ГОСТ Р 57795-2017 Здания и сооружения. Методы расчета продолжительности инсоляции
ГОСТ Р 57795-2017
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
ОКС 91.040
Дата введения 2018-02-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук» (ФГБУ «НИИСФ РААСН») при участии Общества с ограниченной ответственностью «ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ» (ООО «ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 октября 2017 г. N 1451-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г.
Введение
Настоящий стандарт содержит методы расчета продолжительности инсоляции помещений жилых и общественных зданий и территорий.
Один метод основан на применении инсоляционных графиков, представляющих из себя проекцию на горизонтальную плоскость солнечных лучей, проходящих через фиксированную точку на протяжении дня, а также линии пересечения их горизонтальными плоскостями, проведенными через определенный шаг по высоте.
Другой метод основан на применении солнечных карт, представляющих собой проекцию небосвода на горизонтальную плоскость в виде круга с нанесением на нем траектории движения солнца в определенный момент времени в зависимости от азимута и высоты стояния солнца.
Положения, представленные в настоящем стандарте, позволяют определять значения расчетной продолжительности инсоляции помещений и территорий на различных стадиях проектирования, строительства и эксплуатации зданий.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает правила расчета продолжительности инсоляции помещений жилых и общественных зданий и территорий.
Стандарт применяется при выполнении проектов застройки, реконструкции и реновации существующих объектов гражданского назначения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
СП 42.13330 «СНиП 2.
07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»
Что такое инсоляция жилых помещений
Каждый, кто занимается перепланировкой и ремонтом помещений, а также проектированием своего будущего дома, наверняка слышал необычное слово «инсоляция». Оно применяется при характеристике освещенности помещений. Так что такое инсоляция?
Инсоляция – это облучение помещения через оконные проемы солнечным светом. Последний чрезвычайно важен для здоровья человека, и несмотря на возможность оборудования комнат и кабинетов осветительными приборами разного рода, при проектировании зданий вопрос естественной освещенности регулируется СНИПами. Инсоляция жилых помещений – это, по сути, временной отрезок, в течение которого в помещение попадают прямые лучи. Это именно те периоды, когда мы, находясь в комнате, видим в окно солнечный диск.
Солнечный свет обладает тонизирующим эффектом, и многие процессы в нашем организме тесно связаны с лучами дневного светила.
Обмен веществ, функциональность эндокринной системы, работа легких, сердца и мозга – все это напрямую зависит от солнечных лучей.
Для чего необходимо учитывать инсоляцию
Несмотря на то что мы стремимся закрыться от солнца с помощью штор, гардин и жалюзи, строительные нормы строго регулируют вопрос освещенности и диктуют обустройство помещения соответственно инсоляции, ориентированности по сторонам света и с расчетом на определенные размеры оконных проемов. Для чего же нам так необходимы прямые солнечные лучи?
В солнечном спектре выделяются ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
- УФ-лучи оздоравливают среду жилых комнат, проникая через оконные стекла, убивают бактерии и микробы;
- ИК-лучи нагревают помещение естественным образом.
При проектировании жилых зданий следует учитывать оба этих фактора, чтобы обеспечить получение полезной дозы инсоляции и в то же время оградить проживающих от излишней солнечной радиации и теплового воздействия.
Длительность освещенности прямыми лучами, правила ориентированности оконных проемов по сторонам света регламентируются санитарными нормами, которые следует учитывать при проектировании зданий.
Санитарные нормы
Главный нормативный документ, регулирующий уровень инсоляции жилых помещений – СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01. В нем подробно расписано, какова должна быть продолжительность облучения комнат прямыми солнечными лучами в часах в зависимости от широты, ориентированности по сторонам света и времени года.
- Продолжительность рекомендованной нормативами освещенности различается по широтам, в официальных документах их определено всего три: северная, центральная и южная.
- Длительность инсоляции зависит не только от широтной зоны, но и от времени года: летом она больше, чем зимой.
- В расчете на соответствие размера оконных проемов санитарным нормам по инсоляции учитывается и календарный период, и широта, и ориентированность их по сторонам света.
- В соответствии с гигиеническими требованиями непрерывная солнечная инсоляция в каждой жилой комнате должна длиться от 1,5 до 2,5 часов.
- При наличии прерывистой освещенности прямыми лучами (если в оконный проем прямые солнечные лучи проникают эпизодично из-за преград в виде деревьев и иных зданий) этот расчетный период должен быть увеличен на полчаса.
- Сокращение длительности инсоляции в одной из комнат не более чем на полчаса допускается нормативными актами в северных и центральных районах, при условии, что в остальных помещениях здания она будет соответствовать стандартам.
- Разработанные гигиенические требования касаются только жилых комнат – на кухни, веранды и прочие помещения эти нормативы не распространяются.
Как учитывать освещенность при проектировании
Соответствие длительности освещенности прямыми солнечными лучами жилых помещений обеспечивается за счет тщательных расчетов при проектировании и выполнения определенных мер на этапе строительства и отделки здания.
- Расчет размера будущих оконных проемов и их ориентация по сторонам света происходит согласно расчетам инсоляции помещений в проектируемом здании.
- При проектировании можно использовать не только сложные формулы для расчета длительности инсоляции. Такой способ используют профессионалы. Рядовым пользователям удобней будет воспользоваться методом наложения чертежа будущего здания на разработанную специально для оценки степени освещенности помещений схему солнечного пути.
- Устраиваемые на окнах откосы не должны быть слишком большими – нельзя перекрывать значительную часть прямых солнечных лучей.
- Скорректировать длительность инсоляции можно не только на этапе строительства, но и с помощью благоустройства территории.
- Для снижения воздействия радиации и ИК-лучей на солнечной стороне можно установить тонированные стеклопакеты. Они будут пропускать внутрь помещения полезный ультрафиолет и снижать тепловое воздействие светила.
‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘
‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘
число единиц энергии, падающей на поверхность за единицу времени
Солнечная энергия – источник жизни на Земле.
Это свет и тепло, без которых не может жить человек. При этом существует минимальный уровень солнечной энергии, при котором жизнь человека является комфортной. Под комфортом в данном случае подразумевается не только наличие естественного освещения, но и состояние здоровья – недостаток солнечного света приводит к различным заболеваниям. Кроме того, энергия солнца может быть использована не только для обеспечения комфортного существования живых существ (человека, растений, животных) светом и теплом, но и для получения электро- и тепловой энергии.
Количественным показателем при оценке потока солнечной солнечной энергии служит величина, которая носит название инсоляция. Википедия дает такое определение этой величины:
Инсоля́ция (лат. in-sol от in – внутрь + solis – солнце) — облучение поверхностей солнечным светом (солнечной радиацией), поток солнечной радиации на поверхность; облучение поверхности или пространства параллельным пучком лучей, поступающих с направления, в котором виден в данный момент центр солнечного диска.
Инсоляция измеряется числом единиц энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени. Обычно инсоляцию измеряют в кВт*час/м2. На следующем рисунке приведены данные о величине инсоляции в различных регионах мира.
Глобальная карта инсоляции
Величина инсоляции зависит от высоты Солнца над горизонтом, от географической широты места, от угла наклона земной поверхности, от ориентации земной поверхности по отношению к сторонам горизонта.
Показатель инсоляции влияет на множество областей нашей жизни, начиная от комфортности проживания и заканчивая энергетикой.
Инсоляция и комфорт проживания
Комфорт проживания человека в том или ином помещении во многом связан с естественным освещением, которое имеет место в данном помещении в течение суток. Однако показатели инсоляции жилых помещений и уровень освещенности не являются тождественными друг другу.
Следует заметить, что инсоляция – это не только количество солнечного света, попадающего в жилое помещение в течение суток или, как принято при нормативных расчетах, в течение календарного нормативного периода, это еще и наличие либо отсутствие фотобиологического эффекта – естественное облучение помещений оказывает бактерицидное воздействие, то есть, если помещение хорошо освещается солнцем, оно является куда как более полезным для здоровья.
Исследования показали, что для эффективного воздействия такого рода достаточно, чтобы инсоляция помещения составляла около 1,5 часов в день, причем даже не комнаты, а подоконника.
С целью обеспечения комфорта проживания и здоровья населения, устанавливаются санитарно-гигиенические нормы уровня инсоляции жилых помещений, в соответствии с которыми ведется строительство жилых и административных зданий (нормирование можно проверить в разделах, посвященных инсоляции, СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», а также СанПиН 2.2.1/2.2.2.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий»).
Санитарные нормы и правила устанавливают нормативную продолжительность инсоляции в единицах времени, которая должна обеспечиваться для соответствующих зданий и сооружений.
Нормативная инсоляция зависит от географической широты. Выделяется три условных зоны – северная(севернее 58 град.
с.ш.) , центральная (58 град.с.ш. – 48 град.с.ш.) и южная (южнее 48 град.с.ш.) – для которых расчетным образом определяется продолжительность инсоляции. В связи с этим особое значение приобретают методы расчета инсоляции.
В настоящее время существует несколько методов расчета инсоляции, которые применяются для расчета инсоляции жилых помещений в градостроительстве: геометрические и энергетические. С помощью геометрических методов определяется направление и площадь сечения потока солнечных лучей в определенное время дня и/или года. С помощью энергетических методов определяется плотность потока солнечных лучей, облученность и экспозиция поверхности в различных единицах измерения (эти единицы измерения могут быть световые, бактерицидные, эритемные и так далее).
Расчет инсоляции жилых помещений проводится как вручную, так и с помощью специализированных программ. В России в настоящее время используется «Солярис» — программа для расчета инсоляции. Также активно применяется японская программа MicroShadow for ArchiCA, использующая ручной метод ортогонального проецирования.
Однако, некоторые специалисты утверждают, что данные программы не позволяют сделать достаточно корректный расчет, на который можно было бы с уверенностью опираться при проектировании зданий и сооружений, и в результате уровень инсоляции может не соответствовать желаемому и необходимому для комфортного проживания. Например, Д.В.Бахарев предлагает использовать программу, основанную на методе центрального проецирования вместо ортогонального.
Инсоляция и солнечная энергетика
Во время постоянного подорожания энергоносителей традиционного вида особое значение получает альтернативная энергетика, одной из важнейших частей которой является использование солнечной энергии, то есть – солнечная энергетика.
Этот вид энергетики основан на использовании солнечной энергии с преобразованием ее в электрическую и/или тепловую энергию с помощью соответствующих приборов. Для улавливания энергии солнца используются фотоэлектрические панели, и их эффективность напрямую зависит от уровня инсоляции в данной местности.
Очевидно, что чем выше инсоляция, тем эффективнее работают гелиопанели, так как на них поступает больше энергии. Современные солнечные панели оснащены двигателями, которые позволяют им разворачиваться и следовать за солнцем в течение светового дня (наподобие того, как поворачиваются за солнцем многие цветы) – это повышает КПД солнечных электростанций.
К сожалению, солнечные электростанции имеют существенные ограничения: в темное время суток они не работают, также значительно снижается их эффективность (иногда до нуля) в туманные и пасмурные дни. Поэтому обычно такие электростанции оснащаются «солнечными аккумуляторами», которые запасают энергию в светлое время суток и отдают в темное, таким образом обеспечивается непрерывность работы солнечных электростанций.
В южных широтах, где уровень инсоляции высок практически в течение всего календарного года, гелиоэлектростанции могут быть использованы сами по себе, в то время как в тех широтах, где уровень инсоляции снижен, а также где климатические условия предполагают наличие большого количества туманных и пасмурных дней, приходится к фотоэлектрическим панелям добавлять не только аккумуляторы, но и электростанции другого типа – ветряные или гидроэлектростанции, которые подключаются к выработке электроэнергии (и/или тепловой энергии), когда уровень инсоляции в данной местности существенно снижает производительность гелиоэлектростанций.
Особенно широко в последнее время распространились фотоэлектрические панели, предназначенные для получения энергии в индивидуальных коттеджах и загородных домах. Они используются в сочетании с ветрогенераторами, что позволяет владельцам такой загородной недвижимости постоянно получать собственную электроэнергию и не зависеть от внешних поставщиков.
Потенциал солнечной энергетики России
Распределение суммарной солнечной радиации на территории РФ (изображение кликабельно).
В силу протяженности территории России уровни солнечной радиации в различных регионах существенно варьируются. Так, солнечная радиация в отдаленных северных районах составляет 810 кВт-час/м2 в год, тогда как в южных районах она превышает 1400 кВт-час/м2 в год. Ее значения демонстрируют также большие сезонные колебания. Например, на широте 55° (Москва) солнечная радиация составляет в январе 4.69 кВт-час/м2 в день, а в июле — 11.41 кВт-час/м2 в день.Существенное значение имеет также количество часов в сутках, в течение которого в данном месте светит солнце.
Эта величина очень различна для разных регионов. Причем на нее влияет не только географическая широта местности, но и другие факторы, например, расположение в гористой местности или просто наличие неподалеку горной гряды, которая закрывает солнце в утренние или вечерние часы.
На приведенных картах хорошо видно, что во многих труднодоступных регионах нашей страны (даже за полярным кругом), куда проводить линии электроснабжения экономически нецелесообразно, солнечная энергия может обеспечить потребности населения в электричестве, свете и тепле.
Инсоляция жилых помещений и зданий
Инсоляция — это процесс облучения посредством счет солнечной энергии или радиации поверхностей. В действительности ни один живой организм не может полноценно существовать без определенной доли солнечного света. Многие представители фауны вовсе нуждаются в прямом облучении, поскольку от него зависит успешность прохождения фотосинтеза и всей жизнедеятельности. Для человека солнечная инсоляция также имеет важное значение, поскольку оберегает от возникновения многих болезней и заставляет правильно работать организм.
Важно отметить, что ее невозможно в полной мере заменить искусственным освещением.
Интересно узнать, что такое смертельное заболевание, как чахотка, возникала в условиях недостаточного количества света на постоянной основе.
Почему человек нуждается в естественном свете?
Недостаточная инсоляция помещений провоцировала не только развитие туберкулеза, но и ряд других серьезных заболеваний, которые оказывались губительными для человека в различном возрасте:
- Рахит. Чаще всего диагностируется у маленьких пациентов
- Цинга. Основной причиной принято считать недостаточное количество витаминов и минеральных веществ в организме, а также дефицит естественного освещения
- Остеопороз. В дополнении ко всем известным провоцирующим факторам относят недостаточное количество света.
Важно отметить, что если соблюдаются допускаемые нормы инсоляции, то неизлечимый сахарный диабет протекает для пациента намного проще и с менее выраженными скачками уровня сахара в крови.
Жизненно необходимо, чтобы помещение в доме или квартире пропускало достаточное количество дневного света для нормализации жизнедеятельности человека.
Какие нормы инсоляции установлены?
Инсоляция часто трактуется в бытовом смысле, как степень освещенности конкретной территории на протяжении 24 часов. Важно отметить, что существуют определенные установленные нормы, которые обеспечивают нормальное существование человека, поэтому излишнее получение естественного света тоже не принесет пользы. Инсоляция жилых помещений, где окна располагаются на южной стороне, часто зашкаливает, поэтому жители в качестве солнцезащиты стараются заклеить окна газетой или приобрести плотные шторы темного оттенка.
Карта инсоляции по всему миру
Объясняя третье значение термина инсоляция — это балансирование избытка и переизбытка естественного солнечного света. Чтобы не нанести вреда человека, проводится расчет инсоляции и допускается определенная норма.
Правило расчета не может быть универсальным и применимым ко всем географическим поясам, поскольку везде продолжительность дня различная в соответствии с климатическими условиями.
В качестве примера можно взять координату в 55 градусов по северной широте. Чтобы правильно произвести расчет солнечной инсоляции здания, необходимо учитывать время, начиная с 22.03−22.09. В зависимости от положения других территорий, данный показатель будет изменяться. Инсоляция жилых помещений зависит от метража и количества комнат в квартире или доме. В случае, если квартира состоит из трех комнат, то хотя бы одна из них должна получать установленную норму освещения. Если жилой дом содержит четыре комнаты, то должно две комнаты должны иметь полноценные показатели инсоляции.
Сколько по времени должна длиться инсоляция?
Продолжительность инсоляции была установлена еще в прошлом веке в 60-х годах. Установленные требования инсоляции гласят, что для нормальной жизнедеятельности человека и сохранения оптимальной физической формы, его жилье должно быть освещено естественным светом на протяжении минимум полутора часа в течение суток. Если график продолжительности меняется в большую сторону, но остается в пределах нормы, то это только более позитивно сказывается на человеческом организме.
Важно отметить, что если инсоляция зданий длится более трех часов, то возникает серьезная угроза активного размножения болезнетворных микроорганизмов, что может негативно отразиться на здоровье человека, что противоречит установленным санитарным нормам. Зачастую современные строительные объекты строятся по такому принципу, чтобы облучение здания не выходило за пределы установленных норм, а окна не располагались на южной стороне. Однако подобное требование выполнить крайне сложно, поэтому разработкой планов занимается огромное количество специалистов.
Исключения из правил
Что касается северных и центральных территорий, то в данном случае есть некоторые отступления от установленных показателей инсоляции. Как правило, в среднем показатель уменьшается на 10 минут, когда полноценно освещены два жилых помещения в квартире или доме. Также учитываются такие параметры: как заселенность района (количество жилых построек), скученность, показатели подлежат изменению. Иногда допускается многократная прерывистость инсоляции при том условии, если общее время может быть увеличено на 30 минут.
Изменение расчета инсоляции возможно при наличии особенностей расположения жилищной постройки:
- Установленные правила инсоляции должны строго учитываться, если все помещения в квартире или доме освещаются в полной мере
- Если житель решил провести законную реконструкцию, в результате которой он не наносит вреда соседям, то он может сократить время инсоляции.
С юридической точки зрения, не каждый специалист способен определить нарушение графика инсоляции. Поскольку точной формулировки нарушения инсоляции не существует, часто встречаются ситуации, когда рядом с жилым домом стоится новый гипермаркет или магазин, существенно нарушающий санитарные, гигиенические и прочие нормы инсоляции. К сожалению, общественные деятели и чиновники часто пользуются данной неточностью, поскольку не несут никакого наказания. А установленный санпин так и остается без внимания.
Взаимосвязь инсоляции и солнечной энергетики
Поскольку обслуживание и использование энергоресурсов с каждым годом увеличивается в стоимости, применяется альтернативный метод, в качестве которого используется энергия солнечного света.
Рассматривая ее как альтернативный источник энергоресурса, происходит качественное преобразование солнечной энергии в электричество, либо тепловую энергию.
Чтобы уловить достаточное количество света, многие государства используют специальные приборы под названием фотоэлектрических панелей. Эффективность работы зависит напрямую от показателей инсоляции.
Можно сделать вывод о том, что чем больше уровень инсоляции, тем выше эффективность приборов, а значит и выработка альтернативного энергоресурса. Технический прогресс не стоит на месте, поэтому современные устройства могут разворачиваться в необходимую сторону, чтобы уловить как можно больше света, следуя за движением солнца. В результате происходит увеличение КПД приборов.
Однако важно отметить, что работа таких приборов имеет существенные ограничения в использовании. В первую очередь, работа в ночное время прекращается ввиду отсутствия источника солнечной энергии, а значит уровень эффективности и выработки альтернативного энергоресурса значительно падает.
Также не отличается большим КПД панели, когда присутствует туман или дождливая погода. В результате, были созданы специальные аккумуляторы, которые в течение дня накапливают энергию, а в ночное время начинают ее отдавать. Это необходимо для того, чтобы обеспечить беспрерывный процесс работы устройств и создать круговорот движения энергии.
В зависимости от географического положения, могут быть использованы различные устройства для сбора солнечной энергии. Поскольку в южных краях ресурса всегда достаточно, то нет никакой необходимости сооружать сложные системы. Что касается северных и центральных широт, как правило, к привычным солнечным аккумуляторам добавляются и другие устройства (гидроэлектростанции).
На протяжении нескольких лет было отмечено более широкое применение фотоэлектрических панелей. Чаще всего они используются в индивидуальном порядке при строительстве частных домов. Совместно с ветрогенератором, каждый владелец частной собственности может производить собственный энергоресурс и не зависеть от поставщиков.
Стоит отметить, что в таком случае финансовая экономия также оказывается на лицо.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Словарный запас: ИНСОЛЯЦИЯ — Strelka Mag
ЧТО НАПИСАНО В СЛОВАРЕ
Инсоляция — степень освещённости солнечным светом зданий, сооружений и их внутренних помещений. (Словарь строительных терминов)
ЧТО ГОВОРЯТ ЭКСПЕРТЫ
Азамат Ныров, архитектор, куратор по работе со студентами МАРХИ, сооснователь студии «АСК и партнёры»
Инсоляция — это количество солнечных лучей, которым подвергается поверхность или пространство. Термин часто встречается в вопросах гигиены, светотехники и архитектуры. На сегодняшний день проблемы нормирования и расчёта инсоляции важны с экономической, социальной и правовой точки зрения.
Различают три вида инсоляции.
Первый — астрономическая инсоляция. Она определяется вращением планеты вокруг Солнца и собственной оси. Второй вид — вероятная — определяется показателями атмосферы и облачного покрова, обозначается в процентном соотношении к астрономическому виду. К примеру, на территории России вероятная инсоляция составляет около 50 %. Наконец, есть фактическая: она в строительстве определяется особенностями зданий, расположением близлежащих домов, параметрами оконных проёмов, балконов и лоджий. Этот вид рассчитывается при непосредственном наблюдении и рассматривается в связи с вероятной инсоляцией.
Солнечный свет влияет на разные процессы в человеческом организме: метаболизм, работу нервной системы, дыхание, кровообращение. К примеру, благодаря солнечным лучам в организме синтезируется витамин D, который влияет на усваивание кальция и фосфора. Учёные выявили, что при недостатке витамина D повышается вероятность развития рака. Не стоит недооценивать влияние солнечного света и на психологический комфорт человека.
Большинство людей считают натуральное освещение одним из главных аспектов жилья. Дневной свет помогает справиться с нарушениями сна и депрессией, связанной со сменой сезонов. Также прямые солнечные лучи уничтожают микробы.
Именно поэтому так важна инсоляция жилых и рабочих помещений, где люди проводят большую часть своего времени, и именно поэтому в России и за рубежом существуют нормы и требования к инсоляции.
Для России они определены в Санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 «Гигиенические требования к инсоляции и солнцезащите помещений жилых и общественных зданий и территорий». Согласно этому документу, инсоляцию нормируют только в жилых комнатах, а на кухнях и верандах этого не делают. Требование к освещению жилых домов устанавливают на 22 марта (22 сентября) — дни весеннего и осеннего равноденствия. В жилых помещениях продолжительность инсоляции измеряют в часах и минутах и определяют расчётом. Количество дневного света зависит от географической широты, на которой расположено здание: северная, центральная и южная.
К примеру, Москва находится в центральной зоне, а значит нормативная продолжительность инсоляции — два часа.
Расчёт продолжительности инсоляции помещений и территорий выполняется по специальным графикам. Ими в основном занимаются специалисты по генплану, архитекторы и инженеры-проектировщики. Для каждой широты применяются свои инсоляционные графики. Интересно, что в расчётах не учитывается первый час после восхода и последний час перед заходом солнца. Также существуют специальные программы, самая известная — это «СИТИС: Солярис». Но многие проектировщики до сих пор пользуются ручным методом расчёта.
Существует мнение, что нигде в мире, кроме России, инсоляция не нормируется, однако это не так. Если в Москве минимальная продолжительность инсоляции — два часа, то в Великобритании она составляет два с половиной часа. В Германии инсоляция рассчитывается на 17 января при требуемой продолжительности в один час. В Нидерландах нормы инсоляции больше похожи на российские в том, что они рассчитываются в период с 22 марта по 22 сентября, но при этом требуемая продолжительность — три часа.
В США нормы варьируются от штата к штату.
Нормы инсоляции на сегодняшний день основной фактор, ограничивающий плотность застройки. Однако это часто приводит к негативным последствиям в градостроительстве. Вместо того чтобы строить органичные кварталы, где здания расположены вдоль линии улиц, застройщики предпочитают возводить башни, которые гарантируют прямое солнечное освещение. На самом деле даже это решение не гарантирует адекватного освещения квартир, так как из-за норм, позволяющих инсолирование только одного жилого помещения в двух- или трёхкомнатных квартирах, большая площадь квартир остаётся без прямых солнечных лучей. В последние годы идёт речь об отмене или реформировании регулирования, но к этому нужно подойти с большой осторожностью, так как сейчас инсоляция — это один из немногих значимых регуляторов для предотвращения коммерческого захвата городского пространства.
Николай Васильев, историк архитектуры, кандидат искусствоведения, автор экскурсий и путеводителей по архитектуре Москвы 1920–1930-х годов
Инсоляция — это астрономическая и географическая категория.
Она нужна в сельском хозяйстве для расчёта того, что может вырасти. Для архитектора инсоляция одно из самых важных условий, которое влияет на конфигурацию зданий. В народной архитектуре мы можем найти вещи, чётко привязанные к регионам: как располагать окна и расставлять дома, но это всё относится к ремеслу и традициям. Только в эпоху стремительной урбанизации появилась необходимость нормировать инсоляцию на законодательном уровне. Это произошло из-за того, что одной из самых больших проблем в XX веке стало перенаселение городов. Стали важны вопросы площади квартиры: сколько метров выдаётся на одного человека и какое количество солнца ему необходимо.
Было выявлено, что солнце обладает бактерицидными свойствами. Где нет солнца, там живёт болезнь. Во время войны и революции не было антибиотиков и остро стояла проблема эпидемии, так что солнце стало бесплатным способом улучшить здоровье. Тогда начали нормировать количество часов, когда прямое солнце должно освещать жилую единицу.
Жилая единица — это коттедж, отдельная квартира или комната в общежитии. Были определены нормы солнечного освещения по важным регуляторам: глубине комнаты, высоте потолка и размеру окна.
В архитектуре задан определённый минимум инсоляции, от которого никуда нельзя деться. Расчёт делается по форме участка здания, и это сильно влияет на концепцию и конфигурацию здания. Чем сложнее движение солнца при непростой форме участка и окружающей застройке, тем интереснее могут получаться здания. Это происходит не только по творческой задумке архитектора, но и при желании заказчика получить дополнительные этажи. При планировке кварталов архитекторы будут ориентироваться не на улицы, а на солнечный свет. Но если в доме 8–10 квартир на этаж, то там в лучшем случае только две будут гарантированно комфортными. Инсоляция задаёт масштаб и расстояние между домами. Количество этажей влияет на затенения соседних участков. Есть моменты, связанные с фасадами. До каркасного строительства была проблема: есть комнаты с окном, но в них всегда будет тёмный угол.
Потом придумали сплошное остекление. Но при всех его эстетических достоинствах может получиться чрезмерная инсоляция, поэтому потребуется защита. Также сейчас считается, что в новых районах солнца больше. Но это формально, то есть до тех пор, пока не выросли деревья. На верхних этажах солнца больше, на нижних меньше. У нас не принято сажать хвойные деревья рядом с жилыми кварталами, потому что зимой, когда солнце нужнее, листья опали и дали возможность попасть свету в квартиры.
Последнее время идут разговоры о том, чтобы отменить норму инсоляции, и тогда всё будет проще для градостроителей. Это спекулятивный момент. Есть гибкие подходы, и рано или поздно их надо внедрять, но у нас это приведёт к злоупотреблению, уплотнению постройки и снижению качества жизни. Министерство строительства также говорит о том, чтобы регламент по инсоляции сделать ещё свободнее. Пока что нормы используются — при согласовании проекта требуется добавлять диаграмму инсоляции. Но наврать с ней может быть выгодно.
Схему, как и расчёты, не всегда проверяют, а для застройщиков лишний этаж — это живые деньги.
ПРИМЕРЫ УПОТРЕБЛЕНИЯ
ТАК ГОВОРИТЬ ПРАВИЛЬНО
Показатель инсоляции в этой жилой комнате равняется двум часам. (Азамат Нуров)
ТАК ГОВОРИТЬ НЕПРАВИЛЬНО
Неправильное употребление термина «инсоляция» связано с английским термином insulation, что означает «изоляция», в особенности если речь идёт о термо- или звукоизоляции в архитектуре и строительстве. Insulation и insolation несложно спутать в английском, но нужно учитывать, что в русском термин «инсуляция» не принято использовать. (Азамат Нуров)
Инсоляция — это… Что такое Инсоляция?
ИНСОЛЯЦИЯ — Выставление на свет, обработка тел солнечными лучами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ИНСОЛЯЦИЯ выставление на свет, так сказать, обработка тел солнечными лучами.
Словарь иностранных слов, вошедших… … Словарь иностранных слов русского языка
инсоляция — и, ж. insolation f. 1. Подвергание действию лучей солнца, выставление, вынос на свет. Мак. 1908. О выставлении на свет (инсоляция) <в фотографии>. ЖМТ 1865 6 2 199. || спец. Освещение какой л. поверхности солнечными лучами. Высокая степень… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Инсоляция — (лат. insolatio, от insolo выставляю на солнце), облучение поверхности земли солнечной радиацией. Зависит от местности, высоты Солнца над горизонтом и измеряется числом единиц энергии, падающей на 1 см2 горизонтальной поверхности за определенное… … Экологический словарь
ИНСОЛЯЦИЯ — ИНСОЛЯЦИЯ, инсоляции, жен. (лат. insolatio, от sol солнце). 1. Количество солнечной энергии, излучаемой на квадратный сантиметр земной поверхности в единицу времени (физ.). Инсоляция сильно изменяется в течение дня.
2. Лечение лучистой энергией… … Толковый словарь Ушакова
инсоляция — освещение, облучение Словарь русских синонимов. инсоляция сущ., кол во синонимов: 3 • гиперинсоляция (1) • … Словарь синонимов
ИНСОЛЯЦИЯ — (лат. insolatio), освещение солнечными лучами, термин, применяемый в различных областях: в климатологии (инсоляция земли), в гигиене, в терапии и др. Интенсивность И. зависит от количества калорий, падающих на 1 см2 освещенной поверхности… … Большая медицинская энциклопедия
ИНСОЛЯЦИЯ — ИНСОЛЯЦИЯ, количество солнечной радиации, достигающее Земли, измеряемое по СОЛНЕЧНОЙ ПОСТОЯННОЙ. Включает в себя широкий диапазон ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, от инфракрасного до рентгеновского и гамма излучений … Научно-технический энциклопедический словарь
ИНСОЛЯЦИЯ — ИНСОЛЯЦИЯ, и, жен. (спец.). Освещение солнечными лучами. Степень инсоляции помещений. | прил. инсоляционный, ая, ое.
Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
ИНСОЛЯЦИЯ — (Insolation) см. Радиация солнечная. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
Инсоляция — облучение поверхностей и пространств прямыми солнечными лучами; является важным фактором, оказывающим оздоравливающее влияние на среду обитания человека. Нормативная продолжительность И. устанавливается на определенные календарные периоды с… … Российская энциклопедия по охране труда
инсоляция — Облучение земной поверхности солнечной радиацией, оказывающее световое, тепловое и бактерицидное действие на человека [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN insolation DE BesonnungInsolation FR… … Справочник технического переводчика
PPT — Инсоляционная презентация PowerPoint | бесплатно для просмотра
PowerShow.
com — ведущий веб-сайт для обмена презентациями и слайд-шоу. Независимо от того, является ли ваше приложение бизнесом, практическими рекомендациями, образованием, медициной, школой, церковью, продажами, маркетингом, онлайн-обучением или просто для развлечения, PowerShow.com — отличный ресурс. И, что лучше всего, большинство его интересных функций бесплатны и просты в использовании. Вы можете использовать PowerShow.com, чтобы найти и загрузить примеры онлайн-презентаций PowerPoint ppt практически на любую тему, которую вы можете вообразить, чтобы вы могли узнать, как улучшить свои собственные слайды и презентации бесплатно.Или используйте его, чтобы найти и загрузить высококачественные презентации PowerPoint ppt с практическими рекомендациями и иллюстрированными или анимированными слайдами, которые научат вас делать что-то новое, также бесплатно. Или используйте его для загрузки собственных слайдов PowerPoint, чтобы вы могли поделиться ими со своими учителями, классом, студентами, руководителями, сотрудниками, клиентами, потенциальными инвесторами или всем миром.
Или используйте его для создания действительно крутых слайд-шоу из фотографий — с 2D- и 3D-переходами, анимацией и музыкой на ваш выбор — которыми вы можете поделиться со своими друзьями в Facebook или в кругах Google+.Это тоже бесплатно!
За небольшую плату вы можете получить лучшую в отрасли конфиденциальность в Интернете или публично продвигать свои презентации и слайд-шоу с высокими рейтингами. Но в остальном это бесплатно. Мы даже преобразуем ваши презентации и слайд-шоу в универсальный формат Flash со всей их оригинальной мультимедийной красотой, включая анимацию, эффекты перехода 2D и 3D, встроенную музыку или другой звук или даже видео, встроенное в слайды. Все бесплатно. Большинство презентаций и слайд-шоу на PowerShow.com можно бесплатно просматривать, многие даже можно бесплатно загрузить. (Вы можете выбрать, разрешить ли людям загружать ваши оригинальные презентации PowerPoint и слайд-шоу фотографий за плату или бесплатно или вовсе.) Зайдите на PowerShow.com сегодня — БЕСПЛАТНО.
Здесь действительно каждый найдет что-то для себя!
За небольшую плату вы можете получить лучшую в отрасли конфиденциальность в Интернете или публично продвигать свои презентации и слайд-шоу с высокими рейтингами. Но в остальном это бесплатно. Мы даже преобразуем ваши презентации и слайд-шоу в универсальный формат Flash со всей их оригинальной мультимедийной красотой, включая анимацию, эффекты перехода 2D и 3D, встроенную музыку или другой звук или даже видео, встроенное в слайды.
Все бесплатно. Большинство презентаций и слайд-шоу на PowerShow.com можно бесплатно просматривать, многие даже можно бесплатно загрузить. (Вы можете выбрать, разрешить ли людям загружать ваши оригинальные презентации PowerPoint и слайд-шоу фотографий за плату или бесплатно или вовсе.) Зайдите на PowerShow.com сегодня — БЕСПЛАТНО. Здесь действительно каждый найдет что-то для себя!
Высокие температуры, высокая светимость и низкая относительная […] влажность приводит к hi g h инсоляция a n d эвапотранспирация.eur-lex.europa.eu | Las Elevadas temperaturas, alta luminosidad y baja humedad relativa […] produ ce n una al ta insolacin y eva potra ns piracin.eur-lex.europa.eu |
К особо важным факторам относятся: значительно сокращенный вегетационный период, низкая среднегодовая температура, значительная [. ..]изменения температуры в […] период вегетации, стро нг e r инсоляция ( d ir и т. д. влияние […]солнечных лучей на поверхности), чем в […]низменности, сильные ветры и горные ветры, толстый снежный покров, лавины и специфические свойства почв, встречающихся на известняковых и гранитных породах. eur-lex.europa.eu | Los factores msignativos son los siguientes: un periodo de Vegetacin importantmente reducido, una baja temperatura media anual, ampios […]intervalos de temperatura durante el […] periodo de vege tac in , insolacin m uch o m s fu er te que […]en la llanura (прямое экспонирование […] a la luz del sol), vientos fuertes y vientos violentos que soplan de las cumbres a la llanura, cobertura de nieve espesa, avalanchas, propiedades especficas de los suelos calizos y granticos. eur-lex.europa.eu |
| Общие запасы ископаемого топлива составляют 300 000 ЭДж, 10% от общих запасов н.у. a л инсоляция . eur-lex.europa.eu | Общее количество воспламеняемых веществ составляет 300 000 экз., 10% от до радиацина , так что год. eur-lex.europa.eu |
| Di re c t инсоляция s h или ld поэтому следует избегать, и устройство в идеале должно быть установлено вертикально с минимальным углом 20 к горизонтали. solarmax.de | Por lo tanto, evite la radiacin solar directa и monte el aparato lo ms verticalmente posible, inclinado por lo menos 20 conpecto a la горизонтальный. solarmax.de |
Кроме того, Бразилия имеет хороший уровень образования, а также чрезвычайно высокий hi g h инсоляция . gehrlicher.com | Brasil dispone adems de un bu en nivel de formacin as como de una radiacin solar muylevada. gehrlicher.com |
Солнечный ресурс — […] Количество s ol a r инсоляция a si te получает, как правило, […]измеряется в кВтч / м2 / день, что эквивалентно количеству солнечных часов в пик. photowatt.com | Recurso solar: la cant ida d d e insolacin q ue rec ibe u na zona, […] generalmente se mide en kWh / m2 / da, y эквивалент al nmero de horas sol pico. photowatt.com |
| Планировка зданий Секретариата идеальна и обеспечивает наилучшее освещение и t h e w i ll . unesdoc. | Nosotros que, da tras da, arriesgamos nuestra vida al caminar hacia la unesco, daremos sin duda plena aprobacin a esta observacin. unesdoc.unesco.org |
Облучение […] умножить на время экв ua l s инсоляция .photowatt.com | La irradiancia multiplicada por el […] tiempo rec ib e el nom br e insolacin .photowatt.com |
| Во внешних установках di re c t следует избегать инсоляции s h или . solarmax.de | En montajes en exteriores debe evitarse la radiacin solar directa. solarmax.de |
Эти условия включают, среди прочего: поперечные напряжения растяжения и сжатия, напряжения сжатия как следствие […]постоянные или постоянные нагрузки, абразивное истирание поверхности, внезапное химическое воздействие [. ..]
изменения температуры ur e , инсоляция , w при er погружении и т. д.www3.ipc.org.es | Estas condiciones pueden ser entre otras: esfuerzos de compresin y traccin laterales, esfuerzos de compresin como conscuencia de cargas […]dinmicas o estticas, abrasin superficial, ataque qumico, cambios […] bruscos de te mper atur a, insolacin, i nmer sin en agu a, и т. д.ipc.org.es |
| Инсоляция — Th e Плотность солнечной энергии […] падает на поверхность с указанной площадью и ориентацией, обычно выражается в ваттах на […]квадратных метра или британских тепловых единиц за квадратный фут в час. photowatt.com | Инсолацин: la банка tidad d e energa [. ..]en forma de radiacin solar que incide sobre un rea y con una orientacinterminada; […]se expresa en vatios por metro cuadrado o en BTU por pie cuadrado y por hora. photowatt.com |
Сезонная глубина разряда — поправочный коэффициент, используемый в некоторых системах […]процедуры определения размеров, которые «позволяют» постепенно разряжать батарею в течение 30-90 […] дневной период бедности с ол a r инсоляция .photowatt.com | Profundidad de descarga estacional: un factor de ajuste utilizado en algunoscesses deimensamiento de […]sistemas, que «allowen» que la batera se descargue gradient durante un periodo de […] 30 a 90 d as de b aj a insolacin s ol ar .photowatt.com |
| Пожалуйста, выберите место установки, свободное от других атмосферных воздействий sommer-torantriebe. | Elija un lugar de montaje en el que la unidad de control no se vea expuesta a la irradiacin solar directa ni a otras influencias meteorolgicas directas. sommer-torantriebe.at |
По отдельности, каждый из трех […] циклы af fe c t инсоляция p a tt erns.овал.org | Individualmente, cada uno de estos tres ciclos […] afecta l os patr one s d e insolacin .oarval.org |
| Тем не менее, мы рекомендуем проверять выход переменного тока на ЖК-дисплее во время стандартных интервалов st ro n g g a t r . solarmax.de | Sin embargo, si la radiacin solar es fuert e, se ac onseja controlar peridicamente la Potencia de CA en la pantalla LCD. solarmax.de |
Сумма […] незатененные 15 миль ню t e инсоляция v a lu es за определенный период (например, 1 месяц), разделенные на t ot a l инсоляция p o ss ible (без затенения) […]за тот же период умножить на […]100 дает процент доступа к солнечной энергии за этот период времени. www1.solmetric.com | El porcentaje de acceso solar de un perodo de […]Tiempo es la suma de […] los val or es de insolacin cada 15 mi nutos sin sombr a de ese perodo concreto (por ejemplo, un mes) dividida p или l a insolacin t otal p osible […](asumiendo que no haya […]сомбры), multiplicada por 100, durante el mismo perodo. www1.solmetric.com |
В 2007 году в Испании наблюдался взрывной рост на 482 процента, вызванный высоким уровнем . […] льготные тарифы в сочетании с льготами ab l e инсоляция c o nd itions.recgroup.com | Espaa disfrut de un explosivo […]Incremento del 482% en 2007, Estimulado por unas altas Подача […] Тариф un idas a unas co ndic io nes de insolacin fa vora bl es.recgroup.com |
T h e инсоляция s v ery |
unesco.org
atПродолжительность и выпуклость, с иллюстрациями и формулами
Цены на облигации изменяются обратно пропорционально процентным ставкам, и, следовательно, , по облигациям существует процентный риск.Одним из методов измерения процентного риска, связанного с изменениями рыночных процентных ставок, является метод полной оценки, который просто рассчитывает, какими будут цены облигаций, если процентная ставка изменится на определенную величину. Подход к полной оценке основан на том факте, что цена облигации равна сумме приведенной стоимости каждой купонной выплаты плюс приведенная стоимость основной выплаты. То, что приведенная стоимость будущего платежа зависит от процентной ставки, является причиной того, что цены облигаций также зависят от процентной ставки.
Стоимость облигации = приведенная стоимость купонных выплат + приведенная стоимость номинальной стоимости
Дюрация
Другой метод измерения процентного риска, который требует меньших вычислительных затрат, заключается в вычислении дюрации облигации, которая является взвешенной. среднее значение текущей стоимости выплат по облигации. Следовательно, дюрация также называется средним сроком погашения или эффективным сроком погашения . Чем больше дюрация, тем дольше средний срок погашения и, следовательно, тем выше чувствительность к изменениям процентных ставок.Графически дюрацию облигации можно представить в виде качелей, на которых размещается точка опоры, чтобы уравновесить весовые коэффициенты текущей стоимости платежей и основного платежа. Математически дюрация — это производная от кривой цена-доходность на 1 st , которая представляет собой касательную линию к кривой в точке текущей цены-доходности.
Хотя эффективная дюрация измеряется в годах, более полезно интерпретировать дюрацию как средство сравнения процентных рисков различных ценных бумаг.Ценные бумаги с одинаковой дюрацией подвержены одинаковому процентному риску. Например, поскольку по бескупонным облигациям выплачивается только номинальная стоимость при погашении, дюрация нулевого купона равна его сроку погашения. Отсюда также следует, что любая облигация определенной дюрации будет иметь чувствительность к процентной ставке, равную бескупонной облигации со сроком погашения, равным дюрации облигации.
Дюрация также часто интерпретируется как процентное изменение цены облигации при небольшом изменении ее доходности к погашению ( YTM ).Неудивительно, что существует связь между изменением цены облигации и изменением дюрации при изменении доходности, поскольку и облигация, и дюрация зависят от приведенной стоимости денежных потоков по облигации. Фактически, между ними существует очень простая взаимосвязь: когда доходность к погашению изменяется на 1%, цена облигации изменяется на дюрацию, конвертируемую в процент. Так, например, цена облигации с 10-летней дюрацией изменится на 10% при изменении процентной ставки на 1%.
Macaulay Duration
До 1938 года было хорошо известно, что срок погашения облигации влияет на ее процентный риск, но также было известно, что облигации с одинаковым сроком погашения могут сильно различаться по изменению цены при изменении доходности. С другой стороны, облигации с нулевым купоном всегда имели одинаковый процентный риск. Таким образом, Фредерик Маколей пришел к выводу, что лучший способ измерения процентного риска — это рассматривать купонную облигацию как серию бескупонных облигаций, где каждый платеж представляет собой бескупонную облигацию, взвешенную по приведенной стоимости платежа, деленной на цену облигации. .Следовательно, дюрация равна эффективному сроку погашения облигации, поэтому она измеряется годами. Дюрация Маколея не только может измерять эффективный срок погашения облигации, но также может использоваться для расчета среднего срока погашения портфеля ценных бумаг с фиксированным доходом.
Следовательно, дюрация имеет несколько простых свойств:
- дюрация пропорциональна сроку погашения облигации, поскольку погашение основной суммы долга является наибольшим денежным потоком по облигации, и она получена при наступлении срока погашения; дюрация
- обратно пропорциональна купонной ставке, так как будет большая разница между приведенной стоимостью для более ранних выплат по сравнению с меньшей величиной для погашения основной суммы;
- дюрация уменьшается с увеличением частоты выплат, поскольку половина приведенной стоимости денежных потоков получена раньше, чем при менее частых выплатах, поэтому купонные облигации всегда имеют меньшую дюрацию, чем нули с одинаковым сроком погашения.
Дюрация Маколея рассчитывается по 1 st , рассчитывая средневзвешенное значение приведенной стоимости ( PV ) каждого денежного потока в момент времени t по следующей формуле:
| w t | = | CF t / (1 + y) t Цена облигации | = | Текущая стоимость денежного потока Цена облигации |
| ||||
Для a процентная ставка, которая непрерывно начисляется, средневзвешенное значение равно следующему:
w t = CF t / e yt
Тогда эти средневзвешенные значения равны s ummed:
| Продолжительность Маколея | = | T ∑ t = 1 | t | × | w t |
| |||||
Пример 1: Расчет дюрации
Трехлетняя облигация имеет номинальную стоимость 100 долларов, купонная ставка 5% и текущая непрерывно начисляемая доходность 6%. Дюрацию можно рассчитать следующим образом:
| Характеристики облигаций | Стоимость | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Процентная ставка (непрерывно начисляется) | 6% | |||||||||
| Купонная ставка | 5% | |||||||||
| Номинальная стоимость | 100 долларов США | |||||||||
| Текущая цена облигации | 97 долларов США.05 | |||||||||
| Время (годы) | Денежный поток | PV | Вес | Время × Вес | ||||||
| 0,5 | 2,50 доллара США | 2,43 | 0,025 | 0,012 | 900 1,0 | 2,50 доллара | 2,35 доллара | 0,024 | 0,024 | |
| 1,5 | 2,50 доллара | 2,28 доллара | 0,024 | 0.035 | ||||||
| 2,0 | 2,50 долл. США | долл. США 2,22 | 0,023 | 0,046 | ||||||
| 2,5 | 2,50 долл. США | 2,15 долл. США | 0,022 | 0,055 | ||||||
| 3,0 | 0,055 | |||||||||
| 3,0 | долл. США 102 | 0,882 | 2,647 | |||||||
| Итого: | 115 | 97,05 долл. | 1.000 | 2,820 | = Срок действия |
Поскольку цена облигации равна общей приведенной стоимости всех выплат по облигациям, облигация цена будет меняться обратно пропорционально изменению урожайности, которую можно приблизительно рассчитать по следующей формуле:
| ΔB B | = | -Δy | × | T ∑ t = 1 | CF t × t e yt | = | -Δy × D |
Умножьте обе стороны на B :
| ΔB | = | -Δy | × | B | × | T ∑ t = 1 | CF t × t e yt | = | -Δy × B × D |
Таким образом, если процентные ставки увеличились на 0.1%, то изменение цены облигации в Примере 1 можно рассчитать следующим образом:
Пример 2: Новая цена облигации = 97,05 доллара США — 0,1% × 2,820 × 97,05 доллара США ≈ 96,776319
Сравните этот расчет с ценой облигации, указанной в сумма приведенной стоимости его выплат:
| Процентная ставка | 6,1% | |||
| Ставка купона | 5,0% | |||
| Номинальная стоимость | 100 долларов США | |||
| Цена новой облигации | 96 $.78 | |||
| Время (годы) | PV | Вес | Время × вес | |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | $ 2,42 | 0,025 | 0,013 | |
| 1,0 | $ 0,05 0,05 | 0,024 | ||
| 1,5 | 2,28 | 0,024 | 0,035 | |
| 2,0 | 2,21 | 0,023 | 0,046 | |
| 2.5 | 2,15 долл. США | 0,022 | 0,055 | |
| 3,0 | 85,36 долл. США | 0,882 | 2,646 | |
| Итого: | 96,78 долл. США | 1.000 | 2,819 |
Цены на облигации рассчитанная с использованием дюрации Маколея, очень близка к цене, рассчитанной на основе приведенных значений денежных потоков, когда изменение процентной ставки невелико. Фактически, при округлении значения равны.Обратите внимание, что в приведенном выше примере, если доходность изменилась на 1% вместо 0,1%, то цену облигации можно просто умножить на дюрацию, преобразованную в процент, поскольку 1% × 2,820 = 0,0282 = 2,82%.
Корректировка дюрации является близким приближением небольших изменений процентных ставок. Однако дюрация также изменяется, что измеряется выпуклостью облигации (обсуждается позже). Поскольку дюрация также меняется, большие изменения процентных ставок приведут к большим расхождениям между фактической ценой облигации и ценой, рассчитанной с использованием дюрации.Продолжительность также можно приблизительно определить по следующей формуле:
| Продолжительность | = | P — — P + 2 × P 0 (Δy) |
| P 0 = Цена облигации. P — = Цена облигации при увеличении процентной ставки. P + = Цена облигации при уменьшении процентной ставки. Δy = изменение процентной ставки в десятичной форме. | ||
Модифицированная дюрация
Дюрация измеряется в годах, поэтому он не измеряет напрямую изменение цен облигаций по отношению к изменениям доходности.Тем не менее, процентный риск можно легко сравнить, сравнив дюрации различных облигаций или портфелей. Модифицированная дюрация , с другой стороны, действительно измеряет чувствительность изменений цены облигации к изменениям доходности. В частности:
| dP / P dy | = | — | D Mac 1 + y / k |
| |||
| Модифицированная дюрация | = | D Mac 1 + y / k |
| ||
Таким образом, приравняв изменение цены облигации, рассчитанной для примера 2 выше, к модифицированной доходности дюрации:
dP / P ÷ dy = -.27 ÷ 0,1 = –2,7 = –2,82 ÷ (1 + 6% / 2) = –2,82 ÷ 1,03 = Дюрация Маколея ÷ (1 + год / к)
Другими словами:
Изменение цены облигации = Изменение доходности × Модифицированная дюрация × Цена облигации
Итак, для приведенного выше примера:
Изменение цены облигации = 0,1 × –2,7 × 97,05 доллара = — 0,26,2035 доллара ≈ 0,26 доллара
Приведенный выше расчет отличается менее чем на пенни от фактической разницы в долларах. .27, как рассчитано с использованием приведенной стоимости денежных потоков. Как и дюрация Маколея, модифицированная дюрация действительна только тогда, когда изменение доходности невелико и изменение доходности не повлияет на денежный поток по облигации, что может произойти, например, если изменение цены облигации с правом отзыва увеличивает вероятность того, что он будет называться.Конечно, процентные ставки обычно меняются небольшими шагами, поэтому дюрация эффективно измеряет процентный риск.
Продолжительность = ДЛИТЕЛЬНОСТЬ (расчет, срок погашения, купон, доходность, частота, базис) Модифицированная продолжительность = MDURATION (расчет, срок погашения, купон, доходность, частота, базис)
|
1.Пример: Расчет модифицированной дюрации с помощью Microsoft Excel
Рассчитайте дюрацию и модифицированную дюрацию 10-летней облигации с купонной ставкой 6%, доходностью к погашению 8% и датой погашения 1/1/2008 и срок погашения 31.12.2017.
Продолжительность = ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ («01.01.2008», «31.12.2017», 0,06,0.08,2) = 7,45
Измененная продолжительность = MDURATION («01.01.2008» , «31.12.2017», 0,06,0.08,2) = 7,16
Обратите внимание, что модифицированная дюрация всегда немного меньше дюрации, поскольку модифицированная дюрация — это дюрация, деленная на 1 плюс доходность за период выплаты.
Выпуклость добавляет член к модифицированной дюрации, делая ее более точной, за счет учета изменения дюрации по мере изменения доходности — следовательно, выпуклость — это производная 2 и кривой цена-доходность по текущей цене -предел текучести.
Обратите внимание, что кривая цена-доходность является выпуклой, и что модифицированная дюрация — это наклон касательной к конкретной рыночной доходности, и что расхождение между кривой цена-доходность и модифицированной дюрацией увеличивается с более значительными изменениями в уровень интереса.Легко видеть, что модифицированная дюрация изменяется по мере изменения доходности, поскольку очевидно, что наклон линии изменяется с разной доходностью. Разрыв между модифицированной дюрацией и выпуклой кривой цена-доходность представляет собой поправку на выпуклость, которая, как легко видеть, больше при повышении, чем при понижении.
Хотя дюрация сама по себе никогда не может быть отрицательной, выпуклость может сделать ее отрицательной, поскольку есть некоторые ценные бумаги, такие как некоторые ценные бумаги с ипотечным покрытием, которые имеют отрицательную выпуклость , что означает, что цена облигации изменяется в том же направлении, что и доходность. изменения.
Эффективная дюрация для облигаций с опционом
Поскольку дюрация зависит от средневзвешенных значений приведенной стоимости денежных потоков по облигации, простой расчет дюрации недействителен, если изменение доходности может привести к изменению денежного потока. Модели оценки должны использоваться при расчете новых цен для изменений доходности, когда денежный поток изменяется опционами. Эффективная дюрация (также известная как дюрация с поправкой на опцион ) — это изменение цен облигаций на изменение доходности, когда изменение доходности может вызвать разные денежные потоки.Например, для облигации с правом отзыва облигация не поднимется выше цены отзыва при снижении процентных ставок, потому что эмитент может отозвать облигацию по цене отзыва и, вероятно, сделает это, если ставки упадут.
Поскольку денежные потоки могут изменяться, эффективная дюрация облигации с встроенным опционом определяется как изменение цены облигации при изменении рыночной процентной ставки:
Эффективная дюрация | = | — | ΔP / P Δi |
| |||
Обратите внимание, что i — это изменение временной структуры процентных ставок, а не доходность к погашению для облигации, потому что доходность к погашению недействительна для облигации с встроенным опционом, когда будущие денежные потоки неизвестны.
Формулы дюрации для конкретных облигаций и аннуитетов
Есть несколько формул для расчета дюрации конкретных облигаций, которые проще, чем приведенная выше общая формула.
Формула дюрации купонной облигации имеет следующий вид:
| Срок действия купонной облигации | = | 1 + y y | — | (1 + y) + T (c — y) c [(1 + y) T — 1] + y |
| ||||
Если купонная облигация продается по номинальной стоимости, то формулу выше можно упростить:
| Продолжительность продажи купонной облигации по номинальной стоимости | = | 1 + y y | [ | 1 — | 1 (1 + y) T | ] |
| ||||||
Продолжительность фиксированного аннуитета для указанного количества платежей T и доходность на один платеж и можно рассчитать по следующей формуле:
| Фиксированный срок аннуитета | = | 1 + y y | — | T (1 + y) T — 1 |
| ||||
Бессрочная облигация — это облигация, не имеющая срока погашения, но с выплатой процентов на неопределенный срок.Хотя серия платежей бесконечна, продолжительность конечна, обычно менее 15 лет. Формула для продолжительности бессрочного действия особенно проста, поскольку нет выплаты основной суммы:
Срок действия бессрочного права | = | 1 + y y |
| ||
Дюрация портфеля
Дюрация — это эффективный аналитический инструмент для управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом, поскольку он обеспечивает средний срок погашения для портфеля, который, в свою очередь, дает меру процентного риска для портфеля .
Дюрация портфеля облигаций равна средневзвешенной дюрации для каждого типа облигаций в портфеле:
Дюрация портфеля = w 1 D 1 + w 2 D 2 +… + w K D K
- w i = рыночная стоимость облигации i / рыночная стоимость портфеля
- D i = дюрация облигации i
- K = количество облигаций в портфеле
Чтобы лучше измерить подверженность портфеля процентным ставкам, лучше измерить вклад выпуска или сектора дюрации в дюрацию портфеля, а не просто измерять рыночную стоимость этого выпуска или сектора в стоимости портфеля:
Портфель Вклад продолжительности = вес выпуска в портфеле × длительность выпуска
Инвестиционный совет: минимизация риска продолжительности
Когда доходность низкая, инвесторы, которые не склонны к риску, но хотят получать более высокую доходность d, часто будет покупать облигации с более длительным сроком погашения, поскольку по более долгосрочным облигациям выплачиваются более высокие процентные ставки.Но даже доходность долгосрочных облигаций лишь незначительно выше, чем доходность краткосрочных облигаций, поскольку страховые компании и пенсионные фонды, которые являются основными покупателями облигаций, ограничены облигациями инвестиционного уровня, поэтому они повышают эти цены, заставляя оставшиеся покупатели облигаций повышают цену на мусорные облигации, тем самым уменьшая их доходность, даже если они имеют более высокий риск. Действительно, процентные ставки могут даже стать отрицательными. В июне 2016 года 10-летняя облигация Германии, известная как «связка», несколько раз демонстрировала отрицательные процентные ставки, когда цена облигации фактически превышала ее основную сумму.
Процентные ставки постоянно меняются от высоких до низких и высоких в бесконечном цикле, поэтому покупка долгосрочных облигаций при низкой доходности увеличивает вероятность того, что цены на облигации будут ниже, если облигации будут проданы до погашения. Иногда его называют риском дюрации , хотя чаще он известен как риск процентной ставки . Риск дюрации будет особенно велик при покупке облигаций с отрицательной процентной ставкой. С другой стороны, если долгосрочные облигации удерживаются до погашения, вы можете понести альтернативные издержки, получив низкую доходность при более высоких процентных ставках.
Следовательно, особенно когда доходность чрезвычайно низкая, как это было в 2008 году и продолжалось даже в 2016 году, лучше всего покупать облигации с самой короткой дюрацией, особенно когда разница в процентных ставках между долгосрочными и краткосрочными портфелями портфелей меньше среднего исторического значения.
С другой стороны, покупка долгосрочных облигаций имеет смысл при высоких процентных ставках, поскольку вы не только получаете высокие проценты, но и можете получить прирост капитала, если продаете при более низких процентных ставках.
Выпуклость
Дюрация — это всего лишь приблизительное изменение цены облигации. Для небольших изменений доходности он очень точен, но для более значительных изменений доходности он всегда занижает итоговые цены облигаций без права отзыва и без опционов. Это связано с тем, что дюрация — это касательная линия к кривой цена-доходность в расчетной точке, а разница между касательной линией дюрации и кривой цена-доходность увеличивается по мере того, как доходность перемещается дальше в любом направлении от точки касания.
Диаграмма выпуклости двух репрезентативных портфелей облигаций, показывающая общую взаимосвязь между процентным изменением стоимости портфелей облигаций и изменением доходности.Выпуклость — это скорость, с которой дюрация изменяется вдоль кривой цена-доходность , и, таким образом, представляет собой производную 1 st уравнения для дюрации и производную 2 nd уравнения для функции цена-доходность. Выпуклость всегда положительна для ванильных связок. Кроме того, кривая цена-доходность сглаживается при более высоких процентных ставках, поэтому выпуклость обычно больше при повышении, чем при понижении, поэтому абсолютное изменение цены для данного изменения доходности будет немного больше, когда доходность будет снижаться, а не повышаться.Следовательно, облигации с более высокой выпуклостью будут иметь больший прирост капитала при заданном снижении доходности, чем соответствующие потери капитала, которые произошли бы при увеличении доходности на такую же величину.
Некоторые дополнительные свойства выпуклости включают следующее:
- Выпуклость увеличивается по мере уменьшения доходности к погашению, и наоборот.
- Выпуклость уменьшается при более высокой доходности, потому что кривая цена-доходность сглаживается при более высокой доходности, поэтому модифицированная дюрация более точна и требует меньших корректировок выпуклости.Это также объясняет, почему выпуклость более положительна наверху, чем на обороте.
- Среди облигаций с одинаковой доходностью к погашению и сроком погашения облигации с более низким купоном имеют более высокую выпуклость, а облигации с нулевым купоном имеют наибольшую выпуклость.
- Это происходит потому, что более низкие купоны или отсутствие купонов имеют самую высокую волатильность процентной ставки, поэтому модифицированная дюрация требует большей корректировки выпуклости, чтобы отразить более высокое изменение цены при заданном изменении процентных ставок.
Выпуклость рассчитывается по следующему уравнению:
| Выпуклость | = | 1 P × (1 + y) 2 | T ∑ 4 t = 1 | [ CF t (1 + y) t | (t 2 + t) | ] | |
P = Цена облигации. y = Доходность к погашению в десятичной форме. T = Срок погашения в годах. CF t = Денежный поток в момент времени t. | |||||||
Уравнение для продолжительности можно улучшить, добавив член выпуклости:
| ΔP P | = | -D м | × | Δy | + | (Δy) 2 2 | × | Выпуклость |
Δy = изменение доходности ΔP = изменение цены облигации | ||||||||
Выпуклость также может быть оценена с помощью формула:
| Выпуклость | = | P + + P — — 2P 0 2 × P 0 (Δy) 2 |
Обратите внимание, однако, что эта формула аппроксимации выпуклости должна использоваться с этой формулой корректировки выпуклости, а затем добавляться к корректировке продолжительности:
| Корректировка выпуклости | = | Выпуклость | × | 100 | × | (Δy) 2 |
| Δy = изменение процентной ставки в десятичной форме. | ||||||
Отсюда:
| Изменение цены облигации | = | Продолжительность | × | Изменение доходности | + | Корректировка выпуклости |
Важное примечание! Выпуклость на самом деле может быть
.