Фізико-біологічна характеристика інсоляції і її роль у житті людей. Виникнення конвективних потоків повітря в просторі між будинками при дії інсоляції. Методи розрахунку інсоляції. Гарантійно-інсоляційні зони і їх застосування для проектування забудови.
1. Фізико-біологічна характеристика інсоляції і її роль у житті людей
Сонячні промені, подолавши атмосферу, приходять до земної поверхні й за довжиною хвиль знаходяться в межах від 289 нм до 360 мкм, а довгохвильове > 360 мкм випромінювання майже повністю поглинається атмосферою і не доходить до земної поверхні. Цей спектр включає ультрафіолетове, видиме та інфрачервоне випромінювання. Кожна складова сонячного спектра має свої властивості і по-різному впливає на життєві процеси на Землі. Так, тепловий баланс Землі зберігається головним чином за рахунок енергії інфрачервоного випромінювання, на долю якого у сонячному спектрі припадає близько 50% загальної енергії, оскільки весь сонячний спектр більше ніж на половину складається з інфрачервоних променів із довжиною хвиль від 750 нм до 1 мм, а ще 50% від загальної кількості енергії припадає на видиме світло в діапазоні випромінювань від 400 до 780 нм.
З усієї кількості енергії, яка надходить від Сонця, 14% витрачається на нагрівання атмосфери [12,45,52], близько 42% відбивається у космічний простір. Решта за різних умов [12,51] надходить до земної поверхні. Без цього, як уже доведено, не відбувалися б життєві процеси, не було б живої природи на Землі. Теплова сонячна постійна показує кількість променевої енергії, яка падає на поверхню, перпендикулярну напрямку променів протягом 1 хв., при відстані цієї поверхні від Сонця, що дорівнює одній астрономічній одиниці. Чисельно значення теплової сонячної постійної за європейською шкалою приймається рівним 7,831 дж/см2?хв.
У посібнику для проектування [64] наведені дані про сумарну сонячну радіацію, яка надходить на вертикальні та на горизонтальні поверхні різної орієнтації в різний час дня при безхмарному небі, а в іншій таблиці при дійсних умовах захмареності неба на вертикальні поверхні в ккал/м2?год. Так, у Києві відповідно до цього посібника [64] (табл. 3) найвища сумарна сонячна радіація при дійсних умовах захмареності неба надходить у березні з 8 до 9 годин дня на фасади східної орієнтації й дорівнює 651 ккал/м2?год.
Дещо менша, але також висока сумарна радіація зафіксована при західній орієнтації поверхні в травні з 16 до 17 години і дорівнює 638 ккал/м2?год.
Столиця республіки Молдова Кишинів знаходиться, як відомо, південніше Києва, а от сумарна сонячна радіація в ньому зафіксована також при східній орієнтації вертикальної поверхні [64] до 8 годин ранку в серпні, вона дорівнює 533 ккал/м2?год., що на 118 ккал менше, ніж у Києві. Високий показник сумарної радіації в Кишиневі спостерігається при західній орієнтації поверхні і теж у серпні з 15 до 16 години й дорівнює 508 ккал/м2?год.
Цікаво, що у Москві спостерігається близька до цього сумарна радіація при східній орієнтації поверхні у липні [64] до 8 години ранку, вона дорівнює 507 ккал/м2?год. За цим показником слідує сумарна радіація на поверхнях південної орієнтації в березні з 13 до 14 години (474 ккал/м2?год.) і аж тоді вже на поверхнях західної орієнтації у квітні з 15 до 16 години і в липні з 16 до 17 години, яка дорівнює 466 ккал/м2?год.
Наведені дані свідчать про те, що Сонце є величезним джерелом тепла на планеті Земля, без якого неможливе багатоманітне біологічне життя, зокрема життя людини.
Обчислення показують [12], що за рік Земля одержує разом з інфрачервоним випромінюванням Сонця 6,7?1020 кал. тепла.
Із 44% загальної кількості сонячної променевої енергії, яка потрапляє в атмосферу, гідро- і літосферу Землі, майже половина (близько 20%) витрачається [12] на теплообмін випромінюванням, 18% на випромінювання вологи і 6% на конвективний нагрів повітря, тобто в буквальному розумінні на вітер. У середньому за рік зі всієї поверхні земної кулі випаровується Сонцем 520 тис. км3 води. Стільки ж назбирується приблизно й опадів на Землю. Тільки це відбувається нерівномірно і неводночас по поверхні її території. Із 42% сонячного тепла, що відбивається Землею у космічний простір, 38% припадає на частку атмосфери і лише 4% на саму поверхню Землі. У стані незупинного променевого теплообміну з навколишнім середовищем знаходиться кожний живий організм, у тому числі й організм людини. Це значить, що стан організму людини значною мірою залежить від температури середовища, від балансу температур у ньому, враховуючи, що максимум випромінювання тіла людини відбувається на хвилі 930 мкм.
Не менш важливу роль у житті людини й всього живого відіграє видиме світло. Воно, як і всі інші промені сонячного спектра, буває у вигляді прямих та дифузних променів. Безбарвне видиме світло охоплює сонячний спектр від ультрафіолетових до інфрачервоних променів у такій послідовності: фіолетові, сині, зелені, жовті, жовтогарячі і червоні промені.
Око людини пристосувалось до сприймання дифузного й відбитого видимого світла, а з боку інфрачервоних [12] променів - зробило собі засторогу, щоб воно не могло сприймати власного інфрачервоного випромінювання.
Список литературы
1. Айзенберг Ю.Б. Светильники для общественных зданий на выставке “Light building, 2002” во Франкфурте // Светотехника.- 2002.- № 6.- С. 21 - 29.
2. Айзенштат Б.А. Оценка радиационного влияния различных элементов городской среды на тепловое состояние человека для целей градостроительства //Строительная климатология - 87: Тр. 2-го Междунар. симп., Москва, 12-15 мая 1987 г.- М.: Стройиздат, 1987. - C. 66-71.
Алексеева Е.П. Увеличение естественного ультрафиолетового излучения в помещениях // Светотехника.- 1974.- № 9.- С. 14-15.
4. Архитектурная физика / Под ред. проф. Н.В. Оболенского. - М.: Стройиздат, 1998. - С. 5 - 121.
5. А. с. № 1300138 - СССР, МКИ E 06 B 9/26. Солнцезащитное устройство / И.Н. Скрыль.- № 3963290/29-33; Заявл. 08.10.85; Опубл. 30.087 // Открытия. Изобрет.- 1987.- № 12.- С. 131.
6. А. с. № 1525647 - СССР, МКИ G 01 W 1/12. Инсоляционный прибор / И.Н. Скрыль, О.П. Киселев.- № 4412468/25-28; Заявл. 18.04.88; Опубл. 30.11.89 // Открытия. Изобрет.- 1989.- № 44.- С.184.
7. А. с. № 1557310 - СССР, МКИ Е 06 В 9/24. Стеновое ограждение / И.Н.Скрыль.- № 4337909/23-33; Заявл. 02.11.87; Опубл. 15.04.90 // Открытия. Изобрет.- 1990.- № 14.- С. 165.
8. А. с. № 390234 - СССР, МКИ E 02d 27/34. Фундамент сейсмостойкого здания / И.Н. Скрыль.- № 1493867/29-14; Заявл. 27.11.70; Опубл. 18.10.73 // Открытия. Изобрет.- 197- № 30.
9. А. с. № 643600 - СССР, МКИ Е 04 В 1/04.- Способ устройства гидроизоляции / И.Н. Скрыль.- №2539191/29-33; Заявл. 25.10.77; Опубл. 25.01.79 // Открытия. Изобрет.- 1979.- №- С. 108.
10. Бакулин П.Н., Конторович Э.В., Морозов В.Н. Курс общ. астрономии. - М.: Наука, 198 - 545 с.
11. Банхиди Л. Тепловой микроклимат: Расчет комфортных параметров по теплоощущениям человека. Пер. с венг. В.М. Беляева; Под ред. В.Н.Прохорова и А.П. Наумова.- М.: Стройиздат, 1981.-248 с.
12. Барабой В.А. Солнечный луч. - М.: Наука, 1976.- 240 с.
1 Бегельманн Т. Светоизлучающие диоды - тенденции развития и влияние на освещение // Светотехника.- 2001.- № 5.- С. 10 - 1
14. Беликова В.К. Гигиеническая оценка опытных образцов оконного стекла // Гигиена и санитария.- 1964.- № 1.- С. 8 - 14.
15. Богословский В. Н. Строительная теплофизика. Теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирование воздуха.- М.: Высш. шк., 1982.- 35 с.
16. Бунин А.В., Саваревская Т.Ф. История градостроительного искусства. - М., 1979. - Т.2. - 486 с.
17. Вакер А., Мюллер С. Источники света : ситуация - 2000 // Светотехника.- 2001.- №2.- С. 11 - 1
18. Варфоломеев Л.П. Новые источники светана Ганноверской ярмарке 1999 г. // Светотехника.- 2000.- № 1.- С. 39 - 41.
19. Варфоломеев Л.П. Семинар “OSRAM. Электроника в светотехнике” // Светотехника.- 2002.- № 4.- С. 46.
20. Вернеску Д., Эне А. Инсоляция и естественное освещение в архитектуре и градостроительстве.- К.: Будівельник, 198 - 86 с.
22. Галанин Н. Ф. Лучистая энергия и ее гигиеническое значение.-М.: Медгиз, 1969.- C. 88, 106, 142-144.
2 Гликман М.Т., Кошлатий О.Б., Вітвлицька Є.В. Основи будівельної фізики сільських споруд.- К.: Урожай, 1985.- 224 с.
24. Горомосов М.С. Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование. - М.: Медгиз, 196- 134 с.
25. Гуменер П.И. Изучение терморегуляции в гигиене и физиологии труда.- М.: Медгиз, 1962.- 231 с.
26. Гусев Н.М., Макаревич В. Г. Световая архитектура.- М., 197-248 с.
27. Гусев Н.М. Естественное освещение зданий.- М.: Стройиздат, 1961.- 171 с.
28. Гусев Н.М., Киреев Н. Н. Освещение промышленных зданий.- М.: Стройиздат, 1968.- 161 с.
29. Гусев Н.М. Основы строительной физики.- М.: Стройиздат, 1975. - 438 с.
30. Гуторов М.М. Основы светотехники и источники света.- М.: Энергия, 1968.- 152 с.
31. Державні будівельні норми України. Містобудування. ДБН-360-92*// Мінінвестбуд України.- К.- 1992.- 107 с.
32. Дроздов В.А., Гусев Н.М. Строительная светотехника. Современное состояние и перспективы развития.- М.: Стройиздат, 1982.-96 с.
3 Дроздов В.А., Корзин О.А. Вопросы строительной светотехники на международном симпозиуме климатологов // Светотехника.- 1987.- № 9.- С 27 - 29.
34. Дроздов В.А., Савин В.К., Александров Ю.П. Теплообмен в светопрозрачных ограждающих конструкциях.- М.: Стройиздат, 1979.- 306 с.
35. Єгорченков В.О. Світловий клімат України і його облік при проектуванні систем природного освітлення будинків // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / ПДТУ - Вип. 6. Частина 2. - Полтава: ПДТУ імені Юрія Кондратюка, 2000 - С.32-37.
36. Ершов А.В. Принципы солнцезащиты зданий в Средней Азии.- М.: Стройиздат, 1974. - 95 с.
37. Зингер Б. Н. Раздвижные перегородки, двери и солнцезащитные устройства.- М.: Стройиздат, 1981.- С. 106 - 13
38. Инсоляция и плотность застройки в градостроительстве. Аналитическая справка. АС - 8 - 86. ДОР 2.1 УКРНИИНТИ Госплана УССР.- Харьков, 1986.- 19 с.
40. Киреев Н.Н. Повышение эффективности систем естественного освещения зданий на основе более полного учета ресурсов светового климата // Совершенствование световой среды помещений: сб. тр. НИИСФ Госстроя СССР. - М.: ПЭМ ВНИИЦС Госстроя СССР. - 1986. С. 7-1
41. Кондратьев В. Г. Общая гигиена.- М.: Медицина, 1972.- С. 278-297, 326-331.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
