Построение инсографика

Способ построения инсоляционного графика, основанный на графической модели небосвода (см.рис. 5.1), для дней равноденствия и с.ш., заключается в следующем:

1. Изобразить разрез небосвода по меридиану С-Ю как полусферу радиусом R = 1 (ЛГ - линия горизонта) (рис. 5.2 а).

Рисунок 5.2 - Построение инсоляционного графика для широты

а - разрез небосвода; б – вид инсографика; в – вид инсографика.

2. От вертикали, проходящей через центр полусферы О и зенит Z в сторону юга, отложить угол , обозначающий географическую широту места. На пересечении проведенной из точки О наклонной линии с полуокружностью находится положение Солнца в 12 ч в дни равноденствия. Наклонная линия является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча, лежащего в плоскости солнечной траектории, а угол между ней и ли­нией горизонта показывает высоту стояния Солнца h_о в этот момент.

3. Изобразить план небосвода как окружность с R = 1 с центром О. Указать стороны горизонта - В, Ю, 3, С. Спроецировать на южный меридиан с разреза на план положение полуденного Солнца и через эту точку провести окружность радиусом r (рис. 5.2, б).

4. Разделить сектор ЮВ горизонтальной проекции небосвода на 6 равных частей по 15° (угловая скорость движения Солнца - 15° в час, время с восхода до полудня - 6 ч) и провести радиальные линии (для крупномасштабного графика ЮВ - сектор можно разделить на 12, 15 или 24 части соответственно через 30, 20 или 15 мин).

5. Из точек пересечения этими радиусами внешний и внутренней окружностей провести линии, параллельные линиям С-Ю и 3-В, построив таким образом небольшие прямоугольные треугольники. Вершины прямых углов являются горизонтальными проекциями Солнца через каждый час.

Все эти построения вспомогательные и выполняются тонкими линиями.

6. Через полученные точки проекций Солнца и центр О провести жирные линии, которые являются горизонтальными почасовыми проекциями солнечных лучей, необходимых для построения графика. Для упрощения построений разрез и план небосвода можно совместить (рис. 5.2, в).

7. На линии 0Z разметить деления через 1 см (для подробного графика - через 1 или 2 мм) и провести горизонтальные линии до пересечения с проекцией полуденного луча. Через точки пересечения провести линии, параллельные направлению В - 3 на плане небосвода. Эти параллели являются метрической шкалой превышений вспомогательных горизонталей наклонной плоскости солнечной траектории над исследуемой точкой на данной широте и служат для определения длины теней. Цена расстояний между параллелями назначается в соответствии с масштабом архитектурного чертежа.

8. Горизонтальные проекции дополуденных солнечных лучей (с 6 до 12 ч) зеркально перенести в послеполуденную область (сектор ЮЗ плана небосвода) и обозначить часы дня (с 12 до 18 ч).

График выполняется тушью на кальке или прозрачной пленке, вспомогательные линии построений стираются.

Пример 1. Определение продолжительности инсоляции точки на горизонтальной поверхности(рис. 5.3).

Точка О графика совмещается с заданной точкой, а сам график ориентируется по направлению север - юг. Высота затеняющего здания Н_зд, т.е. превышение его карниза над заданной точкой, составляет 25 м. На графике отмечается горизонталь, соответствующая высоте этого здания, т.е. горизонталь 25 м в выбранном масштабе чертежа и графика. Затенение заданной точки О всегда происходит только от той части здания, которая находится между горизонталью и этой точкой (на схеме заштрихована). В данном случае точка О будет затенена с 9 до 11 ч 30 мин.

Рисунок 5.3 Основные случаи расположения зданий относительно затененной точки и линии ограничения, соответствующей превышению их над расчетной точкой: а –одно затеняющее здание; б- два затеняющих здания из трех; и - азимуты (углы) затенения и инсоляции соответственно.

Следовательно, заданная точка в дни равноденствия будет инсолироваться дважды (рис. 5.3,а): с 7 до 9 ч. и с 11 ч 30 мин до 17 ч. (по нормам инсоляции первый час после восхода солнца и последний час перед его заходом в расчет не принимаются).

На рис. 5.3, б инсоляция точки О осуществляется трижды в течение дня в пределах углов , так как дома II и IIIоказывают на нее затеняющее действие. (В пределах углов ).

Пример 2. Построение теней от объекта на горизонтальной поверхности (рис. 5.4).

Рисунок 5.4 – а., б - Построение контура теней от здания

(«конверт теней»)

а

б

При построении теней график располагается с разворотом на 180° по отношению к его положению на рис. 5.3.

На плане объекта выбирается какой-либо внешний угол, который совмещается с точкой О графика. Азимутальные линии показывают направление теней от данного угла здания в соответствующие часы дня.

Горизонталь, соответствующая высоте здания 25 м, показывает длину теней в различные часы дня (в дни равноденствия тень перемещается на горизонтальной плоскости по прямой линии с запада на восток).