Расчет продолжительности инсоляции – онлайн калькулятор по СанПиН

Как пользоваться калькулятором инсоляции

Для получения достоверных данных о солнечном облучении помещения необходимо задать точные геометрические и географические параметры. Расчет строится на солнечной геометрии для конкретной точки Земли.

Входные данные

1. Географическая широта Координата местности в градусах. От широты зависит высота солнца над горизонтом и длина светового дня. Диапазон значений: от 0° до 90°. Например, для Москвы – 55.75, для Сочи – 43.60.
2. Дата расчета День года, для которого выполняется проверка. По российским нормам расчет обычно производится на дни равноденствия (22 марта/22 сентября) или на контрольные даты периода инсоляции (например, 22 апреля). Выбор из календаря.
3. Ориентация окна (Азимут) Угол поворота окна относительно севера по часовой стрелке.
   • 0° / 360° – Север
   • 90° – Восток
   • 180° – Юг
   • 270° – Запад Вводится число от 0 до 360.
4. Ширина остекления проема Ширина светопрозрачной части окна в метрах. Влияет на горизонтальный угол обзора. Типичное значение: 1.5 м.
5. Толщина стены (глубина проема) Длина откоса от внешней плоскости стены до рамы в метрах. Глубокие откосы уменьшают время проникновения косых лучей. Типичное значение: 0.3–0.5 м.
6. Высота экранирующего объекта (опционально) Высота здания или препятствия, стоящего напротив окна, в метрах. Если препятствий нет, значение равно 0.
7. Расстояние до экранирующего объекта (опционально) Дистанция до затеняющего здания в метрах.

Результат расчёта

Калькулятор вычислит ключевые параметры солнечного режима помещения:

• Суммарная продолжительность инсоляции – общее время (в часах и минутах), когда прямые солнечные лучи попадают в расчетную точку окна за весь световой день.
• Временные интервалы – конкретные промежутки времени (время начала и время окончания), когда солнце “заглядывает” в окно. Например: с 08:30 до 11:15 и с 16:40 до 17:20.
• Статус “Прерывистая/Непрерывная” – характеристика режима, важная для сравнения с нормативами.

Полученные данные используются для проверки соответствия квартиры или частного дома санитарным правилам, а также для планирования систем затенения или размещения комнатных растений.

Формула и методика расчета

Расчет инсоляции – это сложная тригонометрическая задача, определяющая положение солнца на небесной сфере. В основе лежат вычисления азимута и высоты солнца для каждой минуты светового дня.

Основные переменные для определения координат солнца:

• $\delta$ – Склонение солнца (зависит от дня года).
• $\phi$ – Широта местности.
• $\omega$ – Часовой угол (меняется в течение дня).

Упрощенная логика проверки:

1. Для каждого момента времени $t$ вычисляются высота солнца ($h$) и азимут солнца ($A$).
2. Выполняется проверка условия видимости:
   • Высота солнца $h > 0$ (солнце над горизонтом).
   • Азимут солнца $A$ попадает в сектор обзора окна (с учетом толщины стен).
   • Угол высоты солнца над препятствием больше, чем угловой размер препятствия ($\arctan(\frac{H}{L})$).

Принцип горизонтального теневого угла: Эффективный угол раскрытия окна рассчитывается с учетом его конструкции.

$\alpha_{eff} = 180^\circ - 2 \times \arctan(\frac{\text{глубина проема}}{\text{ширина проема} / 2})$

Если солнце находится за пределами этого угла, лучи не проникают вглубь помещения, а освещают только откосы.

Примеры расчёта для разных широт

Рассмотрим, как меняется продолжительность инсоляции в один и тот же день для разных условий. Дата расчета – 22 апреля (начало нормативного периода для центральной зоны РФ).

Пример 1: Квартира в Москве (55° с.ш.)

Окно выходит строго на восток (90°), препятствий нет.

• Восход солнца: ~05:00
• Уход солнца из зоны видимости окна: Солнце поворачивается на юг и уходит “за стену” (азимут > 180°) около 12:30.
• Результат: Инсоляция составляет около 6–7 часов. Это с запасом соответствует норме.

Пример 2: Квартира в Санкт-Петербурге (60° с.ш.) – “Колодец”

Окно на юг (180°), но напротив стоит дом высотой 30 метров на расстоянии 30 метров.

• Угловая высота препятствия: 45°.
• Траектория солнца: В апреле солнце в полдень в СПб поднимается примерно на 40–42°.
• Результат: 0 часов 00 минут. Солнце не поднимается выше крыши дома напротив. Инсоляция отсутствует, помещение не соответствует жилым нормам для постоянного проживания одной семьи (если это единственная комната).

Пример 3: Частный дом в Краснодаре (45° с.ш.)

Окно на юго-запад (225°), препятствий нет.

• Вход солнца в окно: Около 11:30.
• Закат: Около 19:15.
• Результат: Непрерывная инсоляция более 7 часов. Потребуется установка кондиционера или плотных штор (blackout), так как помещение будет подвержено перегреву.

Частые ошибки и полезная информация

При проведении расчетов пользователи часто упускают детали, критично влияющие на итоговые цифры.

Ошибки при вводе данных

1. Неверная ориентация. Перепутать магнитный и истинный север. На картах и генпланах всегда указывается истинный север. Компас в телефоне может давать погрешность на магнитное склонение.
2. Игнорирование глубины проема. В домах с толстыми стенами (старый фонд, кирпич) световой проем работает как “туннель”, значительно обрезая утренние и вечерние лучи. Разница с расчетом “по плоскости стены” может достигать 1–1.5 часов.
3. Расчет без учета балкона. Остекленный балкон или лоджия над окном работают как козырек, затеняющий комнату при высоком стоянии солнца (летом в полдень).

Нормативные требования (Справочно)

По действующему СанПиН 1.2.3685-21 территория Российской Федерации поделена на зоны:

• Северная зона (севернее 58° с.ш.): нормируется с 22 апреля по 22 августа, минимум 2.5 часа.
• Центральная зона (58°–48° с.ш.): нормируется с 22 марта по 22 сентября, минимум 2 часа.
• Южная зона (южнее 48° с.ш.): нормируется с 22 февраля по 22 октября, минимум 1.5 часа.

Зачем считать инсоляцию

• Здоровье: Ультрафиолет убивает бактерии в помещении.
• Психология: Солнечный свет влияет на выработку серотонина.
• Энергоэффективность: Пассивный солнечный нагрев зимой позволяет экономить на отоплении, но требует защиты от перегрева летом.

Итог

Этот инструмент позволяет предварительно оценить световой режим помещения без сложных геометрических построений. Используйте результаты калькулятора для проверки застройщика, выбора оптимальной планировки квартиры или проектирования частного дома с комфортным уровнем естественного света.

Дисклеймер: Результаты расчёта носят справочный характер и не могут являться основанием для юридических претензий или официальной экспертизы. Для экспертного заключения по инсоляции необходимо использовать специализированное сертифицированное ПО и учитывать точную 3D-модель окружающей застройки.

Часто задаваемые вопросы