Руководство

по проектированию и применению солнцезащитных средств

в промышленных зданиях

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНОЙ физики (НИИСФ) ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ СОЛНЦЕЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ

В ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЯХ

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1980

2. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СОЛНЦЕЗАЩИТЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Архитектурно-строительные требования

2.1.    Эффективность солицезащиты промышленного комплекса за-висит от рационального решения генерального плана, которое определяется преимущественным направлением продольных планировочных осей сооружений, близким к гелиотермической оси, характерной для дайной местности. Это направление должно быть близким к перпендикулярному по отношению к господствующим ветрам.

2.2.    Озеленение и обводнение территории, а также применение сезонных солнцезащитных средств на площадках отдыха должны производиться в зонах, инсолируемых в период летней половины года.

2.3.    Архитектурный образ современного промышленного предприятия, размещающегося, как правило, в блокированных зданиях, характеризуется объемной и крупномасштабной композицией. Поэтому солнцезащитные средства должны соответствовать масштабу здания в целом, его тектоническому выражению архитектурных акцентов, отдельных элементов солнцезащиты, образующей пространственную структуру.

2.4.    Цветовое решение солнцезащиты должно проектироваться в единстве с цветовым решением фасада здания и его интерьером.

2.5.    Солнцезащитные устройства должны соответствовать размерам световых проемов, виду их заполнения, а регулируемые устройства— приемам крепления, чтобы при необходимости обеспечивать полное их затенение или полное освобождение светопроемов от затеняющих элементов.

2.6.    Устройства, предназначенные для комплексной защиты от перегрева и слепимости, следует располагать с наружной стороны светопроема или в межстекольном пространстве, а устройства, обеспечивающие защиту от слепимости—внутри помещения. Теплоотражающие и светозащитные стекла рекомендуется применять в одинарных переплетах, в двойных переплетах — с наружной стороны в сочетании с обычным листовым стеклом. Теплопоглощающие стекла в одинарных переплетах не применяются. При их использовании в наружных переплетах необходимо учитывать их периметральное расширение при нагреве и предусматривать соответствующие допуски в размерах.

2.7.    Тип и размеры солнцезащитных устройств должны соответствовать ориентации светопроемов по сторонам горизонта и географической широте места строительства. Горизонтальные стационарные устройства эффективны для светопроемов южной ориентации, а устройства с горизонтальными элементами, наклоненными к плоскости фасада под углом 45°, эффективны при восточной и западной ориентации. Вертикальные стационарные устройства рациональны при северо-западной и северо-восточной ориентации. Регулируемые подъемно-поворотные жалюзи универсальны, с их помощью можно защитить помещение от солнца при любой ориентации.

2.8.    Солнцезащитные устройства должны обеспечивать удобство и надежность эксплуатации.

Органы управления устройствами должны располагаться не выше 130 см от пола. Усилие, прилагаемое к ним не должно превышать физических возможностей человека.

16

В современных промышленных зданиях наружные устройства должны являться элементами встроенного оборудования, регулируемого только изнутри помещения. Форма и размеры органов управления должны проектироваться с учетом эргономических свойств человека.

Управление может быть индивидуальным для каждого светопро-ема или централизованным.

2.9. Солнцезащитные устройства изготовляют по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

Климатические требования

2.10.    Основным климатическим фактором, определяющим необходимость защиты помещений от перегрева, является продолжительность периода со среднесуточной температурой наружного воздуха *п>20°С.

2.11.    Обеспечение теплоустойчивости ограждающих конструкций необходимо предусматривать с учетом продолжительности этого периода равной и более 20 дней в году. При продолжительности этого периода от 20 до 40 дней защиту помещений от перегрева рекомендуется осуществлять с помощью внутренних и межстекольных солнцезащитных устройств; от 40 до 60 дней — с помощью межстекольных и наружных устройств; при периоде более 60 дней — с помощью только наружных устройств в сочетании с теплозащитным остеклением. В гипертермических районах, где чрезмерный перегрев обусловлен высоким термическим фоном окружающей среды и продолжительностью перегревного периода (tf_H>20°C) более 100 дней, эффективная защита от перегрева может быть обеспечена только с помощью наружных солнцезащитных устройств в сочетании с теплозащитным остеклением и техническими средствами искусственного регулирования микроклимата.

На рис. 1 приводится карта климатического районирования территории СССР для выбора солнцезащитных средств по продолжительности перегревного периода с £_Н>20°С.

2.12.    Защита производственных помещений (с I—IV разрядами зрительных работ) от светового дискомфорта необходима на всей территории СССР при ориентации светопроемов на солнечные азимуты при высоте стояния солнца над горизонтом /io^l0°.

2.13.    Климатические районы могут иметь дополнительные климатические факторы, характерные для тех или иных местных условий (особенности ветрового режима, смещение периода солнечного сияния в году и т. п., которые следует учитывать при разработке архитектурно-планировочных и конструктивных решений).

В районах с большой запыленностью и со средней скоростью ветра в перегревный период 5 м/с и более необходимо предусматривать регулирование наружных солнцезащитных устройств без открывания оконных переплетов.

17

В районах с максимальной годовой скоростью ветра более 20 м/с эти устройства должны рассчитываться на прочность с учетом ветровой нагрузки. Регулируемые жалюзи и скручивающиеся шторы применять при этих условиях не рекомендуется. В районах с жарким влажным климатом ограничивается применение ограждений из стеклянных объемных элементов, затрудняющих проветривание помещений.

2—375

00

РИС. 1. ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ СССР ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДА С ТЕМПЕРАТУРОЙ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА />20° С ЗА ГОД

/ — <20 дней; II — от 20 до 40 дней; III — от 40 до 60 дней; IV — от 60 до 100 дней; V — >100 дней Зонирование не распространяется на горные районы, расположенные выше 500 м над уровнем моря. Заштрихована зона, где рекомендуется    расчеты

освещенности помещений производить, исходя из условий преобладающего ясного неба и учитывать отраженный солнечный свет при инсоляции застройки

Требования, определяемые технологией промышленных зданий

2.14.    Солнцезащитные средства следует применять в зданиях с преобладающим размещением в них производств с нормальным и постоянным тем пер а тур но-влажностным режимом.

2.15.    В производственных помещениях с постоянным температурно-влажностным режимом и температурой внутреннего воздуха 20— 22°С (±ГС), относительной влажностью воздуха 40—50% (±5%) и повышенными требованиями к герметизации ограждающих конструкций, инсоляция не допускается в течение всего года (I группа, табл. 3).

Таблица 3

Группа помещений	Помещения	Требования к условиям инсоляции
I	Производственные помещения I— IV разрядов зрительных работ, где по условиям технологии требуется искусственное поддержание постоянного температурно-влажностного режима	Не допускается в течение всего года
II	Производственные помещения I— IV разрядов зрительных работ, где по условиям технологии не требуется искусственное поддержание постоянного микроклимата	Ограничивается в рабочее время года
III	Производственные помещения V— VII разрядов зрительных работ	Ограничивается в теплый период года

2.16.    В производственных и вспомогательных помещениях с нормальным температурно-влажностным режимом, характеризуемым температурой внутреннего воздуха 18—20°С (±2—6°С), тепловыделениями до 20 ккал/(м²*ч) и относительной влажностью воздуха от 40 до 60%, инсоляция ограничивается в часы рабочего времени (II группа, табл. 3).

2.17.    В производственных помещениях V—VII разрядов зрительных работ, помещениях предприятий общественного питания, а также в кабинетах и рабочих комнатах инсоляция ограничивается в жаркий период года (III группа, табл. 3).

19

2.18.    Специальные стеклопакеты рекомендуется применять в помещениях, относимых к IV—VII разрядам по условиям зрительной работы и в которых предъявляются повышенные требования к теплоизоляции светопрозрачных ограждений. Стеклянные блоки и профильное стекло рекомендуется применять в помещениях, не предназначенных для напряженной зрительной работы. В промышленных зданиях с взрывоопасным производством и большой пло-

2*

УДК 69.028.33.001.2+725*4*0 11.22

Руководство по проектированию и применению солнцезащитных средств в промышленных зданиях/НИИСФ. — М.: Стройиздат, 1980. — 96 с.

Изложены комплексные требования, предъявляемые к солнцезащитным средствам промышленных зданий, критерии оценки эффективности солнцезащиты и методы расчета солнцезащитных устройств. Приведены классификация солнцезащитных средств, последовательность их выбора при проектировании промышленных зданий.

Содержит справочный материал, включающий физико-технические характеристики солнцезащиты, климатические данные по территории СССР, необходимые для расчетов по предлагаемым методам; даны примеры решений.

Для архитекторов и инженеров-строителей.

Руководство разработано НИИСФ Госстроя СССР (канд. техн. наук Я. В. Оболенский, канд. архит. А. Я. Пануров, инженеры В. В. Токарев, Л. Я. Спиридонов, В. Л. Могутов), ЦНИИПромзда-ний Госстроя СССР (канд. техн. наук Ю. Я. Александров, канд. архит. Л. А. Скроб) и ВЦНИИОТ ВЦСПС (канд. техн. наук Е. А. Никитина, канд. мед. наук И. Г. Коваленко, инж. О. К- Мешкова).

Р

30213—477

047(01)—80

Инструкт.-вормат., И вып.—45—80. 3202000000

© Стройвздат, 1980

щадью остекления следует использовать солнцезащитные стекла в одинарном переплете.

2.19.    Внутренние солнцезащитные устройства рекомендуется применять для административно-конторских помещений, а также для производственных помещений с воздушной средой, содержащей не более 10 мг/м³ пыли, дыма и копоти.

2.20.    При эксплуатации внутренних солнцезащитных устройств для поддержания оптимальных уровней освещенности внутри помещения требуется соблюдение регулярных сроков их очистки. Производственные помещения с воздушной средой, содержащей от 5 до 10 мг/м³ пыли, дыма и копоти, предприятия общественного питания чистят 3 раза в год. Производственные помещения с воздушной средой, содержащей не более 5 мг/м³ пыли, дыма и копоти, административно-конторские помещения — 2 раза в год.

Очистка наружных и межстекольных солнцезащитных устройств должна проводиться не реже двух раз в год.

Светотехнические требования

2.21.    Солнцезащитные средства должны обеспечивать в рабочее время полное экранирование прямых лучей солнца при любой его высоте и ориентации здания.

2.22.    При облачном небе стационарные солнцезащитные устройства не должны снижать уровень освещенности на рабочей поверх-стн ниже нормируемой.

2.23.    Солнцезащитные средства должны удовлетворять также следующим требованиям:

способствовать улучшению светораспределения в помещениях, обеспечивать его равномерность, увеличивая за счет перераспределения световых потоков уровни освещенности в глубине помещения;

при ясном небе обеспечивать на рабочих местах уровни естественной освещенности (300—750 лк), способствующие повышению производительности труда при наименьшем зрительном утомлении;

Теплотехнические требования

2.24.    Солнцезащитные устройства (СЗУ) должны обеспечивать защиту помещений от теплового дискомфорта в жаркое время года суток, а также совместно с ограждающими конструкциями способствовать обеспечению в помещении рекомендуемых параметров температурного режима;

обеспечивать полное экранирование прямой солнечной радиации в расчетный период.

2.25.    Затеняющие устройства должны выполняться из легких материалов, изолированных от основной конструкции здания.

Аэрационные требования

2.26. Солнцезащитные средства должны обеспечивать необходимый воздухообмен в помещении, способствовать выравниванию температуры и скорости движения воздуха в помещении в соответствии с главами СНиП по проектированию.

20

ВВЕДЕНИЕ

Прямые солнечные лучи, проникающие в помещения промышленных зданий, в большинстве случаев явление отрицательное в любых климатических условиях. С другой стороны, прямой солнечный свет на фасадах и отраженный и рассеянный в цехах — действенное средство повышения выразительности архитектуры и улучшения освещения в помещениях. Промышленные здания, как правило, характеризуются большими площадями остекления фасадов и покрытий, что порождает известный архитектурный парадокс. Для освещения интерьеров и их связи с внешней средой светопроемы необходимы, а с точки зрения борьбы с теплопотерями, перегревом и слепимостью— они нежелательны. Выход—в оптимальных размерах, расположении и пропорциях светопроемов, регламентируемых требованиями главы СНиП 11-4-79 «Естественное и искусственное освещение» и в применении рациональных солнцезащитных средств.

Практика показывает, что наибольшее число ошибок наблюдается в тех случаях, когда проектировщик решает задачу солнцеза-щиты некомплексно и на последних стадиях проектирования. Многие здания проектируются вообще без учета инсоляции. Это привело к тому, что в северных и центральных районах страны появились здания со стационарными солнцезащитными устройствами, применяемыми в жарких и тропических районах, а на юге — с чрезмерно большими и незащищенными световыми проемами.

Наиболее распространенной ошибкой является применение массивных теплоемких затеняющих экранов, монолитно связанных с основной ограждающей конструкцией. Такие конструкции аккумулируют солнечное тепло и путем теплообмена со стеклом и стеной передают его в помещение.

Нередки случаи применения солнцезащитных устройств без учета ориентации здания по сторонам горизонта.

Часто значительные по размерам светопроемы заполняют теплозащитным стеклом, эффективным только для уменьшения тепловой радиации солнца и не устраняющим слепимости от прямых солнечных лучей.

Наиболее эффективным солнцезащитным средством является наружное регулируемое устройство, экранирующее прямые лучи в комплексе с теплозащитным остеклением наружного переплета. Однако это дорогостоящий путь решения задачи. Поэтому при проектировании следует руководствоваться определенной последовательностью выбора солнцезащитных средств на основе всестороннего анализа их функциональной эффективности и экономичности. Единовременные затраты на применение солнцезащитных средств окупаются за счет снижения эксплуатационных расходов на вентиляцию и искусственное охлаждение воздуха, улучшения условий и повышения производительности труда. В зданиях, оборудованных системами кондиционирования воздуха или радиационного охлаждения, солнцезащитные средства являются важнейшим фактором, способствующим экономичности и надежности работы этих систем.

До последнего времени эти вопросы решались проектировщиками не всегда правильно из-за отсутствия единых методологических указаний.

Настоящее Руководство должно восполнить этот пробел в практике проектирования промышленных зданий.

1*

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Руководство распространяется на проектирование солнцезащитных средств для производственных и вспомогательных зданий, в которых производится зрительная работа I—IV разрядов при боковом, верхнем и комбинированном естественном освещении.

Материалы Руководства позволяют при проектировании выбирать рациональный вид солнцезащитного средства, прогнозировать качество среды в помещениях и определять функциональную и экономическую эффективность солнцезащиты.

1.2.    Солнцезащитные средства (СЗС) подразделяются на:

1)    архитектурно-планировочные;

2)    конструктивные;

3)    технические.

Классификация солнцезащитных средств приводится в таблД. Основные типы конструктивных средств (затеняющие и светорегули-рующне устройства, изделия из стекла и пластмасс) приводятся в табл. 2.

Таблица I

Классификация солнцезащитных средств

Солнцезащитные средства Назначение Рекомендуемые материалы и изделия 1 2 3 I. Архитектурно-планировочные 1. Рациональное решение генерального плана промышленного комплекса, расположение основных планировочных осей с учетом направления господствующих ветров, зон инсоляции и затенения Улучшение микроклимата 2. Озеленение и обводнение территории Улучшение микроклимата Газоны, кустарники, вьющиеся растения, бассейны, фонтаны и т. п. 3. Рациональная ориентация светопроемов по сторонам горизонта Снижение теп-лопоступлений через вертикальные ограждающие конструкции, улучшение микроклимата помещений 4. Сезонные солнцезащитные средства (перголы, тенты и т. п.) Защита от перегрева на площадках отдыха Дерево, металлизированные ткани, перфорированный алюминий 5. Покрытие дорожек и тротуаров нетеплоемкими Улучшение микроклимата Галечник, тощий бетон

материалами

И. Конструктивные

Наружные солнцезащитные устройства

Асбоцемент, перфорированный железобетон, дерево, алюминий

Защита от перегрева

6. Козырьки (сплошные и решетчатые)

Защита от перегрева, улучшение световой среды

То же

7. Жалюзи горизонтальные (стационарные и регулируемые)

5

Солнцезащитные средства Назначение Рекомендуемые материалы и изделия 1 2 3 8. Жалюзи вертикальные (стационарные и регулируемые) Защита от перегрева Асбоцемент, перфорированный железобетон, дерево, алюминий 9. Комбинированные устройства (соты, пространственные сетки, решетки и т. п.) То же То же 10. Экраны (сплошные и решетчатые) для светопрозрачных и глухих участков ограждений » 11. Веерные жалюзи (для зенитных фонарей) Защита от перегрева и слепимо-сти » Межстекольные солнцезащитные устройства 12. Жалюзи (регулируемые) Защита от перегрева, улучшение световой среды Дерево, алюминий, пластмасса 13. Шторы светорассеивающие Защита от перегрева и слепимо-сти Металлизированные ткани, капрон Внутренние солнцезащитные устройства 14. Жалюзи регулируемые Улучшение световой среды, визуальная изоляция Дерево, алюминий, пластмасса 15. Шторы светорассеивающие Защита от сле-пимости, визуальная изоляция Металлизированные ткани, капрон Солнцезащитные изделия из стекла и пластических масс 16. Теплоотражающие стекла Защита от перегрева Селеновые покрытия 17. Светозащитные стекла (контрастные или се-рые) Снижение слепящей яркости светопроемов Нейтральные добавки

6

Солнезащвтные средства Назначение Рекомендуемые материалы н изделия 1 2 3 18. Светорассеивающие стекла и пластмассы (в том числе с переменным профилем) Защита от сле- ПИМОСТИ — 19. Стевит (термолюкс) Защита от перегрева, слепимости Постоянная визуальная изоляция Прокладки из стекловолокна и стеклоткани 20. Стеклоблоки свето-раесенвающие То же То же 2J. Профильное стекло » 22. Стеклопластики ъ > 23. Стеклянные жалюзи с теплоотражающим покрытием Защита от перегрева Селеновые покрытия 24. Пленки с теплоотражающим слоем То же Металлические напыления и микропрослойки 25. Шеды Защита от перегрева и слепимо-сти 26. Световые шахты То же — III. Технические 27. Установки вентиляционные Ограничение перегрева помещений — 28. Установки кондиционирования воздуха То же — 29. Установки радиационного охлаждения воздуха — 30. Установки водоразбрызгивающие » — 31. Водоналивные кры- > —

ши-ванны 7

Классификация основных типов солнцезащитных устройств

Тип

СЗУ

0J

2

н

ас

о

со

О,

О

Схема устройства Козырьки решетчатые с вертикальным и наклонным расположением перьев

«о

Наружные

Жалюзи

Стационарные

Межстекольные

Внутренние