Сонячні теплонадходження
Згідно з ДСТУ 91901 Сонячні теплонадходження визначають, базуючись на еквівалентних площах інсоляції відповідних світлопрозорих та непрозорих елементів будівлі та на поправках до затінення сонця зовнішніми перешкодами. Також там надано коригування для теплової радіації до атмосфери.
В даному розрахунку, для спрощення, врахуємо лише ті сонячні теплонадходження, що надходять через вертикально розташовані світлопрозорі елементи будівлі. Також знехтуємо врахуванням додаткового теплового випромінення в атмосферу та врахуванням зниження кількості падаючого сонячного випромінювання через постійне затінення поверхні, що спричинене:
- іншими будівлями;
- топографією (пагорбами, деревами тощо);
- звисами;
- іншими елементами самої будівлі;
- зовнішніми частинами стіни, куди встановлений засклений елемент.
1 Сонячні теплонадходження через елементи будівлі
Сонячні теплонадходження через $k$-ий елемент будівлі $\Phi_{sol,k}$, Вт, визначають за формулою:
\[\Phi_{sol,k}=A_{sol,k}I_{sol,k},\tag{1}\]де $A_{sol,k}$ — еквівалентна площа інсоляції $k$-ї поверхні з даною орієнтацією у будівлі, визначена згідно з 1.1;
$I_{sol,k}$ — сонячна радіація, значення середньомісячної дози сонячної радіації, осередненої для однієї години для сприймальної площі $k$-ої поверхні з даною орієнтацією за середніх умов хмарності, Вт/м², визначають згідно з додатком Е.
Еквівалентна площа інсоляції $A_{sol,k}$ дорівнює площі абсолютно чорного тіла, що отримує таке саме сонячне теплове надходження, як і поверхня, що розглядають.
1.1 Еквівалентна площа інсоляції засклених елементів
Еквівалентну площу інсоляції заскленого елемента оболонки (наприклад, вікна) $A_{sol}$, розраховують за формулою:
\[A_{sol}=g_{gl}(1-F_F)A_{w,p},\tag{2}\]де $g_{gl}$ — загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії світлопрозорої частини елемента, визначений за формулою $\eqref{eq1}$;
$F_F$ — частка площі обрамлення, відношення площі проекції обрамлення до загальної площі проекції заскленого елемента, визначена згідно 1.1.1;
$A_{w,p}$ — загальна площа проекції заскленого елемента (наприклад, площа вікна, вітражу або світлопрозорого фасаду, тощо), м².
Для засклених елементів оболонки з нерозсіювальним склінням коефіцієнт пропускання сонячної енергії для випромінювання, перпендикулярного до скління $g_n$, необхідно приймати згідно з даними таблиці 1.1.2.
Через те, що осереднений за часом загальний коефіцієнт пропускання сонячної енергії — це параметр, значення якого дещо нижче за $g_n$, то для його обчислення використовують поправковий коефіцієнт $F_w$, як наведено у формулі:
\[g_{gl}=F_w\cdot g_n,\tag{3}\label{eq1}\]де $F_w$ — поправковий коефіцієнт для нерозсіювального скління, приймають $F_w$ = 0,9.
1.1.1 Частка площі обрамлення
Частку площі непрозорого обрамлення від загальної площі світлопрозорого огородження (вікна) допустимо, для спрощення, приймати на рівні
- 0,3 для віконних та дверних блоків та
- 0,2 для світлопрозорих фасадів будівлі.
1.1.2 Типові значення коефіцієнта загального пропускання сонячної енергії за нормального кута падіння для поширених типів скління
| Тип скління | $g_n$ |
|---|---|
| Одинарне скління | 0,85 |
| Подвійне скління | 0,75 |
| Подвійне скління із селективним низькоемісійним покриттям | 0,67 |
| Потрійне скління | 0,70 |
| Потрийне скління з одним селективним низькоемісійним покриттям | 0,58 |
| Потрійне скління з двома селективними низькоемісійними покриттями | 0,50 |
| Подвійне скління з органічного скла для зенітних ліхтарів | 0,90 |
| Потрійне скління з органічного скла для зенітних ліхтарів | 0,83 |