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 pracy projektowej, pozwalająca spełnić wymagania przepisów i jednocześnie uzyskać pełniejszy obraz warunków nasłonecznienia konkretnego pomieszczenia.
