Analiza nasłonecznienia i przesłaniania
Wymagania dotyczące oświetlenia dziennego i nasłonecznienia
Jednym z istotnych przepisów rozporządzenia w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie,
są regulacje dotyczące oświetlenia dziennego oraz nasłonecznienia pomieszczeń.
Zgodnie z rozporządzeniem, pomieszczenie przeznaczone na pobyt ludzi powinno mieć zapewnione oświetlenie dzienne, dostosowane do jego przeznaczenia, kształtu i wielkości.
W takim pomieszczeniu stosunek powierzchni okien (liczonej w świetle ościeżnic) do powierzchni podłogi
powinien wynosić co najmniej 1:8 (lub 1:12 – w innych pomieszczeniach, gdzie światło dzienne jest wymagane ze względu na funkcję).
Czas nasłonecznienia – wymagania normowe
W przypadku pokojów mieszkalnych, czas nasłonecznienia w dniach równonocy (21 marca i 21 września) powinien wynosić co najmniej 3 godziny w przedziale czasowym 7:00–17:00.
W pomieszczeniach przeznaczonych do zbiorowego przebywania dzieci (żłobki, przedszkola, szkoły – z wyjątkiem pracowni chemicznej i plastycznej)
wymagany czas nasłonecznienia mieści się w przedziale 9:00–16:00.
W mieszkaniu wielopokojowym dopuszcza się spełnienie tego warunku przynajmniej dla jednego pokoju.
W przypadku zabudowy śródmiejskiej uzupełniającej, wymagany czas może zostać ograniczony do 1,5 godziny, a dla mieszkań jednopokojowych nie określa się go w ogóle.
Trudności interpretacyjne i kontrowersje metodyczne
Udowodnienie właściwego nasłonecznienia pomieszczeń w praktyce projektowej nie jest proste i – w zależności od przyjętej metody – może budzić kontrowersje.
Przykładem może być różnica w układzie cieni między równonocą wiosenną a jesienną, mimo zbliżonej daty.
Metoda linijki słońca
Jedną z historycznych metod jest wykreślanie cieni za pomocą tzw. linijki słońca.
Powstała ona w latach 70. XX wieku w Związku Radzieckim jako narzędzie wspomagające przepisy sanitarne obowiązujące od lat 80.
Nie rekomenduję jej stosowania, ze względu na niedokładności wynikające z uśrednionych wartości kąta padania promieni i uproszczeń czasowych.
Dodatkową nieścisłością jest przyjmowanie sztywnej daty 21 marca i 21 września jako dnia równonocy – w rzeczywistości przypada ona czasem 22 lub 23 dnia miesiąca.
Metoda obliczeniowo-graficzna – długość cienia
Drugą, znacznie dokładniejszą metodą, jest wyznaczenie długości cienia i jego graficzne wykreślenie w programie typu CAD.
• Ustalamy współrzędne geograficzne lokalizacji inwestycji (np. z Google Earth lub Wikipedii).
• Współrzędne należy przeliczyć na dziesiętne części stopnia.
• Dane wprowadzamy do kalkulatora NOAA Solar Calculator, wybierając datę i godzinę, uzyskujemy kierunek i kąt padania promieni słonecznych.
• Przy użyciu funkcji tangens wyznaczamy długość cienia dla danej wysokości obiektu.
• Cienie rysujemy na wysokości nadproża nad badanym otworem okiennym – w rzucie poziomym.
Weryfikacja graficzna w programach 3D
Po wykreśleniu cieni warto przeprowadzić dodatkową weryfikację w programach 3ds Max lub SketchUp, które mają wbudowane moduły cieniowania. Pozwalają one na szybki podgląd wyników, choć ich dokładność jest ograniczona i mają charakter poglądowy.
Metody profesjonalne – analiza komercyjna
Najdokładniejsze wyniki uzyskuje się za pomocą profesjonalnych narzędzi komercyjnych, takich jak nakładki do programu SketchUp – np. Shadow Analysis. Pozwalają one na precyzyjne modelowanie i generowanie raportów zgodnych z wymogami formalnymi.
Podsumowanie
Na załączonym szkicu przedstawiam analizę nasłonecznienia opracowaną metodą obliczeniowo-graficzną.
To obecnie jedna z najbardziej miarodajnych technik stosowanych w biurach projektowych, pozwalająca spełnić wymagania przepisów i jednocześnie uzyskać pełniejszy obraz warunków nasłonecznienia konkretnego pomieszczenia.