Критерии облученности.
Облучаемые солнцем здания участвуют в многокомпонентном лучистом теплообмене системы «солнечная радиация — атмосфера — здание», который происходит в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра. Интегральный теплотехнический эффект, вызванный солнечной радиацией, зависит от формы здания, его ориентации, объемноконструктивного решения стен и покрытия, коэффициентов поглощения материалов и конструкций. Отвлекаясь для общности анализа от детальных решений наружных ограждений, рассмотрим характер взаимодействия с солнечной радиацией здания как геометрического тела. При этом в основу анализа положим действительные суммы солнечной радиации с учетом облачности, осредненные по данным многолетних наблюдений, отметив, что именно эти суммы играют роль реального фактора в тепловом балансе зданий в отопительный сезон или в период интенсивной работы кондиционеров, а также роль главного фактора в зданиях с солнечным термостатированием.
Понятие приведенной солнечной облученности зданий [3].
В качестве обобщенного показателя энергетического уровня поля солнечной радиации у поверхности наружных ограждений зданий нами предлагается считать энергетическую характеристику — приведенную солнечную облученность единицы площади наружных ограждений или, для краткости, приведенную солнечную облученность здания.
Для этого рассмотрим в общем случае строительное сооружение произвольной формы в направленном поле солнечной радиации (рис. 1.2) и констатируем, что приход лучистой энергии на элементарную площадку наружного ограждения dF (для сооружений, ориентированных относительно некоторой точки на поверхности Земли), определяется из выражения [1]
Следовательно, энергетическую обеспеченность (облученность) суммы наружных ограждений здания или сооружения, в данном случае прямой солнечной радиацией, можно определять двумя путями: суммированием произведений облученности отдельных ограждений на их площади или умножением интенсивности солнечной радиации, поступающей на площадку, перпендикулярную направлению солнечных лучей, на проекцию сооружения в плоскости, нормальной к солнечным лучам. Первый способ удобен для анализа энергооблученности простейших отдельно стоящих зданий прямоугольной формы. Применение второго способа существенно сокращает трудоемкость вычислений для сложных, например криволинейных сооружений.
С учетом изложенного выше, приведенную солнечную облученность здания можно представить как отношение общей облученности здания к сумме площадей наружных ограждений:
(1-10)
Вводя обозначения
(111)
можем записать
(1.12)
Оба сформулированных выше приема оценки приведенной солнечной облученности на основе коэффициентов геометрического подобия и энергетической эффективности формы позволили автору выполнить исследования сравнительной энергетической обеспеченности солнечной радиацией множества зданий и сооружений различных форм как для разнообразных региональных гелиоклиматических условий Советского Союза, так и применительно к некоторым инопланетным сооружениям. Приведенная солнечная облученность зданий позволяет количественно определить общий потенциальный теплотехнический эффект, создаваемый солнечной радиацией в окрестностях конкретного строительного объекта, а также является удобным «инструментом» анализа при исследовании влияния формы, ориентации здания, времени суток и года на абсолютную величину «суммарного солнечного эффекта» в тепловом режиме зданий, т. е. является критерием энергетической оптимальности объемно-планировочных решений зданий в направленном или диффузно-направленном поле излучений.
Эталон приведенной солнечной облученности зданий.
В качестве строительного эталона для определения эффективной облученности зданий и отдельных ограждений солнечной радиацией нами предлагается принять абсолютно черное тело, имеющее форму куба (условный размер граней 1 м), установленного на открытой незатеняемой площадке и ориентированного по основным странам света. При этом принимаем во внимание, что, согласно формулам (1.11) и (1.12), приведенная облученность эталона
не изменится, если размеры граней и, следовательно, площади поверхности наружных ограждений куба будут иметь любую другую произвольную величину. Это свойство эталона весьма существенно как для актинометрического анализа солнечной облученности зданий, так и для теплотехнических сопоставлений облученности с расходом теплоты наружными ограждениями.
У эталонного куба все коэффициенты геометрического подобия облучаемых ограждений 
Рис. 1.2. Расчетная схема облучаемого здания
Рис. 1.3. Годовой ход приведенной солнечной облученности по средним многолетним данным при действительной облачности в местах, представляющих различные гелиоклиматические условия на территории СССР. — Архангельске (1). Ашхабаде (2), Волгограде (3), на Карадаге (4), в Ленинграде (5), Ташкенте (6), Уссурийске (7)например, для прямоугольного здания, имеющего четыре стены и плоское покрытие и ориентированного по странам света (широтная или меридиональная ориентация)
Рис. 1.4. Корреляционная зависимость приведенной солнечной облученности эталонного здания Q„v и облученности горизонтального покрытия по средним многолетним данным для 20 городов Советского Союза при действительной облачности
(1.17)
2. Для теплотехнических сопоставлений солнечной облученности с собственными затратами теплоты через наружные ограждения зданий. Из множества прямоугольных зданий можно выделить семь экстремальных форм, включая эталон (табл. 1.1).
