satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2016-15-2-107-114sat-908Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCIVIL AND INDUSTRIAL ENGINEERINGПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВDESIGNING OF CONSTRUCTIVE SHADING DEVICESБоруховаЛ. В.BorukhavaV. L.

Кандидат технических наук, доцент

Адрес для переписки: Борухова Лилия Владимировна - Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 150,  220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 265-97-29  tgv_fes@bntu.by

Associate Professor, PhD in Engineering.

Address for correspondence:  Borukhava Liliya V. - Belаrusian National Technical University, 150 Nezavisimosty Ave.,  220013, Minsk, Republic of Belarus Tel.: +375 17 265-97-29  tgv_fes@bntu.by

tgv_fes@bntu.byШибекоА. С.ShybekaA. S.

Аспирант

Graduate student

tgv_fes@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201629032016152107114Copyright © Борухова Л.В., Шибеко А.С., 20162016Борухова Л.В., Шибеко А.С.Borukhava V.L., Shybeka A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/908

Показано определение размеров стационарных горизонтальных (козырьков) и вертикальных (ребер) солнцезащитных устройств для уменьшения поступления прямой солнечной радиации в помещения в теплый период года. При анализе формул для коэффициента инсоляции получены уравнения для определения размеров перпендикулярных и наклонных к плоскости проема козырьков и ребер для интенсивно облучаемых световых проемов, ориентированных на юг, юго-восток, юго-запад, восток и запад. Наименьшие размеры имеют наклонные козырьки, причем угол наклона относительно плоскости проема должен соответствовать высоте стояния солнца в час, когда удельный тепловой поток прямой солнечной радиации максимален. Рассмотрено влияние козырьков и ребер на пропускание рассеянной солнечной радиации, которая наряду с прямой солнечной радиацией служит для создания в помещении естественной освещенности. В результате анализа формул сделан вывод о неэффективности вертикальных элементов затенения в связи с большими размерами ребер и уменьшением пропускания рассеянного солнечного излучения. Для различных ориентаций определены минимальные расстояния от откоса светового проема до козырька исходя из того, что в холодный период года с целью уменьшения затрат теплоты на отопление помещения проем должен быть максимально освещен прямой солнечной радиацией. На основании анализа зависимостей сделан вывод, что проектировать стационарные солнцезащитные устройства целесообразно для проемов, ориентированных только на юг, причем это должны быть наклонные козырьки. Для проемов, ориентированных на другие стороны света, для уменьшения теплопоступлений от солнечного излучения необходимо подбирать остекление с малым значением солнечного фактора.

The paper shows how to determine dimensions of stationary horizontal (canopies) and vertical (ribs) shading devices in order to prevent penetration of normal beam solar radiation into the buildings during warm season of the year. While analyzing formulae for insolation rate equations for determination of dimensions of canopies and ribs which are perpendicular and inclined to the plane of intensively irradiated fenestrations orientated to the South, South-East, South-West, East and West have been obtained in the paper. Sloping canopies have the smallest dimensions. What is more, an angle of slope with regard to opening plane must correspond to elevation of sun station at an hour when there is a maximum specific heat flow rate of normal beam solar radiation. The paper considers an influence of canopies and ribs on transmission of diffuse solar radiation which along with normal beam solar radiation serves for creation of natural illumination. As follows from the analysis of formulae it is possible to make a conclusion about an inefficiency of vertical shading elements due to large rib dimensions and decrease in transmission of diffuse solar radiation. Minimum distances from fenestration reveal to the canopy have been determined for various orientations proceeding from the position that the opening must be maximally illuminated by normal beam solar radiation during the cold season of a year in order to reduce heat inputs for building heating. On the basis of dependence analysis we have come to a conclusion that it is appropriate to design stationary shading devices for fenestrations orientated only to the South and they must be sloping canopies. It is necessary to select glazing with a small index of solar factor for openings orientated to other corners of the Earth and reduction of solar radiation heat inputs.

солнцезащитные устройствапрямая и рассеянная солнечная радиациясветовой проемshading devicesnormal beam and diffuse solar radiationfenestrationReferencesСтроительная климатология: Справочное пособие к СНиП 23-01–99* / В. К. Савин [и др.]; под. ред. В. К. Савина. М.: НИИ строительной физики РААСН, 2006. 258 с.Krasnov M. I., Shubin I. L., Volkova N. G., Kozina D. A., Kolesnikov V. P. (2006) Construction climatology. Reference Aid for SNiP (Construction Rules and Regulations) 23-01–99*. ?oscow: Scientific-Research Institute of Building Physics, Russian Academy of Architecture and Construction Sciences. 258 p. (in Russian).Богословский, В. Н. Тепловой режим здания / В. Н. Богословский. М.: Стройиздат, 1979. 248 с.Bogoslovskiy V. N. (1979) Thermal conditions of building. ?oscow, Stroyizdat. 248 p. (in Russian).Внутренние санитарно-гигиенические устройства: в 3 ч. / В. Н. Богословский [и др.]; под ред. Н. Н. Павлова и Ю. И. Шиллера. М.: Стройиздат, 1992. Ч. 3. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Книга 1. 319 с.Bogoslovskiy V. N., Pirumov A. I., Posokhin V. N., Berezina N. I., Dvinianikov V. V., Egiazarov A. G., Krupnov B. A., Leskov E. A., Fialkovskaia T. A., Shapritskii V. N., Shil'krot E. O., Aleksandrov A. I., Kushel'man G. S., Moor L. F., Moshkin V. I., Nevskii V. V., Orlov V. A., Petrov B. S., Pylaev E. N., Pavlov N. N., Shiller Iu. I. (1992) Internal sanitary-hygienic devices. Part. 3. Book 1. Ventilation and air conditioning. 319 p. (in Russian).Круглова, А. И. Климат и ограждающие конструкции / А. И. Круглова. М.: Стройиздат, 1970. 166 с.Krouglova A. I. (1970) Climate and enclosing structures. ?oscow, Stroyizdat. 166 p. (in Russian).Богословский, В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) / В. Н. Богословский. 2 изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1982. 415 с.Bogoslovskiy V. N. (1982) Thermal building physics (thermo-physical principles for heating, ventilation and air conditioning. 2nd ed. ?oscow, Vysshaya Shkola. 415 p. (in Russian).Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление / С. С. Кутателадзе. М.: Энергоатомиздат, 1990. 367 с.Koutateladze S. S. (1990) Heat transfer and hydro-dynamic resistance. ?oscow, Energoatomizdat. 367 p. (in Russian).Блэзи, В. Справочник проектировщика. Строительная физика / В. Блэзи; пер. с нем. под ред. А. К. Соловьева. М.: Техносфера, 2012. 616 с.Bläsi W. (2012) Design Reference Book. Building physics. ?oscow, Tekhnosfera. 616 p. (in Russian).Гусев, Н. М. Строительная физика / Н. М. Гусев, П. П. Климов. М.: Стройиздат, 1965. 227 с.Gusev N. M., Klimov P. P. (1965) Building Physics. Moscow, Stroyizdat. 227 p. (in Russian).Расчет поступления теплоты солнечной радиации в помещение: Пособие 2.91 к СНиП 2.04.05–91. Введено в действие 01.01.1993. М.: Промстройпроект, 1993. 35 с.Calculation of solar radiation heat supply into a building. Reference Aid 2.91 for SNiP (Construction Rules and Regulations) 2.04.05–91. ?oscow: Promstroyproekt, 1993. 35 p. (in Russian).Рекомендации по выбору оптимальной теплоизоляции ограждений гражданских зданий на территории Украинской ССР / Гос. ком. по гражд. стр-ву и архитектуре при Госстрое СССР. Зон. науч.-исслед. и проектный ин-т типового и эксперим. проектирования жилых и обществ. зданий. Киев: КиевЗНИИЭП, 1973. 30 с.State Committee on Civil Engineering and Architecture attached to USSR State Committee for Construction. Zonal Scietific-Research and Design Institute for Standardized and Experimental Design of Domestic Premises and Communal Buildings (1973) Recommendations on selection of optimum heat insulation for enclosures of civil buildings on the territory of the Ukrainian Soviet Socialist Republic. Kiev, KievZNIIEP. 30 p. (in Russian).Теплоснабжение и вентиляция: курсовое и дипломное проектирование / Б. М. Хрусталев [и др.]; под общ. ред. Б. М. Хрусталева. 3-е изд., испр. и доп. М.: Изд-во АСВ, 2008. 784 с.Khrustalev B. M., Kuvshinov Iu. Ia., Kopko V. M., Mikhalevich A. A., Diachek P. I., Pokotilov V. V., Sen'kevich E. V., Borukhova L. V., Piliushenko V. P., Bazylenko G. I., Iurkov O. I., Artikhovich V. V., Pshonik M. G. (2008) Heat supply and ventilation. Course and Diploma designing. 3rd Ed. ?oscow, ASV. 784 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.