Доступ к солнечной энергии

Полярная карта пути Солнца ; широта по Роттердаму

Доступ к солнечной энергии — это способность одного объекта недвижимости продолжать получать солнечный свет через границы участка без препятствий со стороны другого объекта (здания, листва или другие препятствия). Доступ к солнечной энергии рассчитывается с использованием диаграммы пути солнца . Солнце – источник нашего зрения и энергии. Его движения формируют наше восприятие времени и пространства. Доступ к солнцу необходим для сохранения энергии и качества нашей жизни.

Доступ к солнечной энергии отличается от прав на солнечную энергию или сервитута на солнечную энергию , который специально предназначен для прямого солнечного света для систем солнечной энергии, тогда как доступ к солнечной энергии представляет собой право на солнечный свет на определенных фасадах зданий независимо от наличия активных или пассивных систем солнечной энергии. ^{[ 1 ]}

История

Историческим примером доступа к солнечной энергии является Ancient Lights , доктрина, основанная на английском праве, которая относится к негативному сервитуту, который не позволяет владельцу или жильцу прилегающего строения строить или размещать на своей земле все, что мешает свету. доминирующий многоквартирный дом. В общем праве, когда окно человека на его собственности получало поток света, который проходил через него в течение такого длительного времени, что это составляло извечное использование в законе, поток света становился «древним светом», который закон защищал от нарушения. Закон о рецептах 1832 года установил статутные предписания для света. Оно предусматривало, что: ^{[ 2 ]}

Если доступ к (любому зданию) и использование света в нем фактически осуществлялись в течение всего периода в 20 лет без перерыва, право на это считается абсолютным и неоспоримым, несмотря на любые местные обычаи или обычаи, противоречащие этому. если только не окажется, что это было достигнуто на основании какого-либо согласия или соглашения, прямо заключенного или данного для этой цели в виде акта или письменной формы...

Доступ к солнечной энергии в городском планировании

Целью использования доступа к солнечной энергии в городском планировании является создание хорошо спроектированных городских районов, обеспечивающих воздействие солнца на фасады зданий и общественные места в течение желаемого периода года. Городские территории, в которых не предусмотрен доступ к солнечной энергии, могут вызывать дискомфорт внутри зданий и на улице, а также увеличивать потребление энергии на освещение и отопление из-за отсутствия пассивной солнечной энергии. ^{[ 3 ]} С другой стороны, в результате здания без доступа к солнечной энергии также могут иметь меньший прирост солнечного тепла и, следовательно, снизить нагрузку на охлаждение.

Солнечная оболочка

Солнечная оболочка представляет собой пространственно-временную конструкцию. Его пространственные границы определяются характеристиками размера земли, формы, ориентации, топографии , широты и ее окружения. Его временные рамки определяются часами суток, временем года и временным интервалом. ^{[ 4 ]} впервые предложил солнечную оболочку В 1976 году Ральф Л. Ноулз в качестве устройства зонирования. ^{[ 5 ]} Он гарантирует доступ солнечной энергии к объектам недвижимости, регулируя строительные ограничения, обусловленные относительным движением Солнца. Здания внутри солнечной оболочки не будут затенять соседние объекты в течение заранее определенного периода времени, обычно это критические периоды получения энергии в течение года. Солнечная оболочка представляет максимальную высоту зданий, которая не нарушает доступ солнечной энергии к каким-либо существующим зданиям в течение данного периода года. Солнечная оболочка — это способ обеспечить городской доступ к солнечной энергии как для энергии, так и для качества жизни. ^{[ 4 ]}

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 путем проектирования зданий, учитывающих ориентацию. ^{[ 6 ]} В 1976 году Ральф Л. Ноулз провел исследование с целью дальнейшего развития концепции солнечной оболочки как политики общественного зонирования . проведенного при содействии департамента планирования города Лос-Анджелеса , были впервые опубликованы в статье под названием «Солнечная энергия, строительство и закон». Результаты этого исследования, ^{[ 5 ]} В 1977 году, чтобы проверить концепцию солнечной оболочки как механизма зонирования, Ричард Д. Берри вместе с Ноулзом поручил студентам-архитекторам проектировать здания внутри солнечной оболочки на основе предположения о солнечном зонировании на реальных городских объектах Лос-Анджелеса. ^{[ 4 ]}

Прецеденты

Первая реализация идеи доступа к солнечной энергии произошла в США примерно в 10 веке. В Акоме , в 50 милях к западу от современного Альбукерке, штат Нью-Мексико , ряды домов спускаются к югу. Эти дома были построены для высокогорного пустынного климата. Солнце под низким углом зимой приветствуется, а летом под большим углом нежелательно. Зимой дома не затеняют друг друга. Именно это критическое соотношение высоты здания и площади тени породило концепцию солнечной оболочки. ^{[ 6 ]}

Юридическая основа

Наиболее часто цитируемый закон за пределами США — это английская «Доктрина древних светил », однако с ее применением в современном обществе возникли проблемы. ^{[ 7 ]} Грубо говоря, в доктрине говорится, что если за 20 лет никто не затмил ваше имущество, то и сейчас он этого сделать не может. Однако эта доктрина неоднократно дезавуировалась в судах США.

Принцип предварительного присвоения использовался в законе США о воде, который был разработан во время западного урегулирования. Подобно доктрине «Древних огней», права предварительного присвоения воды гласят, что первый человек, который возьмет воду для «полезного использования», например, для сельскохозяйственного или домашнего использования, имеет право продолжать использовать такое же количество воды для той же цели. Проще говоря: «Тот, кто доберется первым, получит больше». ^{[ 8 ]}

Правила зонирования обеспечивают основу для регулирования прав на солнечную энергию. ^{[ 9 ]} Поскольку тип строительства вряд ли изменится в пределах района зонирования, местным администрациям не придется сталкиваться со сложностью различных типов зданий при обеспечении прав на солнечную энергию для каждого объекта недвижимости.

Пространственно-временная конструкция

Солнечная оболочка представляет собой пространственно-временную конструкцию. С точки зрения пространства, солнечная оболочка обеспечивает доступ солнечной энергии к окружающим объектам недвижимости. Солнечная оболочка определяет теневые заборы, которые позволяют избежать неприемлемой тени за границами участка, ограничивая размер здания на участке. ^{[ 10 ]} Солнечная оболочка также предлагает наибольший потенциальный объем в пределах временных ограничений, также известных как время отсечки. ^{[ 11 ]} В рамках временных ограничений, например с 9:00 до 17:00 зимой и с 7:00 до 19:00 летом, солнечная оболочка определяет наибольший объем, который может иметь конструкция, чтобы избежать отбрасывания теней за пределы площадки. 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 отключения оказывает большее влияние на размер солнечной оболочки, чем в летнее время, когда угол наклона солнца высокий.

Генерация солнечной оболочки

Солнечная оболочка может быть создана для любого земельного участка в любой интервал времени с использованием следующих методов: гелиодона (машины, имитирующей солнце), начертательной геометрии или компьютерного программного обеспечения (например, Autodesk Revit и DIVA для Grasshopper в Rhino ). Учитывая местоположение, его местоположение 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 закрытия во время зимнего и летнего солнцестояния . информация о положении Солнца Если известна и геометрии объекта, солнечную оболочку можно рассчитать напрямую 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 . ^{[ 4 ]}

Влияние на проектирование зданий

Когда требуется проектировать в пределах солнечной оболочки, дизайнеры, естественно, отдают предпочтение определенным архитектурным особенностям. Коммерческие здания, спроектированные с использованием солнечной энергии, обычно короткие и плоские, а не тонкие и высокие. Часто предпочитают террасы и дворы , чтобы наилучшим образом использовать объем оболочки. ^{[ 4 ]}

Практический подход к применению солнечной оболочки к правилам зонирования заключался в том, чтобы потребовать от застройщиков или владельцев недвижимости предоставить описание солнечной оболочки вместе с обычной топографической съемкой до подготовки строительных чертежей и подачи заявок на получение разрешений на строительство . Соблюдение требований проверят городские строительные департаменты. ^{[ 4 ]}

Влияние уличной ориентации

Важность ориентации улицы для доступа к солнечной энергии

построенный Ильдефонсом Сердой , Эшампле в Барселоне, считается хорошим примером ортогональной ориентации улиц в плане города для увеличения доступа к солнечной энергии. Повернув сетку на угол 45 градусов от южной ориентации, утренний и дневной солнечный свет сможет проникать в городскую ткань лучше, 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 выгодно отличается уличными качествами света и тепла. Зимой каждая улица испанской сети получает прямой свет и тепло где-то между 9:00 и 15:00, шестью часами наибольшей инсоляции . Это правда, что в полдень на всех улицах появляются тени; но из-за их диагональной ориентации проникает больше солнечного света, чем если бы они шли строго с востока на запад. Летом преимущество испанской сетки заключается в том, что тени на протяжении всего дня отбрасываются на каждую улицу, создавая более комфортную среду в жарком климате, за исключением короткого периода в середине утра и в середине дня, когда солнце быстро проходит. сначала по одной диагональной улице, затем по другой.

Законы о доступе к солнечной энергии

Нидерланды

Согласно нидерландским строительным нормам, главный фасад домов должен получать 3 часа прямого солнечного света в период с 21 марта по 21 сентября, в весеннюю и осеннюю точки равноденствия. когда высота Солнца составляет около 38°. Для домов, ориентированных на восток и запад, угол наклона солнца снижается до 32°, что отражает путь солнца по небу. ^{[ 12 ]}

Соединенные Штаты

Эксперты по правовым вопросам предположили, что американское водное право, особенно доктрина предварительного присвоения, может стать более полезным прецедентом для прав на солнце. ^{[ 8 ]} Они отмечают, что и солнечный свет, и вода используются, а не улавливаются и продаются; оба могут быть потреблены, но оба возобновляемы. Кроме того, существует эквивалентность между верхним и нижним течением в водном праве и геометрии солнечного затенения. Но, как и в случае с Доктриной Древних Светочей, существуют проблемы с применением водного права. На данный момент законы о доступе к солнечной энергии обычно являются «добровольными», а это означает, что владелец солнечной энергии не может требовать от своего соседа согласия на использование солнечной энергии. ^{[ 13 ]}

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. ^{[ 9 ]}

Штат Калифорния

Закон штата при некоторых обстоятельствах ограничивает рост растительности на соседних участках. ^{[ 14 ]}

Вашингтон, округ Колумбия

Правила зонирования в Вашингтоне, округ Колумбия, требуют, чтобы «любая пристройка, включая конструкцию крыши или пентхаус, не должна существенно мешать работе существующей или разрешенной солнечной энергетической системы мощностью не менее 2 кВт на соседнем участке...» ^{[ 15 ]} Далее в постановлении определяется «значительное вмешательство» как не более 5% и включается возможность соседа/застройщика и владельца солнечной энергии прийти к соглашению, допускающему нарушение. В то время как большинство положений о доступе к солнечной энергии ограничивают рост растительности, положения DC ограничивают разрешенное строительство соседей (и не касаются растительности).

Город Боулдер, Колорадо

В правилах зонирования города Боулдер есть раздел «Доступ к солнечной энергии». ^{[ 16 ]}

См. также

Ссылки

^ Кеттлс, Коллин Макканн (2008). Комплексный обзор закона о доступе к солнечной энергии в США (отчет). Совет Solar America по кодексам и стандартам.
^ Закон о рецептах 1832 г. (Директива 71, 71.3). 1832 год . Проверено 23 ноября 2015 г.
^ Капелуто, И.Г.; Шавив, Э. (2001). «Об использовании« солнечного объема »для определения городской структуры». Солнечная энергия . 70 (3): 275. Бибкод : 2001SoEn...70..275C . дои : 10.1016/S0038-092X(00)00088-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ноулз, РЛ; Берри, Р.Д. (1980). «Концепции солнечной оболочки: применение в зданиях средней плотности. Итоговый отчет» . дои : 10.2172/6736314 . ОСТИ 6736314 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
^ Jump up to: ^а ^б Ноулз, Ральф (1977). «Солнечная энергия, строительство и закон». Журнал архитектурного образования . 30 (3): 68–72. дои : 10.1080/10464883.1977.10758114 . S2CID 110209585 .
^ Jump up to: ^а ^б Ноулз, Ральф (1974). Энергия и форма: экологический подход к росту городов . Кембридж, Массачусетс, США: MIT Press. ISBN 0-262-11050-4 .
^ Томас, Уильям (1976). Доступ к солнечному свету . Учет солнечной радиации при планировании и проектировании зданий: материалы рабочей конференции. Национальная академия наук, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 14–18.
^ Jump up to: ^а ^б Уайт, Мэри (1976). «Распределение солнечного света: солнечные права и доктрина предварительного присвоения». Обзор закона Колорадо (47): 421–427.
^ Jump up to: ^а ^б Хейс, Гейл (1979). Закон о доступе к солнечной энергии . Кембридж, Массачусетс: Ballinger Press.
^ Кенсек, Карен; Ноулз, Ральф (1995). Текущая работа: солнечное зонирование и солнечные конверты . АКАДИА Ежеквартальный журнал. Том. 14. С. 11–17.
^ Ноулз, Ральф; Маргарита, Виллекко (февраль 1980 г.). «Доступ к солнечной энергии и городская форма». Журнал AIA : 42–49 и 70.
^ МВРДВ. ФАРМАКС: Экскурсии по плотности. 010 Издательство. Роттердам, Нидерланды, 2006 г. ISBN 90-6450-587-X . стр. 206.
^ Чайники, Коллин Макканн. Комплексный обзор закона о доступе к солнечной энергии в США. Совет Solar America по кодексам и стандартам. 2008.
^ «Права доступа к солнечной энергии Калифорнии» .
^ Муниципальные правила округа Колумбия DCMR 11-E 206.1 (c)
^ «Регулирование доступа к солнечной энергии города Боулдер» .

Внешние ссылки

«Солнечный конверт» Ральфа Ноулза

[1] Кеттлс, Коллин Макканн (2008). Комплексный обзор закона о доступе к солнечной энергии в США (отчет). Совет Solar America по кодексам и стандартам.

[2] Закон о рецептах 1832 г. (Директива 71, 71.3). 1832 год . Проверено 23 ноября 2015 г.

[3] Капелуто, И.Г.; Шавив, Э. (2001). «Об использовании« солнечного объема »для определения городской структуры». Солнечная энергия . 70 (3): 275. Бибкод : 2001SoEn...70..275C . дои : 10.1016/S0038-092X(00)00088-8 .

[concept_report-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Ноулз, РЛ; Берри, Р.Д. (1980). «Концепции солнечной оболочки: применение в зданиях средней плотности. Итоговый отчет» . дои : 10.2172/6736314 . ОСТИ 6736314 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )

[zoning_law-5] Jump up to: ^а ^б Ноулз, Ральф (1977). «Солнечная энергия, строительство и закон». Журнал архитектурного образования . 30 (3): 68–72. дои : 10.1080/10464883.1977.10758114 . S2CID 110209585 .

[energy_and_form-6] Jump up to: ^а ^б Ноулз, Ральф (1974). Энергия и форма: экологический подход к росту городов . Кембридж, Массачусетс, США: MIT Press. ISBN 0-262-11050-4 .

[7] Томас, Уильям (1976). Доступ к солнечному свету . Учет солнечной радиации при планировании и проектировании зданий: материалы рабочей конференции. Национальная академия наук, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 14–18.

[water_law-8] Jump up to: ^а ^б Уайт, Мэри (1976). «Распределение солнечного света: солнечные права и доктрина предварительного присвоения». Обзор закона Колорадо (47): 421–427.

[solar_law-9] Jump up to: ^а ^б Хейс, Гейл (1979). Закон о доступе к солнечной энергии . Кембридж, Массачусетс: Ballinger Press.

[10] Кенсек, Карен; Ноулз, Ральф (1995). Текущая работа: солнечное зонирование и солнечные конверты . АКАДИА Ежеквартальный журнал. Том. 14. С. 11–17.

[11] Ноулз, Ральф; Маргарита, Виллекко (февраль 1980 г.). «Доступ к солнечной энергии и городская форма». Журнал AIA : 42–49 и 70.

[12] МВРДВ. ФАРМАКС: Экскурсии по плотности. 010 Издательство. Роттердам, Нидерланды, 2006 г. ISBN 90-6450-587-X . стр. 206.

[13] Чайники, Коллин Макканн. Комплексный обзор закона о доступе к солнечной энергии в США. Совет Solar America по кодексам и стандартам. 2008.

[14] «Права доступа к солнечной энергии Калифорнии» .

[15] Муниципальные правила округа Колумбия DCMR 11-E 206.1 (c)

[16] «Регулирование доступа к солнечной энергии города Боулдер» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]