Доступ к солнечной энергии - Solar access

Полярная карта пути Солнца ; широта относительно Роттердама

Доступ к солнечной энергии - это способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны другого объекта (зданий, листвы или других препятствий). Доступ к солнечной энергии рассчитывается с использованием диаграммы солнечного пути . Солнце - источник нашего видения и энергии. Его движения информируют наше восприятие времени и пространства. Доступ к солнцу имеет важное значение для сохранения энергии и повышения качества нашей жизни.

Доступ к солнечной энергии отличается от права на использование солнечной энергии или солнечного сервитута , который специально предназначен для прямого солнечного света для систем солнечной энергии, тогда как доступ к солнечной энергии - это право на солнечный свет на определенных фасадах зданий независимо от наличия активных или пассивных систем солнечной энергии.

История

Исторический пример доступа к солнечной энергии - это Ancient Lights , доктрина, основанная на английском праве, которая относится к отрицательному сервиту, который не позволяет владельцу или владельцу прилегающей постройки построить или разместить на своей земле что-либо, что может препятствовать проникновению света. Доминирующий многоквартирный дом. В общем праве, когда окно человека в его собственности получало поток света, который проходил через него в течение столь длительного времени, что составлял исконное использование в законе, поток света становился «древним светом», который закон защищал от нарушения. Закон 1832 Предписание создало закон рецепта для света. Он предусматривал, что:

Если доступ и использование света в (любом здании) и для него фактически обеспечиваются в течение всего периода в 20 лет без перерыва, право на это считается абсолютным и непреложным, невзирая на любые местные обычаи или обычаи, противоречащие этому, если только не выяснится, что то же самое было достигнуто на основании какого-либо согласия или соглашения, явно сделанного или предоставленного для этой цели в акте или письменной форме ...

Доступ к солнечной энергии в городском планировании

Целью использования доступа к солнечной энергии в городском планировании является создание хорошо спроектированных городских районов, обеспечивающих попадание солнечных лучей на фасады зданий и общественные места в течение желаемого периода года. Городские районы, в которых не рассматривается доступ к солнечной энергии, могут вызывать дискомфорт внутри зданий и на улице, а также увеличивать потребление энергии для освещения и отопления из-за отсутствия пассивной солнечной энергии. С другой стороны, в результате здания без доступа к солнечной энергии могут также иметь меньший приток солнечного тепла и, следовательно, меньшую охлаждающую нагрузку.

Солнечная оболочка

Солнечная оболочка - это пространственно-временная конструкция. Его пространственные пределы определяются характеристиками размера земли, формы, ориентации, топографии , широты и ее окрестностей. Его временные рамки определяются часами дня, сезоном года и временным интервалом. В 1976 году солнечная оболочка была впервые предложена Ральфом Л. Ноулзом в качестве зонирующего устройства. Он гарантирует солнечный доступ к собственности, регулируя строительные ограничения, определяемые относительным движением солнца. Здания в пределах солнечной оболочки не будут затенять соседние объекты в течение заранее определенного периода времени, обычно критических периодов получения энергии в течение года. Солнечная оболочка представляет максимальную высоту зданий, которая не нарушает доступ солнечной энергии к любым существующим зданиям в течение данного периода года. Солнечная оболочка - это способ обеспечить городской доступ к солнечной энергии как для получения энергии, так и для повышения качества жизни.

Концепция солнечной оболочки была впервые разработана в 1969 году. Она была разработана в качестве основы для архитектуры и городского дизайна в Университете Южной Калифорнии . Целью этого исследования было улучшение качества городской среды за счет проектирования зданий с учетом ориентации. В 1976 году Ральф Л. Ноулз провел исследование с целью дальнейшего развития концепции солнечной оболочки как государственной политики зонирования . При содействии отдела планирования города Лос-Анджелес результаты этого исследования были впервые опубликованы в статье «Солнечная энергия, строительство и закон». В 1977 году, чтобы протестировать концепцию солнечной оболочки как механизма зонирования, Ричард Д. Берри вместе с Ноулзом руководил студентами-архитекторами при проектировании зданий внутри солнечной оболочки, исходя из предположения о зонировании солнечной энергии на реальных городских объектах Лос-Анджелеса.

Прецеденты

Впервые идея доступа к солнечной энергии была реализована в Соединенных Штатах примерно в 10 веке. В Акоме , в 50 милях к западу от современного Альбукерке, штат Нью-Мексико , ряды домов смещены к югу. Эти дома были построены для климата высокой пустыни. Солнце под низким углом зимой приветствуется, а летнее солнце под высоким углом - нежелательно. Зимой дома не затмевают друг друга. Именно это критическое отношение высоты здания к площади тени привело к появлению концепции солнечной оболочки.

Правовая основа

Наиболее часто цитируемым законом за пределами Соединенных Штатов является «Английская доктрина древних огней» , но в современном обществе возникли проблемы с его применением. Грубо говоря, доктрина гласит, что если за 20 лет никто не заслонил вашу собственность, то теперь они не могут этого сделать. Однако эта доктрина неоднократно отвергалась в судах США.

Принцип предварительного присвоения использовался в водном праве Соединенных Штатов, которое было разработано во время западного урегулирования. Подобно доктрине «Древние огни», права на воду до присвоения гласят, что первый человек, который берет воду для «полезного использования», такого как сельскохозяйственное или домашнее использование, имеет право продолжать использовать то же количество воды для той же цели. Проще говоря: «Тот, кто доберется до цели первым, получит больше».

Правила зонирования обеспечивают основу для регулирования прав на использование солнечной энергии. Поскольку маловероятно, что тип строительства изменится в районе зонирования, местным администрациям не приходится сталкиваться со сложностью различных типов зданий при обеспечении прав на солнечную энергию для каждого объекта недвижимости.

Пространственно-временная конструкция

Солнечная оболочка - это пространственно-временная конструкция. С точки зрения пространства, солнечная оболочка обеспечивает солнечный доступ к окружающим объектам. Солнечная оболочка определяет теневые ограждения, которые позволяют избежать неприемлемой тени за пределами границ собственности, ограничивая размер здания на месте. Солнечная оболочка также предлагает наибольший потенциальный объем в пределах временных ограничений, также известных как время отсечки. В рамках ограничений по времени, например с 9:00 до 17:00 зимой и с 7:00 до 19:00 летом, солнечная оболочка определяет самый большой объем, который может иметь конструкция, чтобы избежать отбрасывания теней за пределы участка. По мере увеличения периодов гарантированного доступа к солнечной энергии размер солнечной оболочки будет уменьшаться. В зимнее время из-за более низкого угла наклона солнца увеличение времени отсечки оказывает большее влияние на размер солнечной оболочки, чем летом, когда угол солнечного света высок.

Генерация солнечной оболочки

Солнечная оболочка может быть сгенерирована для любого земельного участка в течение любого временного интервала, используя следующие методы: гелиодон (машина, имитирующая солнце), описательная геометрия или компьютерное программное обеспечение (например, Autodesk Revit и DIVA для Grasshopper в Rhino ). Зная место, его расположение и ориентацию, гелиодон можно использовать для определения угла азимута Солнца и угла высоты в любой момент времени. Для определения солнечной оболочки обычно используются четыре критических момента времени: утреннее и дневное время отключения во время зимнего и летнего солнцестояния . Если информация относительно положения Солнца и геометрии участка известна, оболочка Солнца может быть непосредственно рассчитана с помощью тригонометрии . Современное компьютерное программное обеспечение может быть самым простым и быстрым способом расчета солнечной оболочки с использованием того же принципа, который используется в методе гелиодона .

Влияние на дизайн здания

Когда требуется проектировать в пределах солнечной оболочки, дизайнеры, естественно, предпочитают определенные архитектурные особенности. Коммерческие здания, спроектированные внутри солнечной оболочки, обычно короткие и плоские, чем тонкие и высокие. Часто предпочитают террасы и дворы , чтобы максимально использовать объем конверта.

Практический подход к применению солнечной оболочки в правилах зонирования заключался в том, чтобы потребовать от разработчиков или владельцев собственности предоставить описание солнечной оболочки вместе с обычным землеустройством до подготовки строительных чертежей и подачи разрешений на строительство . Соответствие будет проверено строительными департаментами города.

Влияние уличной ориентации

Важность уличной ориентации для доступа к солнечной энергии

Ildefons Cerdà «s Эшампль в Барселоне титры как быть хорошим примером ортогональной города-план улицы ориентации для увеличения солнечного доступа. Поворачивая сетку на угол 45 градусов от южной ориентации, утренний и дневной солнечный свет может проникать в городскую ткань больше, чем в сетке, ориентированной с севера на юг. Так называемая «испанская сетка» также применялась в Лос-Анджелесе, хотя в более новых частях города использовалась сетка с севера на юг. Испанская сетка выгодна с точки зрения уличных качеств света и тепла. Зимой каждая улица испанской сети получает прямой свет и тепло примерно с 9 утра до 3 вечера, что является шестью часами максимальной инсоляции . Это правда, что в полдень на всех улицах есть тени; но из-за их диагональной ориентации внутрь попадает больше солнечного света, чем если бы они бежали строго с востока на запад. Летом преимущество испанской сетки заключается в том, что тени отбрасываются на каждую улицу в течение всего дня, создавая более комфортную среду в жарком климате, за исключением короткого периода в середине утра и в середине дня, когда солнце проходит быстро. сначала по одной диагональной улице, а затем по другой.

Законы о доступе к солнечной энергии

Нидерланды

Согласно строительным нормам Нидерландов, главный фасад домов должен получать 3 часа прямого солнечного света между датами 21 марта и 21 сентября, весенней точкой и осенней точкой равноденствия. при возвышении Солнца около 38 °. Для домов, ориентированных на восток и запад, высота солнца снижается до 32 °, что отражает путь солнца по небу.

Соединенные Штаты

Юристы предположили, что американское водное право, особенно доктрина предварительного присвоения, может предложить более полезный прецедент для прав на солнце. Они указывают на то, что и солнечный свет, и вода используются, а не улавливаются и продаются; оба могут быть потреблены, но оба возобновимы. Кроме того, существует эквивалентность между верхним и нижним течением в водном законе и геометрии солнечного затенения. Но, как и в Доктрине Древних Огней, существуют проблемы с применением закона воды. На данный момент законы о доступе к солнечной энергии обычно являются «добровольными», что означает, что владелец солнечной энергии не может требовать, чтобы его сосед согласился на использование солнечного сервитута.

Штат Массачусетс

Закон штата предоставляет разрешение на доступ к солнечной энергии, а также предусматривает доступ к солнечной энергии в постановлениях о зонировании, включая регулирование посадки и обрезки растительности на государственной собственности для защиты доступа к солнечной энергии.

Штат Калифорния

Закон штата при некоторых обстоятельствах ограничивает рост растительности на соседних участках.

Вашингтон

Правила зонирования в Вашингтоне, округ Колумбия, требуют, чтобы «Любые дополнения, включая конструкцию крыши или пентхаус, не должны существенно мешать работе существующей или разрешенной солнечной энергетической системы мощностью не менее 2 кВт на прилегающей территории ...». определяют «существенное вмешательство» как не более 5% и включают способность соседа / разработчика и владельца солнечной батареи прийти к соглашению, которое допускает нарушение. В то время как большинство положений о доступе к солнечной энергии ограничивают рост растительности, положения постоянного тока ограничивают разрешенное строительство соседей (и не касаются растительности).

Город Боулдер, Колорадо

Правила зонирования в городе Боулдер содержат раздел о доступе к солнечной энергии.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки