следует обращать внимание.
Переключение между режимами производится без особых сложностей. Нажатие на соответствующие кнопки приводит к изменению для всех объектов линеек проекта.
Включение и выключение объектов инсоляционных линеек
Чтобы объекты инсоляционных линеек не заслоняли друг друга, при редактировании, их можно включать или выключать.
Чтобы выключить объект инсоляционной линейки, выберите ее щелчком мыши и нажмите галочку .
При этом выбранный объект развернется или свернется до размеров 1000х1000 мм в проекте.
При этом выключенные объекты не будут учитываться при расчете
Настройка вида объекта инсоляционной линейки
Для лучшего отображения в пространстве проекта объекты инсоляционных линеек можно настроить.
Панель редактирования параметров объекта инсоляционной линейки LabPP_InsolationGraph
Для настройки выберите объект линейки и нажмите кнопку
, для вызова штатного диалога установки параметров ArchiCAD.
В панели редактирования можно настроить следующие параметры.
Включить или выключить объект. Если объект инсоляционной линейки включен, то он отображается целиком в полном размере со всеми имеющимися горячими точками редактирования.
Если выключить объект, то его изображение свернется до размеров 1000ммХ1000мм. Так, что он не будет мешать при работе с другими объектами.
Инсоляционная линейка может иметь до четырех секторов инсоляции.
Эти сектора включаются или выключаются соответствующими элементами редактирования в поле «сектора инсоляции».
Можно включить или выключить сектора отступа от положения восхода и заката по требованиям СанПиН. Размеры этих секторов – от 1 до 1,5 часа устанавливаются автоматически в зависимости от установленной широты проекта.
Настраивать можно размер текста объекта, перо и штриховку секторов инсоляции, перо линий и текста самого графика, цвет текста суммарного значения инсоляции и перо со штриховкой секторов отступа по СанПиН.
Графическое редактирование инсоляционной линейки в 2d и в 3d окне
Управление объектом инсоляционной линейки производится при помощи горячих точек. На рисунке они пронумерованы.
Эти точки появляются автоматически, когда объект линейки становится выбранным.
Щелкните и удерживайте точку 1. Перетаскивание точки в направлении стрелок перемещает весь сектор инсоляции по окружности. При этом размер сектора не изменяется.
Точка 2 отвечает за увеличение/уменьшение угла сектора инсоляции.
Изменение точек 1 и 2 автоматически пересчитывает значение времени инсоляции этого сектора.
Пользуясь точками 1 и 2 расположите сектор в соответствии с видимым положением затеняющих объектов. Чтобы определить затеняет ли объект расчетную точку, воспользуйтесь видом в 3d модели.
Эти же точки в 3d окне позволяют так же без труда настраивать сектора инсоляции.
В данном случае в 3d окне видно, что одноэтажный объект расчетную точку не затеняет (сектор проходит выше объекта). Поэтому сектор можно продлить до стены действительно затеняющего объекта. Это можно сделать, перемещая те же точки, но уже не в 2d, а в 3d окне.
Чтобы учесть время инсоляции, когда солнце обойдет затеняющее здание, включите еще один сектор инсоляции.
Время инсоляции показывается напротив каждого сектора.
А суммарный результат расчета показывается рядом с центром инсоляционной линейки.
Можно расположить две, и более линеек, чтобы определить продолжительность инсоляции в многокомнатной квартире.
Тогда, чтобы первый объект не мешал настройке второго, первый можно выключить.
Для этого, выберите его и нажмите кнопку как показано на рисунке
Для расчета суммарного времени инсоляции по нескольким линейкам надо их включить и нажать кнопку .
Появится информационное окно с результатами расчета.
Солярис. Программа расчета инсоляции и КЕО
Принцип работы программы заключается в следующем.
Участок градостроительного пространства, для
которого нужно выполнить расчет, в уменьшенном трехмерном виде моделируется в
графическом редакторе программы, т.е. создается расчетная сцена. В качестве
основы для ее построения используется подложка (графический файл — ген. план или
топосъемка в масштабе 1:500), которая загружается на горизонтальную плоскость
пустой сцены. Устанавливаются направление на север и масштаб сцены. Затем по
подложке мышью обводятся контуры объектов и задаются их высоты, в результате
чего плоские контуры вытягиваются и превращаются в трехмерные объекты. На стены
созданных расчетных зданий расставляются точки, соответствующие центрам
расчетных окон. Для каждого окна задаются параметры, моделирующие его оконный
проем (балкон, лоджия и пр.), в результате чего программой автоматически
вычисляется реальная точка расчета инсоляции для каждого окна.
На таких сценах
расчет инсоляции зданий ограничивается только расчетом инсоляции их окон (без
расчета инсоляции комнат и квартир), а расчет КЕО вообще не может производиться.
Поэтому для ситуаций, когда требуется определить соблюдение норм инсоляции в
комнатах и квартирах, или рассчитать КЕО помещений, в программе есть возможность
создавать более сложные объекты и группировать их в библиотеки. Принцип создания
библиотечных объектов практически совпадает с принципом построения расчетных
сцен. Объекты создаются поэтажно, этажи строятся на основе подложек (планов
этажей любого масштаба), по которым обводятся контуры квартир и комнат и
расставляются расчетные окна. Точки расчета КЕО задаются в комнатах, для этого
пользователю достаточно только установить необходимые свойства комнат, а
вычисление положения точек расчета КЕО программа произведет самостоятельно
(положение точки расчета КЕО зависит от типа помещения — жилая комната, офис и
др.). На заключительном этапе построения у объекта можно создать парапет или
кровлю. Готовые объекты сохраняются в библиотеки, из которых потом импортируются
на расчетную сцену. Создание библиотек, содержащих типовые, часто используемые
при расчетах объекты (здания или секции зданий), а так же возможность
производить обмен готовыми библиотеками между пользователями, существенно
ускоряет процесс построения расчетных сцен.
Для расчета инсоляции территорий на сцене задаются расчетные площадки
произвольной формы, представляющие собой сетку расчетных точек.
Готовая сцена загружается в расчетный модуль, где производятся расчеты
инсоляции и КЕО.
Для расчета инсоляции задаются расчетные параметры: географические координаты
и, в соответствии с ними, расчетная дата, нормы продолжительности инсоляции и
т.д., установленные СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01. Затем запускается расчет,
который производится в интервале от момента восхода Солнца плюс не учитываемый
после восхода период до захода Солнца минус не учитываемый до захода период (не
учитываемое время устанавливается согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01). Для
каждой минуты внутри этого интервала программа вычисляет положение Солнца и
определяет затенение каждой расчетной точки оконным проемом и объектами сцены,
суммируя при этом время освещения. По окончании расчета определяется выполнение
норм инсоляции для окон, а также для комнат и квартир библиотечных домов в
соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01.
Расчет инсоляции площадок производится для каждой точки площадки по той же
схеме, что и для окон. В конце расчета определяется количество точек,
продолжительность инсоляции которых соответствует нормам (если инсолируется
минимум половина точек – инсоляция площадки выполняется).
Перед расчетом КЕО также
задаются расчетные параметры: например, административный район (предназначен для
нормирования КЕО). Затем, запускается расчет, который производится по следующему
принципу. Окно разбивается на равные части по горизонтали и по вертикали, т. е.
на равные прямоугольники. Через центр каждого из прямоугольников из точки
расчета КЕО проводится луч и определяется, пересекает ли этот луч другие здания.
Если луч не пересекает здания, то программа рассчитывает геометрический КЕО от
части окна (с учетом неба МКО), в противном случае рассчитывается геометрический
КЕО фасада противостоящего здания. Таким образом, программа получает значения
геометрического КЕО неба и геометрического КЕО фасадов противостоящих зданий
(если они есть). Затем программа вычисляет коэффициенты, на которые умножается
(а на коэффициент запаса – делится) значение геометрического КЕО. Расчет
коэффициентов производится на основе геометрических параметров (например,
размеры комнаты, размеры противостоящего здания, расстояние до него) и
негеометрических свойств объектов (материал отделки фасада противостоящего
здания, микроклимат помещения). При расчете коэффициентов учитываются различные
схемы застройки (расположения противостоящих зданий).
После вычисления
геометрического КЕО и коэффициентов программа получает расчетное значение КЕО. В
зависимости от типа помещения и ориентации световых проемов по сторонам
горизонта вычисляется нормируемое значение КЕО (по СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03,
СНиП 23-05-95*). Расчетное и нормируемое значение КЕО сравниваются, при этом
допускается снижение расчетного значения КЕО от нормируемого не более чем на
10%.
Для комнат, содержащих
несколько окон, КЕО вычисляется для каждого окна отдельно, после чего результаты
суммируются.
По окончании расчета
программа определяет соответствие нормам по КЕО комнат и квартир согласно
требованиям СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03.
Результаты расчета инсоляции (отчетные таблицы,
графики инсоляции окон, инсоляционные углы, тени от объектов, затеняющие грани
объектов) можно посмотреть на экране или вывести в печатный отчет
(непосредственно на принтер или в графические файлы на диске). Для библиотечных
объектов существует возможность формирования в файл MS Word подробного отчета,
содержащего результаты расчетов и обоснованные выводы о выполнении норм
инсоляции и КЕО в комнатах и квартирах.
ИКЕО (инсоляция и кео) — Расчет инсоляции жилых помещений и КЕО, разработка и оценка инсоляции в Москве
Специалисты проектной мастерской «Спецраздел» быстро и в полном соответствии с действующей нормативно-разрешительной базой разработают для вашей организации раздел проектной документации «Инсоляции и КЕО» (раздел КЕО).
- Проектная документация, разрабатываемая ООО «Спецраздел» выполняется в полном и строгом соответствии с 87м постановлением в объеме достаточном для прохождения Главгосэкспертизы, Мосгосэкспертизы, Мособлэкспертизы и также коммерческих экспертиз.
- Перед подготовкой договора мы разрабатываем частные технические задания к разделу Инсоляция и КЕО.
- В частных технических заданиях описываются: нормативная документация, исходные данные, которые потребуются для разработки раздела, состав работ и согласующие мероприятия.
- В независимости от того, вы заказали несколько разделов или только расчет инсоляции и КЕО, вам будет выделен главный инженер проекта.
В его обязанности входит: коммуникации с заказчиком на предмет сбора исходных данных, ведение еженедельных протоколов о состоянии процесса разработки и процесса согласования. Это организовано для того, чтобы сделать максимально прозрачным процесс проектирования для заказчика. - Все работы выполняются исключительно штатными сотрудниками ООО «Спецраздел».
Естественное освещение и инсоляция помещений (ИКЕО)
При расчете инсоляции определяется попадания лучей солнца в помещения или на участки для выполнения требований комфортного проживания людей. Время инсоляции – величина, нормируемая строительными и санитарными нормами для помещений и территорий.
Данный проект проходит согласование в органах Госэкспертизы в установленном порядке.
Коэффициент естественной освещенности (КЕО) — отношение естественной освещенности, создаваемой внутри помещения светом неба, к значению наружной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода.
Важность расчёта инсоляции сложно переоценить. Несмотря на появление множества способов искусственного освещения объектов и территорий, солнечный свет остаётся жизненно необходимым для каждого человека ввиду его благотворного воздействия на здоровье. Поэтому основная цель расчёта КЕО – забота о здоровье и благополучии населения, проживающего в возводимом сооружении или на близлежащих участках.
Инсоляция в строительстве важна и для зелёных насаждений – неотъемлемой части благоустройства любого города. При недостаточной освещённости деревья, кустарники и другие растения погибают, нарушая экологический баланс населённого пункта.
До начала проведения работ по разработке проекта мы готовы провести все необходимые консультации по вопросам текущих работ.
Расчет освещенности является обязательным разделом в составе предпроектной и проектной документации. (САНПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01) «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий».
Учитывая современную плотность застройки городов, вопросы инсоляции и КЕО особенно остро становятся в мегаполисах, где стоимость проектирования и строительства значительно превосходит стоимость проектирования и строительства в регионах. Исходя из этого заказчику необходимо понимать всю серьезность данного проекта, так как в случае отступлений не исключено получение отрицательного заключения проектной документации.
Несмотря на кажущуюся малозначительность этого раздела, нарушения при проектировании инсоляции могут повлечь за собой серьёзные последствия – в том числе невозможность выполнения технологических процессов, дополнительные затраты на озеленение и благоустройство территории, а также ухудшение состояния здоровья и самочувствия жильцов домов или сотрудников предприятий.
Порядок работ по расчету инсоляции и КЕО
При выполнении работ по расчету инсоляции и КЕО как правило используются два способа: 1. Автоматизированный, на лицензионном программном обеспечении, 2. Ручной способ расчета по установленным методикам.
Оба способа являются легитимными и имеют одинаковый «вес» в органах экспертизы, однако расчет первым способом значительно сокращает время выполнения работ.
Исходными данными для разработки раздела инсоляции и КЕО можно считать:
- техникоэкономические показатели и геометрические характеристики проектируемого объекта;
- техникоэкономические показатели и геометрические характеристики систем, механизмов которые затеняют объект
По результатам разработки проекта заказчик получает согласованный проект с сопровождением в органах Государственной экспертизы.
Оставить заявку на «Инсоляцию и КЕО» вы можете через форму обратной связи на сайте либо связавшись по телефону в рабочее время. Обработка и расчет заявки составляет не более 2-х часов в рабочее время. Квалификация наших сотрудников позволяет делать расчеты максимально прозрачными и информативными для быстрого принятия решения наших клиентов.
Если мы Вам не ответили в течение 2-х часов, мы Вам гарантируем 10% скидку от полной стоимости работ. Для этого просим вас написать на [email protected], указав в теме письма инсоляция и кео скидка 10%.
Минстрой: новые правила расчета инсоляции позволят увеличивать высоту проектируемых зданий, не нарушая строительных норм
Речь идет о внесении соответствующих изменений в СП 367, которые строительное ведомство готовит при участии научного сообщества.
Фото: www.siegenia.com
В проект обновляемого свода правил СП 367 включена новаторская инженерная методика расчета естественной освещенности (инсоляции) помещения, сообщает пресс-служба строительного ведомства.
С помощью данной методики удалось вычислить, что создать необходимый уровень светового комфорта (предписываемый действующими строительными нормами) людям, находящимся в помещении, позволяют рядом стоящие здания с белыми и светлыми фасадными материалами, имеющими повышенные коэффициенты отражения света.
Фото: www.i.pinimg.com
Учет свойств материалов с повышенными светоотражающими свойствами повышает эффект от естественного света. Это позволяет, не нарушая профильных СанПиНов, увеличивать этажность (на 1—1,5 этажа) и плотность городской застройки (в пределах 15 %), пояснил один из авторов методики, главный научный сотрудник НИИСФ РААСН, к.т.н. Игорь Шмаров.
Фото: www.minstroyrf.gov.ru
«Это даст возможность высвободить городские площади, которые можно использовать для улучшения инфраструктуры городских территорий, — подчеркнул ученый. — И, кроме того, здесь есть еще один несомненный плюс — сокращение затрат на подводку инженерных коммуникаций», — добавил он.
Фото: www.moskvaokna.ru
Предлагаемый Минстроем обновленный проект СП 367 также учитывает возможность применения фасадного остекления с энергосберегающими стеклами, снижающих потери тепла в помещении в отапливаемый период года и сокращающих расходы на кондиционирование воздуха в летнее время.
Фото: Дмитрий Серебряков / ТАСС
По словам замглавы Минстроя Дмитрия Волкова (на фото), подготовленный документ поможет сделать более удобными общественные пространства и современное городское жилье, а применение новых материалов позволит повысить энергетическую и экономическую эффективность новых объектов.
«Во главе угла — здоровье людей и их комфорт», — резюмировал чиновник.
Фото: www.omskrielt.com
Другие публикации по теме:
Верховный Суд: за нарушение требований инсоляции застройщик должен заплатить штраф
Требования к инсоляции снижены. Дома разрешили строить ближе к детским площадкам и школам
Расчет инсоляции
Расчет инсоляции помещений позволяет подтвердить достаточность попадания прямого солнечного света в помещение. Грамотное проведение расчётных мероприятий позволит не только успешно согласовать проект с соответствующими органами, но и обеспечить комфортное пребывание всех лиц, проживающих на рассматриваемом участке.
Читайте также
Поскольку высокая плотность застройки в городах особенно остро поднимает проблему естественной освещённости, действующая нормативная документация содержит ряд обязательных для соблюдения требований относительно показателей инсоляции. Стоит понимать, что наличие даже одной квартиры, не имеющей должной естественной освещённости, — это серьёзный повод для отказа в согласовании проекта со стороны инспектирующих органов. Иными словами, расчет инсоляции жилого здания — это обязательная процедура в современных реалиях.
Инсоляция — это значительный фактор, благоприятно влияющий на комфортность и безопасность пребывания человека на территории собственного жилища. Показатели данного параметра сегодня регламентированы в отношении следующих объектов:
- жилых зданий;
- учебных учреждений;
- лечебных учреждений;
и других. Для массового строительства наиболее актуален первый пункт, поскольку он указывает на необходимость проведения соответствующих расчётов в отношении новых домов.
Читайте также
Грамотный расчет инсоляции жилых помещений имеет огромное значение в процессе проведения строительных работ, поскольку даёт возможность установить интенсивность потока солнечных лучей для различных часов дня и времён года. Основываясь на этих сведениях, специалисты смогут должным образом определиться с наиболее оптимальным расположением здания или сооружения, при котором все нормы инсоляции будут полностью соблюдены.
Своевременное привлечение высококвалифицированных специалистов к проведению расчётных мероприятий — это гарантия достоверности полученных результатов. Не стоит терять драгоценное время, стараясь справиться с данной операцией имеющимися силами и дорабатывая впоследствии проект после получения замечаний со стороны инспектирующих органов. Намного проще и выгоднее будет просто обратиться за помощью в нашу экспертную организацию. Быстро и качественно осуществим рассчитаем инсоляцию здания, поможем с согласованием строительного проекта.
Инсоляция — это облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией)
Расчет инсоляции помещений
Чтобы качественный расчет продолжительности инсоляции помещения стал возможен, необходимо предоставить нашему эксперту документацию следующего рода:
- проектную;
- техническую;
- разрешительную.
Помимо этого, у заказчика могут запросить сведения о результатах обследования почвы на том земельном участке, где предполагается проведение строительных работ.
Если говорить вкратце, то услуга работает преимущественно с геометрическими характеристиками исследуемых зданий и сооружений. Вышеперечисленная документация необходима для того, чтобы эксперт мог определиться с геометрическими характеристиками не только самого будущего строения, но и всех его основных систем. На основании этих показателей и может быть оказана услуга.
Сегодня данная процедура может проводиться с применением двух основных методик:
- Вручную. Все необходимые расчёты проводятся с помощью инсоляционного графика и подходящих формул.
- Автоматизированно. В таком случае расчет солнечной инсоляции помещения осуществляется с применением специального программного обеспечения.
Наибольшей точности результатов позволяет добиться именно второй способ. Применение специальных программ при проведении таких мероприятий — это эффективное и современное решение, позволяющее в короткие сроки получить необходимый результат.
Расчет инсоляции участка вручную, однако, не уходит на второй план в силу своей удобности, универсальности и пригодности к проведению в полевых условиях. Он может быть использован как для получения предварительных сведений, так и для проверки уже имеющейся информации. Обычно чрезмерно высокий разброс между ручным и автоматическим методом расчёта сигнализирует о наличии ошибок при проведении тех или иных работ.
Основываясь на полученных результатах, специалисты смогут определить:
- время инсоляции;
- число интервалов инсоляции;
- инсолируемые участки.
Все выявленные показатели подвергаются проверкам на соответствие существующим нормативам, при необходимости в проект вносятся корректировки.
Расчет инсоляции территории может проводиться как в составе комплексной строительной экспертизы, так и в частном порядке
Какой порядок расчета?
Всё начинается с заявки на проведение соответствующих мероприятий. Клиент получает первичную консультацию по всем интересующим его вопросам, с ним согласуются все основные нюансы услуги:
- стоимость;
- сроки проведения;
- дополнительные мероприятия.
Под дополнительными мероприятиями может подразумеваться, например, помощь эксперта в вопросе согласования проекта в соответствующих органах. Если расчет инсоляции жилого помещения заказывался с целью использования заключения в судебном разбирательстве, наш специалист также сможет лично присутствовать на заседании.
После того, как договорённости по всем вопросам были достигнуты, заключается договор. Это, в свою очередь, становится сигналом к проведению дальнейших мероприятий.
На первом этапе процедуры эксперты занимаются сбором и анализом всей документации, связанной с рассматриваемым объектом. Если заказчик сможет своевременно предоставить полный пакет необходимых документов, срок проведения расчётных мероприятий будет существенно сокращён.
Читайте также
Экспертиза кровли
кровля — это оболочка крыши или покрытия сооружения. Поэтому и проводимые в отношении них процедуры, будь то ремонт или экспертиза, неодинаковы по составу
Поскольку расчет инсоляции здания зачастую заказывается в отношении ещё только запланированного здания, нередко все основные мероприятия ограничиваются работой с документацией с последующим проведением расчётных мероприятий ручным или автоматическим методом. Однако в некоторых случаях данная процедура заказывается для возводимых или сданных в эксплуатацию сооружений. Тогда услуга превращается в комплексную экспертизу, поскольку к изучению документации добавляются визуальные, инструментальные и лабораторные обследования непосредственно на объекте строительства.
Вне зависимости от того, на какой именно стадии строительства рассчитывались инсоляционные показатели, по окончании всех проведённых работ составляется экспертное заключение. В последнем отображаются все реализованные мероприятия и их результаты, а также указываются ссылки на соответствующие положения нормативной документации. Экспертное заключение — официальный документ, коим можно уверенно оперировать в рамках судебных и досудебных споров. Опровергнуть сведения, предоставленные аттестованной экспертной организацией, возможно лишь путём проведения ещё одной экспертизы силами другого учреждения.
Зачем нужен расчет?
Читайте также
Обследование мостов
Обследование мостов — сложная процедура, которая может проводиться в плановом (средняя периодичность — один раз в пять-десять лет) и внеплановом порядке.
Чуть ранее мы уже определились с тем, что расчет позволяет принять оптимальные проектные решения в отношении строительного объекта и расположить строение таким образом, чтобы оно полностью соответствовал принятым нормам освещённости.
Тогда у читателя мог возникнуть вполне закономерный вопрос: а зачем же нужен расчет продолжительности инсоляции помещения уже сданного в эксплуатацию здания? Причин может быть множество. Предположим, освещённость помещений объекта значительно ухудшилась вследствие возведения вблизи него нового строения и больше не соответствует существующим нормативам. Данное обстоятельство — серьёзный повод для инициации судебного разбирательства с компанией, ответственной за строительство нового здания. Однако завершить спор в свою пользу истец сможет лишь при наличии должного обоснования своей точки зрения. Наше экспертное заключение на роль такого обоснования подойдёт просто прекрасно.
Помимо прочего, расчет инсоляции территории может помочь:
- признать здание или сооружение непригодным для дальнейшего проживания;
- остановить строительный процесс;
- добиться снижения или увеличения стоимости строительного объекта.
Иными словами, расчет инсоляции жилых зданий — это крайне полезная процедура, имеющая огромный потенциал. Однако должную эффективность она сможет иметь лишь в том случае, если будет проведена с должной внимательностью и ответственностью. Если Вас интересует качественная услуга, обращайтесь в нашу экспертную организацию. Быстро проведём все необходимые мероприятия, бесплатно проконсультируем по множеству вопросов. Работаем добросовестно, по доступным ценам. Гарантируем индивидуальный подход к каждому клиенту.
Будем ждать Вас в нашей экспертной организации!
Другие услуги нашей организации:
Расчет солнечной инсоляции | PVEducation
На основе уравнения положения солнца на небе в течение года можно рассчитать максимальное количество солнечной инсоляции на поверхности при определенном угле наклона как функцию широты и дня года. Эти расчеты также важны при использовании экспериментальных данных счетчиков солнечного часа. Следующие анимации рассчитывают дневную солнечную освещенность, солнечную инсоляцию и количество часов в течение дня, когда светит солнце.Они не включают в себя местные погодные эффекты, поэтому эти теоретические графики не используются при определении размеров системы или прогнозировании работы. Описание каждого графа дано в подписи внизу.
График показывает интенсивность прямого излучения в Вт / м² в течение дня. Это количество энергии, которое будет получать концентратор слежения при отсутствии облака. Время — местное солнечное время. Установите широту своего местоположения, а затем отрегулируйте ползунок дня, чтобы увидеть, сколько радиации существует для каждого дня в году.Нажмите на график для числовых данных
Средняя дневная солнечная инсоляция в зависимости от широты. Три кривые — падающая солнечная инсоляция, горизонтальная солнечная инсоляция и солнечная инсоляция на названной поверхности, как определено на странице Module Tilt. Суточная инсоляция численно равна количеству солнечных часов в сутки. Предполагается, что модуль обращен к экватору так, что он обращен на юг в северном полушарии и на север в южном полушарии. Поскольку широта корректируется через ноль при пересечении экватора, модуль смотрит в противоположном направлении.график внезапно меняется на экваторе, поскольку теперь модуль смотрит в противоположном направлении. Нажмите на график для числовых данных
Количество часов, в течение которых солнце светит каждый день, то есть количество часов между восходом и заходом солнца каждый день. На широтах выше 67 ° солнце светит 24 часа в течение части года. Удивительно, но в среднем за год солнце светит в среднем 12 часов в день во всем мире. В северных широтах средняя интенсивность ниже, чем в южных широтах.Нажмите на график для числовых данных
Уравнения для построения вышеуказанных графиков приведены ниже. Эти уравнения рассчитываются по солнечному времени, а не по местному времени. Коррекция между местным солнечным временем и местным временем приведена на странице «Положение Солнца».
Количество солнечных часов — это просто время между восходом солнца:
Восход солнца = 12−1150cos − 1 (−sinφsinδcosφcosδ)
и закат:
Закат = 12 + 1150cos − 1 (−sinφsinδcosφcosδ)
Прямая составляющая солнечного излучения определяется по воздушной массе:
ID = 1.353 × 0,7 (AM0,678)
Массу воздуха можно определить по формуле воздушной массы:
AM = 1cosθ
Как рассчитать солнечную инсоляцию
Обновлено 28 декабря 2020 г.
Автор: S. Hussain Ather
Приятно выйти на улицу и позволить солнечному свету упасть на лицо. Чтобы выяснить, сколько на самом деле солнечного света, нужно рассчитать так называемую солнечную инсоляцию . Солнечная инсоляция также дает вам возможность определять физическое выветривание в засушливых регионах, таких как пустыни.
Расчет солнечной инсоляции
Солнечная инсоляция — это количество солнечной радиации по размеру площади поверхности во времени. Фотоэлектрические генераторы, вырабатывающие электроэнергию из поступающего солнечного света, измеряют инсоляцию как средней освещенности в киловатт на квадратный метр (кВт / м 2 ).
Иногда используется другой вариант, в котором используется компонент времени, киловатт-часы по сравнению с киловатт-часами в пиковый год кВтч / (кВтп * год).Это означает, что вы можете создать формулу солнечного излучения, измерив мощность солнечного света над определенной областью в течение определенного периода времени .
Ученые также используют термин поток для обозначения солнечного излучения на единицу горизонтальной площади в определенной области. Это похоже на магнитный поток, количество магнитного поля, проходящего через двумерную поверхность, но, в этом случае, поток солнечной инсоляции также может варьироваться в зависимости от того, как далеко находится Земля.
Плотность потока на верхушке атмосферы можно измерить с помощью
F = F_0 \ times \ cos {\ theta_0}
для F O Плотность солнечного потока в наивысшей точке атмосферы и зенитный угол Солнца θ 0 , угол между вашим зенитом и центром солнечного диска. Ваш зенит — это линия, идущая прямо вертикально в атмосферу, когда вы стоите где-то на Земле.
Солнечная инсоляция также может быть измерена как значение f люкс, разделенное на площадь горизонтальной поверхности .Эти величины также используются при вычислении скорости, с которой энергия Солнца достигает поверхности Земли. Формула солнечного излучения показала ученым, что солнечное излучение в самой высокой точке атмосферы изменяется примерно на 7% в течение года с 1,412 кВт / м 2 в январе до 1,321 кВт / м 2 в июле, из-за того, как Земля движется все ближе и дальше от Солнца.
Воздушная масса в солнечной инсоляции
Вы также можете определить прямую составляющую солнечного излучения по формуле 1.353 x 0,7 M для коэффициента массы воздуха M , который равен (1 / cosθ 0 ) .678 для зенитного угла θ 0 . Воздушная масса — это пропорция того, какую часть атмосферы солнечный свет должен пройти за один момент, и через какую часть атмосферы солнечный свет должен пройти, если бы солнце было прямо под наблюдением.
Это означает, что если бы солнце находилось прямо над вашей головой, масса воздуха была бы 1, так как два значения пропорции были бы равны.Когда солнце находится очень высоко в небе, значение cos θ 0 относительно мало и незначительно.
direct Часть солнечного излучения — это количество излучения, исходящего непосредственно от солнца . Рассеянное излучение — это то, насколько небо и атмосфера рассеивают излучение. Отраженное излучение — это количество, отраженное водными объектами на Земле.
Другие методы расчета солнечной инсоляции
Вы можете использовать онлайн-расчет солнечной инсоляции от PV Education для расчета солнечной инсоляции.Убедитесь, что вы понимаете переменные и уравнения, стоящие за калькулятором. Любой калькулятор инсоляции, такой как этот, учитывает положение солнца в космосе и максимальную солнечную инсоляцию на поверхности под определенным углом.
Калькулятор использует солнечную инсоляцию как коэффициент, зависящий от широты и дня года. Это позволяет ему выполнять расчет с учетом теории Солнечной системы, а также экспериментальных результатов.
Свойства, связанные с солнечной инсоляцией
Эти наблюдения солнечного света дают ученым другие величины, которые они могут вычислить, например, солнечную постоянную S, задаваемую формулой
S = F_0 \ frac {r} {R_0} \ times \ cos {\ theta_0}
с текущим расстоянием между Солнцем и Землей r и средним расстоянием между Солнцем и Землей r 0 . Это дает ученым более простой способ определить, как движение между Солнцем и Землей влияет на солнечный свет. Плотность солнечного потока F также можно рассчитать как изменение солнечного нагрева в наивысшей точке атмосферы на единицу площади за разность во времени, задаваемую соотношением dQ / dt . Это актуально для инженерных солнечных батарей, которые используют изменения солнечного света в течение дня для производства электроэнергии.
Более продвинутые калькуляторы с тонкими нюансами могут учитывать определенные особенности, такие как погодные эффекты, для прогнозирования солнечной инсоляции в различные дни.Другие полезные свойства солнечного света включают прямую нормальную освещенность ( DNI ), количество солнечного излучения, которое объект или область испытывает по размеру самой области.
При выполнении этого расчета падающий солнечный свет должен быть перпендикулярен поверхности. Эти факторы, такие как солнечная инсоляция, зависят от атмосферы, угла наклона Солнца и расстояния между Солнцем и Землей, поэтому более сложные вычисления могут описать их, чтобы сделать более значимые измерения.
Расчет солнечной радиации в зависимости от инсоляции
При использовании калькуляторов для вычисления значений солнечной инсоляции вы должны понимать физику, лежащую в основе самой солнечной инсоляции. Есть несколько простых математических уравнений, которые могут описать солнечную инсоляцию. Это может помочь вам узнать больше о том, как солнечная инсоляция используется в областях исследований, которые используют силу солнечного света.
Солнечная инсоляция тесно связана с самой солнечной радиацией, но инсоляция дает вам более точный способ вычисления радиации от одного объекта, имеющего отношение к энергии, а не просто измерения самого солнечного света.
Солнечное излучение — это электромагнитный свет, исходящий непосредственно от солнца. Обычно это диапазон от видимого света до ультрафиолетовых лучей, а в некоторых случаях даже до рентгеновских лучей и инфракрасных волн. Это означает, что солнечное излучение дает вам надежный способ определения света, поддерживающего жизнь на Земле. Атмосфера, окружающая планету, обычно отклоняет другие, более вредные компоненты солнечного излучения.
Вы можете использовать расчет солнечной радиации для определения реакций ядерного синтеза самого Солнца.Эти явления производят гелий Солнца из 700 миллионов тонн водорода в секунду. Знаменитое уравнение Эйнштейна E = mc 2 описывает этот процесс, который разрывает атомные связи между атомами водорода для получения энергии реакции E в джоулях, потери массы в процессе m в кг и скорость света c (3,8 x 10 8 м / с). Процесс слияния — это то, как солнце производит электромагнитные волны излучения.
Использование солнечной инсоляции
Конструкции солнечных систем полагаются на солнечную инсоляцию, чтобы измерить, насколько мощными они должны быть, чтобы быть максимально эффективными.Инженеры, работающие над этими проектами, используют солнечную инсоляцию, чтобы определить, как оценить, сколько энергии должны производить фотоэлектрические системы.
Данные, относящиеся к солнечной инсоляции, также полезны для определения, интерпретации и сравнения типов физической погоды на Земле из-за орбиты Земли вокруг Солнца. Это распространяется на карбонатные или кремнисто-карбонатные пандусы, геологические особенности с уклоном от низкого градиента к мелководным береговым линиям в выяснении того, как Земля улавливает тепло от Солнца, формируя эти особенности.
Наконец, инженеры-строители должны учитывать излучение и солнечную инсоляцию при создании зданий, способных выдерживать температуру и тепло солнца.
Расчет солнечной инсоляции
Что такое солнечная изоляция?
Солнечная инсоляция — это количество солнечного излучения или электромагнитной энергии, полученное в определенной точке на поверхности земли. При расчете солнечной инсоляции необходимо учитывать такие переменные, как угол склонения Солнца, зенитный угол, часовой угол и облачность.Единицы солнечной инсоляции обычно составляют кВтч / м2 / день — что представляет собой дневное количество солнечной энергии в киловатт-часах, падающей на квадратный метр площади поверхности земли.
Расчет солнечной инсоляции
Часовой угол (H) рассчитывается по формуле:
Н = 15 град х (время — 12).
Время равняется часу дня с полуночи
Зенитный угол (Z) рассчитывается по формуле:
Z = cos-1 (sinXsinY + cosXcosYcosH).
Зенитный угол — это угол от точки прямо над головой до точки положения солнца на небе.Где
X: широта
Y: угол склонения Солнца
H: часовой угол
Угол склонения Солнца — это угол между плоскостью, перпендикулярной падающему солнечному излучению, и осью вращения Земли. Угол склонения Солнца варьируется от + 23,5 градуса во время летнего солнцестояния до -23,5 градуса во время зимнего солнцестояния и 0 градусов во время весеннего и осеннего равноденствий.
Солнечная инсоляция (I) может быть рассчитана по следующей формуле:
I = S cosZ .
Где S: солнечная постоянная — около 1000 Вт / м2
Z: зенитный угол из уравнения выше
Максимальное количество солнечной инсоляции на поверхности при определенном угле наклона можно рассчитать, зная широту и день года, на основе уравнения положения солнца на небе в течение года.Эти расчеты также важны для использования экспериментальных данных с регистраторов солнечного часа.
Использование солнечных часов
Суточная инсоляция численно равна количеству солнечных часов в сутки. Предполагается, что модуль обращен к экватору так, что он направлен на юг в северном полушарии и на север в южном полушарии. Когда широта изменяется на ноль при пересечении экватора, модуль смотрит в противоположном направлении.
Количество часов, в течение которых солнце светит каждый день, — это количество часов между восходом и заходом солнца в этот день.В определенные периоды года на широтах и выше 67 ° солнце светит 24 часа. Удивительно, но, если считать за год, солнце светит в среднем 12 часов в день во всем мире. В северных широтах средняя интенсивность ниже, чем в южных.
Количество солнечных часов — это просто время между обоими
Восход солнца, который рассчитывается как:
Восход солнца = 12− (115 0 cos −1 (−sinφ sinδ / cosφ cosδ)
и закат, который рассчитывается как:
Закат = 12+ (1/15 0 cos — 1 (−sinφ sinδ / cosφ cosδ)
По воздушной массе определяется прямая составляющая солнечного излучения:
Для определения воздушной массы используется формула Air Mass:
AM = 1 / cosθ
Как рассчитывается солнечная радиация — Справка
Доступно с лицензией Spatial Analyst.
Инструменты анализа солнечного излучения рассчитывают инсоляцию на ландшафте или в определенных местах на основе методов алгоритма полусферической видимости, разработанного Rich et al. (Rich 1990, Rich et al. 1994) и развиты Fu and Rich (2000, 2002).
Общее количество радиации, рассчитанное для конкретного местоположения или области, дается как глобальная радиация. Расчет прямой, рассеянной и глобальной инсоляции повторяется для каждого местоположения объекта или каждого местоположения на топографической поверхности, создавая карты инсоляции для всей географической области.
Уравнения солнечного излучения
Расчет глобального излучения
Глобальное излучение (Global до ) рассчитывается как сумма прямого (Dir до ) и диффузного (Dif до ) излучения всех секторов карты солнца и карты неба. соответственно.
Global tot = Dir tot + Dif tot Прямая солнечная радиация
Полная прямая инсоляция (Dir до ) для данного местоположения является суммой прямой инсоляции (Dir θ, α ) из всех секторов карты солнца:
Dir tot = Σ Dir θ, α (1) Прямая инсоляция от сектора карты солнца (Dir θ, α ) с центром тяжести в зенитный угол (θ) и азимутальный угол (α) рассчитываются с использованием следующего уравнения:
Dir θ, α = S Const * β м (θ) * SunDur θ, α * SunGap θ, α * cos (AngIn θ, α ) (2)
- где:
- S Const — солнечный поток за пределами атмосферы на среднем расстоянии Земля-Солнце, известный как солнечная постоянная.Солнечная постоянная, использованная в анализе, составляет 1367 Вт / м 2 . Это согласуется с солнечной постоянной Всемирного радиационного центра (WRC).
- β — Коэффициент пропускания атмосферы (усредненный по всем длинам волн) для кратчайшего пути (в направлении зенита).
- м (θ) — Относительная длина оптического пути, измеренная как пропорция по отношению к зенитной длине пути (см. Уравнение 3 ниже).
- SunDur θ, α — Продолжительность времени, представленная сектором неба.Для большинства секторов он равен дневному интервалу (например, месяц), умноженному на часовой интервал (например, полчаса). Для частичных секторов (около горизонта) продолжительность рассчитывается с использованием сферической геометрии.
- SunGap θ, α — Доля зазора для сектора солнечной карты.
- AngIn θ, α — угол падения между центром тяжести сектора неба и осью, перпендикулярной поверхности (см. Уравнение 4 ниже).
Относительная оптическая длина, м (θ), определяется зенитным углом Солнца и высотой над уровнем моря.Для зенитных углов менее 80 ° его можно рассчитать по следующей формуле:
м (θ) = EXP (-0,000118 * Elev - 1,638 * 10 -9 * Elev 2 ) / cos (θ) (3) - где:
- θ — зенитный угол Солнца.
- Elev — Высота над уровнем моря в метрах.
Влияние ориентации поверхности учитывается путем умножения на косинус угла падения. Угол падения (AngInSky θ, α ) между поверхностью пересечения и заданным сектором неба с центром тяжести под зенитным углом и азимутальным углом рассчитывается с использованием следующего уравнения:
AngIn θ, α = acos (Cos ( θ) * Cos (G z ) + Sin (θ) * Sin (G z ) * Cos (α-G a )) (4) Расчет диффузного излучения
Для каждого сектора неба, Рассеянное излучение в его центре тяжести (Dif) рассчитывается, интегрируется по временному интервалу и корректируется с учетом доли зазора и угла падения с использованием следующего уравнения:
Dif θ, α = R glb * P diff * Dur * SkyGap θ, α * Вес θ, α * cos (AngIn θ, α ) (5) - где:
- R glb — Глобальное нормальное излучение (см. уравнение 6 ниже).
- P dif — Доля рассеянного потока нормального глобального излучения. Обычно это примерно 0,2 для условий очень ясного неба и 0,7 для условий очень облачного неба.
- Dur — Временной интервал для анализа.
- SkyGap θ, α — Доля зазора (доля видимого неба) для сектора неба.
- Вес θ, α — доля диффузного излучения, исходящего в данном секторе неба, по отношению ко всем секторам (см. Уравнения 7 и 8 ниже).
- AngIn θ, α — угол падения между центроидом сектора неба и поверхностью пересечения.
Глобальное нормальное излучение (R glb ) может быть рассчитано путем суммирования прямого излучения из каждого сектора (включая секторы с препятствиями) без поправки на угол падения, а затем поправки на долю прямого излучения, которая равна 1- P diff :
R glb = (S Const Σ (β m (θ) )) / (1 - P dif ) (6) Для модели однородного рассеянного неба , Вес θ, α рассчитывается следующим образом:
Вес θ, α = (cosθ 2 - cosθ 1 ) / Div azi (7) - где:
- θ 1 и θ 2 — ограничивающие зенитные углы сектора неба.
- Div azi — Количество азимутальных делений на карте неба.
Для стандартной модели облачного неба Вес θ, α рассчитывается следующим образом:
Вес θ, α = (2cosθ 2 + cos2θ 2 - 2cosθ 1 - cos2θ 1 ) / 4 * Div azi (8) Общее рассеянное солнечное излучение для данного местоположения (Dif до ) рассчитывается как сумма рассеянного солнечного излучения (Dif) от всех секторов карты неба:
Dif tot = Σ Dif θ, α (9) Ссылки
Fu, P.2000. Геометрическая модель солнечного излучения с приложениями в ландшафтной экологии. Кандидат наук. Диссертация, факультет географии, Канзасский университет, Лоуренс, Канзас, США.
Fu, P., and P. M. Rich. 2000. Руководство Solar Analyst 1.0. Институт экологического моделирования Гелиоса (HEMI), США.
Fu, P., and P. M. Rich. 2002. «Геометрическая модель солнечного излучения с приложениями в сельском и лесном хозяйстве». Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве 37: 25–35.
Рич, П. М., Р. Дубая, В.А. Хетрик, С. С. Сохранение. 1994. «Использование моделей видимости для расчета перехваченного солнечного излучения: приложения в экологии. Технические документы Американского общества фотограмметрии и дистанционного зондирования, 524–529.
Рич, П.М. и П. Фу. 2000.» Топоклиматические модели местообитаний. «Труды Четвертой Международной конференции по интеграции ГИС и моделирования окружающей среды
Связанные темы
Отзывы по этой теме?
Улучшенный метод расчета прямого падающего солнечного излучения на основе почасовых данных солнечной инсоляции в моделировании энергопотребления зданий
Основные моменты
- •
Были проанализированы расчеты падающего солнечного излучения в DOE-2, EnergyPlus и DeST.
- •
Предложен улучшенный метод расчета прямого падающего солнечного излучения.
- •
Предложенный метод был продемонстрирован и апробирован в восьми городах Китая.
- •
Он способствует BEMP для повышения точности моделирования нагрузок здания.
Реферат
Солнечное излучение значительно влияет на энергопотребление зданий и выработку электроэнергии интегрированными фотоэлектрическими системами (BIPV).Часовая солнечная инсоляция (Вт · ч / м 2 ), представленная как количество солнечной радиации, собранной на земле в течение 1-часового периода, является наиболее распространенными данными солнечной радиации, доступными и широко используемыми в файлах погоды, применяемых в программах моделирования энергопотребления зданий. (БЭМП). Поскольку солнечный луч и положение меняются со временем, использование почасовых данных инсоляции в качестве входных данных может привести к ошибкам в оценке прямого падающего солнечного излучения на определенную поверхность. В этом исследовании сначала анализируются методы, используемые в BEMP для расчетов прямого падающего солнечного излучения, и предлагается улучшенный метод, использующий новый алгоритм для оценки солнечной радиации.Алгоритм предполагает, что солнечная освещенность изменяется линейно в течение 1-часового периода и может быть оценена на основе солнечной освещенности на половине часов и наклоне. Собранные данные прямой нормальной солнечной освещенности за 2016 год от восьми станций солнечного излучения в Китае были использованы для демонстрации предлагаемого метода и оценки его производительности путем сравнения результатов с результатами трех традиционных методов, используемых в BEMP, а также наземных истинных измерений. Кроме того, в этом исследовании изучаются факторы, влияющие на точность результатов расчетов.Результаты оценки прямого падающего солнечного излучения показывают, что предложенный метод обеспечивает наилучшую точность, за ним следуют методы, используемые в DOE-2, EnergyPlus и DeST. Предлагаемый метод гарантирует, что ежечасная прямая солнечная инсоляция останется неизменной и отражает изменение прямой солнечной освещенности в течение 1-часового периода времени. Предлагаемый метод может быть принят в BEMP для повышения точности расчета солнечного излучения, тем самым повышая точность моделируемых характеристик здания и производства BIPV.
Ключевые слова
Прямое падающее солнечное излучение на поверхности
Метод расчета
Почасовая солнечная инсоляция
Моделирование энергии здания
Системы BIPV
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текст
© 2020 Elsevier B.V. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Улучшенный метод расчета прямого падающего солнечного излучения на основе почасовых данных солнечной инсоляции в моделировании энергопотребления зданий
Реферат
© 2020 Elsevier B.V. Солнечное излучение значительно влияет на потребление энергии зданиями и выработку энергии в интегрированных фотоэлектрических системах здания (BIPV). Часовая солнечная инсоляция (Втч / м2), представленная как количество солнечной радиации, собранной на земле в течение 1-часового периода, является наиболее распространенными данными о солнечной радиации, доступными и широко используемыми в файлах погоды, применяемых в программах моделирования энергии зданий (BEMP) . Поскольку солнечный луч и положение меняются со временем, использование почасовых данных инсоляции в качестве входных данных может привести к ошибкам в оценке прямого падающего солнечного излучения на определенную поверхность.В этом исследовании сначала анализируются методы, используемые в BEMP для расчетов прямого падающего солнечного излучения, и предлагается улучшенный метод, использующий новый алгоритм для оценки солнечной радиации. Алгоритм предполагает, что солнечная освещенность изменяется линейно в течение 1-часового периода и может быть оценена на основе солнечной освещенности на половине часов и наклоне. Собранные данные прямой нормальной солнечной освещенности за 2016 год от восьми станций солнечного излучения в Китае были использованы для демонстрации предлагаемого метода и оценки его производительности путем сравнения результатов с результатами трех традиционных методов, используемых в BEMP, а также наземных истинных измерений.Кроме того, в этом исследовании изучаются факторы, влияющие на точность результатов расчетов. Результаты оценки прямого падающего солнечного излучения показывают, что предложенный метод обеспечивает наилучшую точность, за ним следуют методы, используемые в DOE-2, EnergyPlus и DeST. Предлагаемый метод гарантирует, что ежечасная прямая солнечная инсоляция останется неизменной и отражает изменение прямой солнечной освещенности в течение 1-часового периода времени. Предлагаемый метод может быть принят в BEMP для повышения точности расчета солнечного излучения, тем самым повышая точность моделируемых характеристик здания и производства BIPV.
Основное содержание
Загрузить PDF для просмотраПросмотреть больше
Больше информации
Меньше информации
Закрывать
Введите пароль, чтобы открыть этот PDF-файл:
Отмена
В ПОРЯДКЕ
Подготовка документа к печати…
Отмена
(PDF) Простой метод расчета годовой инсоляции на солнечных коллекторах
Простой метод расчета годовой инсоляции на солнечных коллекторах
eqns (3a-c) для угла падения 0, eqn (8) для
угол падения по горизонтали 08 и уравнение (12) для начала временного затенения
используются в уравнении (7) для получения
/// bn =
t
0.972 двухосный
0,899 одноосный полярный
0,688 одноосный восток-запад
0,857 L = 25 °, одноосный север-юг
0,787 L = 35 °, одноосный север-юг
0,692 L = 45 °, одна ось север-юг.
(13)
Эти результаты следует сравнить с корреляциями Rabl
[l], основанными на фактических данных,
1 0,972
| 0,884
т / фунт «
= ~ 0,728
|
0.838
| 0,787
L 0,715
двухосный
одноосный полярный
одноосный восток-запад
L = 25 °, одноосный север-юг
L = 35 ‘, одноосный север-юг
L = 45 °, одна ось север-юг.
(14)
Во всех случаях прогнозы, основанные на приближении
среднегодовых значений к значениям равноденствия, достаточно точны. Даже для случаев одноосных трекеров восток-запад
и одноосных трекеров север-юг, для которых в уравнении (3) вводится большая ошибка на
(для угла падения
) в предположении равноденствия. , прогнозируемое значение
не более чем на 5% меньше фактического значения.
(d)
Среднее склонение Солнца
Хотя предположение, что равноденствие является средним в смысле
, что среднегодовой период светового дня составляет 12 часов,
не является строго правильным, чтобы просто принять среднее солнечное склонение
8 нуля (его значение в день равноденствия). Это случай
, потому что склонение Солнца не входит в соответствующие уравнения
как само 6, а скорее в форме
cos & sin & или cos 26.Так как cos <8> #
, чтобы использовать
F
-8o
8o
f
dSsinS = 0
-, поэтому
80
f
d8 cos28 = 0,946
-8o
(с
8o
= 0.4093 радиана, что соответствует 23,45 °), а не
, чем
COS <~> = C0S2 <8>
= 1.
В принципе, эти средние значения должны быть средними значениями инсоляционной массы —
. Однако для простоты мы используем простые средние арифметические
. Точность наших результатов
(представленных ниже), кажется, оправдывает это приближение
.
Если бы мы использовали эти более подходящие средние там, где имеет место склонение Солнца
485
: а именно, в уравнениях (3b-c) для угла падения
и в уравнении (8) для угла падения
Солнце на горизонтали, для получения результатов можно использовать ту же процедуру, описанную выше
.
/// bn =
0.971 двухосный
0,871 одноосный полярный
0,712 одноосный восток-запад
0,835 L = 25 °, одноосный север-юг
0,771 L = 35 °, одноосный север-юг
0,684 L = 45 °, одна ось север-юг.
.t. ПЛОСКИЕ КОЛЛЕКТОРЫ С НАКЛОНОМ, РАВНОМЕРНЫМ ШИРИНЕ
В отличие от рассмотренных выше примеров концентрирующих коллекторов слежения
, плоские коллекторы принимают диффузную составляющую инсоляции
и имеют значительную зависимость от широты для годового Инсоляция на
им.Поскольку эта падающая инсоляция сильно зависит от угла наклона
, мы рассмотрим случай, возможно, представляющий наибольший интерес для солнечных систем с почти постоянными круглогодичными нагрузками
, а именно, когда наклон равен широте. Это угол наклона
, который максимизирует ежегодное падение инсоляции на коллектор
(обращенный на юг).
Мы снова аппроксимируем среднегодовую инсоляцию
его значением равноденствия и покажем, что довольно точные результаты прогноза
для случая плоского коллектора
с углом наклона, равным широте.Для расчета краткосрочной средней инсоляции
(например, месяц или меньше) средняя инсоляция
[может быть рассчитана по [4].
I KT h —
= «[ex {Kdiffuse (P
sin 2 L + d. Cos 2 L)
+] ~ луч (l —
d) Rb}
(15)
, где мы предполагаем знание средней четкости
index / (‘r и внешней инсоляции на горизонте —
tal I ~ x для рассматриваемого периода, p — коэффициент отражения земли
(здесь принимается равным 0 .2), d — доля рассеянной
глобальной инсоляции, / ~ aifruse и / (~ am — модификаторы среднего угла падения
для диффузного и
лучевого излучения, соответственно, а Rb — коэффициент преобразования для луча
. излучение от горизонтали к наклонной поверхности
[4],
Rb = cos 8. sin hs ‘/ (cos L. cos 6.
