Влияние противостоящего здания на поступление отраженной и рассеянной солнечной радиации

В строительной отрасли одним из приоритетных направлений является энергосбережение, для обеспечения которого разрабатываются основанные на теоретических и экспериментальных предпосылках методы, применяемые на различных этапах проектирования зданий. Одним из факторов, способствующих энергосбережению и, следовательно, учитываемых при расчетах энергии, затрачиваемой на отопление и вентиляцию зданий, являются теплопоступления от солнечной радиации. Согласно российским нормативным документам, расчеты теплопоступлений от солнечной радиации в исследуемое здание проводятся без учета перекрытия части небосвода зданиями окружающей застройки. Так, при наличии противостоящего здания величина поступающей прямой и рассеянной на небесной полусфере солнечной радиации может значительно сокращаться, но здания застройки также отражают солнечную радиацию. Для учета солнечной радиации, перекрываемой и отражаемой зданиями застройки, разрабатываются теоретические методы. Однако в работах отсутствуют методы учета перекрываемой рассеянной солнечной радиации и поступающей вместо нее отраженной солнечной радиации. Предложен метод аналитического расчета, применимый для одновременного вычисления величин поступающей рассеянной, перекрываемой рассеянной и отраженной от противостоящего здания солнечной радиации. Применение метода проиллюстрировано примером. Показано, что противостоящее здание может увеличить поступление рассеянной солнечной радиации за счет отраженной составляющей.

Е.В. КОРКИНА^1,2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
М.Д. ТЮЛЕНЕВ², аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
Е.В. ВОЙТОВИЧ^1,2, канд. техн. наук

¹ Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук(127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)
² Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет(129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Gagarin Vladimir G. Thermal performance as the main factor of energy saving of buildings in Russia. Procedia Engineering. 2016. Vol. 146, pp. 112–119. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.360
2. Щепетков Н.И. Энергоэффективный подход к освещению помещений и городской среды // Энергосбережение. 2016. № 3. С. 20–28.
3. Дацюк Т.А., Гримитлин А.М., Аншукова Е.А. Оценка показателей энергоэффективности зданий // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 5 (70). С. 141–145. DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2018-15-5-141-145
4. Дворецкий А.Т., Клевец К.Н. Анализ влияния разных типов устройств остекленной веранды на тепловой баланс энергоэффективного дома // Строительство и реконструкция. 2014. № 5. С. 54–60.
5. Куприянов В.Н., Седова Ф.Р. Обоснование и развитие энергетического метода расчета инсоляции жилых помещений // Жилищное строительство. 2015. № 5. С. 83–87.
6. Земцов В.А., Коркина Е.В., Шмаров И.А., Земцов В.В. Влияние фасадных элементов на инсоляционный режим помещений гражданских зданий // Жилищное строительство. 2019. № 6. С. 16–23. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2019-6-16-23
7. Соловьев А.К., Стецкий С.В., Муравьева Н.А. Комфортная световая среда при естественном и совмещенном освещении. Определение ее характеристик методом субъективных экспертных оценок // Светотехника. 2018. № 3. С. 32–38.
8. Zubarev K.P., Gagarin V.G. Determining the coefficient of mineral wool vapor permeability in vertical position // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2021. Vol. 1259, pp. 593–600. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57453-6_56
9. Cheng Sun, Qianqian Liu and Yunsong Han. Many-Objective Optimization Design of a Public Building for Energy, Daylighting and Cost Performance Improvement // Applied Sciences. 2020. 10 (7). 2435. DOI: https://doi.org/10.3390/app10072435
10. Korkina E.V., Shmarov I.A., Tyulenev M.D. Effectiveness of energy-saving glazing in various climatic zones of Russia // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. 869 (7). 072010. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/869/7/072010
11. Esquivias P.M., Moreno D., Navarro J. Solar radiation entering through openings: Coupled assessment of luminous and thermal aspects // Energy and Buildings. V. 175. 15 September 2018, pp. 208–218. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.07.021
12. Коркина Е.В., Шмаров И.А. Аналитический метод расчета рассеянной солнечной радиации, поступающей на вертикальную поверхность при частично перекрытом небосводе // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3 (375). С. 230–236.
13. Yunsong Han, Hong Yu, Cheng Sun. Simulation-based multiobjective optimization of timber-glass residential buildings in severe cold regions // Sustainability. 2017. 9. 2353. DOI: https://doi.org/10.3390/su9122353
14. Levinson R. Using solar availability factors to adjust cool-wall energy savings for shading and reflection by neighboring buildings // Solar Energy. 2019. Vol. 180, pp. 717–734. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.01.023
15. Коркина Е.В. Графический метод расчета поступающей на фасад прямой солнечной радиации при наличии противостоящего здания // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. Вып. 2. С. 237–249. DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2019.2.237-249
16. Thi Khanh Phuong Nguyen, Solovyov A.K., Thi Hai Ha Pham, & Kim Hanh Dong. Confirmed method for definition of daylight climate for tropical Hanoi // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. 982 (01): 35–47. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-19756-8_4
17. Коркина Е.В., Шмаров И.А., Земцов В.А., Тюленев М.Д. Аналитический метод расчета отраженной от фасада противостоящего здания солнечной радиации // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2019. № 4 (382). С. 189–196.
18. Zemtsov V.A., Korkina E.V., Zemtsov V.V. Relative brightness of facades in the L-shaped urban buildings // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. 896 (1). 012027.
19. Dvoretsky A.T. Reflected surfaces and their directing cones // J. Geom. Graph. 2010. 14 (1), pp. 69–80
20. Коркина Е.В., Горбаренко Е.В., Пастушков П.П., Тюленев М.Д. Исследование температуры нагрева поверхности фасада от солнечной радиации при различных условиях облучения // Жилищное строительство. 2020. № 7. С. 19–25. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2020-7-19-25
21. Кондратьев К.Я., Пивоварова З.И., Федорова М.П. Радиационный режим наклонных поверхностей. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. 170 с.
22. Стадник В.В., Горбаренко Е.В., Шиловцева О.А., Задворных В.А. Сравнение вычисленных и измеренных величин суммарной и рассеянной радиации, поступающей на наклонные поверхности, по данным наблюдений в Метеорологической обсерватории МГУ // Труды ГГО. 2016. Вып. 581. С. 138–154