ФІЗИКО-ТЕХНІЧНІ ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

Проектування будинків повинно забезпечувати комфортний стан штучної середовища життєдіяльності. Правильне рішення розглянутих вище завдань архітектурного проектування ще не в повній мірі забезпечує комфорт внутрішнього середовища. У будівлі необхідно забезпечити такі фізичні параметри внутрішнього середовища, які створюють фізіологічне відчуття комфорту. Це забезпечення температурно-вологісного режиму, оптимальних параметрів повітряного середовища, створення світлового і акустичного комфорту, інсоляції, сонцезахисту і звукоізоляції приміщень. Це такі чинники, які безпосередньо відчуваються людиною. Існують і такі фізичні фактори, які відчуваються людиною тільки в процесі тривалого перебування в приміщенні. Ці фактори, як правило, малодосліджені. До них відносяться проникнення електромагнітного випромінювання через конструкції, залишкова мінімальна радіоактивність будівельних матеріалів, геопатогенні зони на території і в приміщеннях, проникнення радону з грунту в приміщення. З цих факторів тільки останній враховується нормами СНиП.

Значимість фізичних факторів різна. Але досить недотримання хоча б однієї з них (наприклад, звукоізоляції), щоб комфортний стан середовища перетворилося на дискомфортний. Тому комфорт внутрішнього середовища визначається як сукупність оптимальних рівнів усіх се характеристик, що не викликають надмірного напруження регуляторних механізмів організму людини.

Основи будівельної кліматології. Облік клімату при будівництві

Слово "клімат" грецьке. У перекладі воно означає "нахил", так як у Стародавній Греції вважали, що основний показник клімату - температура повітря - залежить від нахилу сонячних променів до земної поверхні (рис. 15.1). Передбачалося, що менше кут Z0, тим більше температура поверхні Землі і повітря. Тому клімат ділився по широтним смугах Землі на холодний, помірний і жаркий.

Схема падіння сонячних променів на поверхню Землі

Рис. 15.1. Схема падіння сонячних променів на поверхню Землі:

Z 0 - зенітна відстань Сонця, град; Н 0 - кутова висота Сонця, град

Проте в межах однієї і тієї ж широти можуть бути різні клімати. Наприклад, на одній широті знаходяться Лондон, Копенгаген, Москва, Єкатеринбург, Новосибірськ, Нижнеангарск, Бодайбо, Аян (на березі Охотського моря). Різниця клімату Лондона і Бодайбо разюче, хоча прихід сонячної радіації на кордон атмосфери в цих місцях один і той же. На екваторі на узбережжі Індійського океану клімат тропічний вологий. В глибині Африки на тій же нульовий широті в горах Лівінгстона в травні на дахах випадає іній. Клімат сухий, середній між субтропіками і помірним кліматом.

Перша книга про клімат ("Метеорологія", II ст. До н.е.) була написана давньогрецьким ученим Аристотелем. Перші наукові дослідження про клімат і метеорології в Росії проводив М. В. Ломоносов. Він пояснив вплив морських течій на клімат (теплої течії Гольфстрім на Заході в Атлантичному океані і холодної течії Кюросао на Сході), причину суворість клімату Сибіру взимку, зональності клімату по висоті в гірських районах.

Методи будівельної кліматології включають метеорологічні спостереження на метеостанціях, актінометричних станціях, що фіксують дані про сонячної радіації, і геофізичних станціях, де крім меторологіческіх і актінометричних спостережень ведуться сейсмологічні запису коливань земної кори. Крім того, використовуються розрахункові методи, що враховують локальні спостереження і поширюють їх на необхідні параметри. Наприклад, спостереження сонячної радіації за допомогою світлових еквівалентів можна перерахувати в дані про освітленість.

Кліматичні фактори, що впливають на проектування і будівництво будівель, наступні:

  • 1) температура зовнішнього повітря;
  • 2) вологість зовнішнього повітря;
  • 3) вітер, його напрямок і швидкість;
  • 4) сонячна радіація;
  • 5) денної і річний хід природної освітленості і яскравості неба;
  • 6) хмарність та ймовірність похмурого, ясного і півпрозорій неба;
  • 7) статистика дощових і снігових опадів, снігові навантаження, ймовірність і обсяг снегопереноса;
  • 8) глибина промерзання грунтів.

Ці відомості зібрані в СНиП 23-01-99 "Будівельна кліматологія", а також в різних кліматичних довідниках.

Температура і вологість повітря - параметри, найбільшою мірою характеризують клімат місцевості. Для основних міст Росії ці параметри представлені в СНиП "Будівельна кліматологія". Для характеристики погоди найбільше значення має середня температура протягом робочого дня:

де - середня амплітуда коливань температури протягом доби для даного місяця (рис. 15.2). На жаль, в СНиП "Будівельна кліматологія" ця величина не наводиться. Тому при кліматичному аналізі треба користуватися гарним кліматичним довідником СНиП П-А.6-72.

Відносно впливу на людину характерні наступні види погоди:

  • холодна; потрібне опалення;
  • прохолодна; при цій температурі, як правило, тримають зачиненими вікна та не користуються довгостроково балконами і відкритими лоджіями;
  • тепла; дозволяє тривало використовувати відкриті приміщення;
  • спекотна; викликає необхідність обмеження перегріву приміщень і використання штучного охолодження повітря.

Визначення середньої денної температури повітря

Рис. 15.2. Визначення середньої денної температури повітря

Крім того, для багатьох районів доцільне виділення дуже холодною (<-12 ° С) і дуже спекотною (вище + 32 ° С) погоди, несприятливо впливає на людину.

Приклад кліматичного аналізу м.Сочі наведено в табл. 15.1.

Таблиця 15.1

Приклад кліматичного аналізу м.Сочі (Краснодарський край)

Місяць

Тип погоди

Примітка

Січень

4,9

16,9

16,7

Тепла (Т)

Дозволяє використовувати відкриті приміщення

Лютий

53

20,6

19,7

Те ж

Те ж

Березень

7,6

18,6

20,6

-

-

Квітень

11,1

19,7

24,9

-

-

Травень

15,7

16,7

27,4

-

-

Червень

19,7

15,3

30,4

Спекотна (Ж)

Потрібні солнцезащита та охолодження

Липень

22,5

14,6

32,7

Дуже спекотна (ОЖ)

Те ж

Серпень

22,8

13,2

32,0

Спекотна (Ж)

-

Вересень

19,1

13,6

28,6

-

-

Жовтень

14,8

16,3

26,2

Тепла (Т)

Дозволяє використовувати відкриті приміщення

Листопад

10,4

17,9

22,9

Те ж

Те ж

грудень

7,2

14,4

17,3

-

-

Як випливає з табл. 15.1, у м Сочі в будинках не потрібне опалення. У холодні дні, які трапляються як відхилення від середніх умов, в квартирах досить мати електрообігрівачі, каміни і т.п. Зате штучне охолодження і солнцезащита потрібні протягом чотирьох місяців в році.

У табл. 15.2 наведено приклад кліматичного аналізу р Якутська.

Таблиця 15.2

Приклад кліматичного аналізу р Якутська (Республіка Саха-Якутія)

Місяць

Тип погоди

Примітка

Січень

-43,2

21,1

-28,4

Дуже

холодна

(ОХ)

Потрібні спеціальні заходи і опалення

Лютий

-35,9

273

-16,8

Те ж

Те ж

Березень

-22,2

29,5

-1,5

Холодна

(X)

Потрібне опалення

Квітень

-7,4

30,1

13,7

Прохолодна

(П)

Те ж

Травень

5,7

24,7

23,0

Тепла (Т)

Дозволяє використовувати відкриті приміщення

Червень

15,4

25,5

33,2

Дуже спекотна (ОЖ)

Потрібні солнцезащита та охолодження

Липень

18,7

26,4

37,2

Те ж

Те ж

Серпень

14,8

26,5

33,3

-

-

Вересень

6,2

25,4

24,0

Тепла (Т)

Дозволяє використовувати відкриті приміщення

Жовтень

-7,9

24,0

8,9

Прохолодна

(П)

Потрібне опалення

Листопад

-28,0

27,0

-9,1

Холодна

(X)

Те ж

грудень

-39,8

26,4

-213

Дуже

холодна

(ОХ)

Потрібні спеціальні заходи і опалення

Як випливає з табл. 15.2, клімат у м Якутську різко континентальний. Протягом семи місяців у році потрібне опалення. Причому протягом трьох місяців в році погода дуже холодна, несприятливо діє на людину. Протягом трьох місяців погода дуже жарка, що вимагає обмеження перегріву і штучного охолодження. Все це необхідно враховувати при проектуванні, застосовувати подвійні тамбури, закриті переходи між будинками.

Кліматичний аналіз ведеться "від загального до конкретного", тобто від оцінки фонових закономірностей, характерних для великих територій, до оцінки мікроклімату конкретних ділянок будівництва, з урахуванням рельєфу, рослинності, водних просторів, характеру забудови, які можуть сильно впливати на фонові характеристики, які беруться за кліматичними довідниками.

Клімат в центральній частині Росії - континентальний. Він характеризується порівняно жарким і помірно сухим літом і досить тривалої і сухою зимою. Клімат Сибіру - різко континентальний з суворою і тривалою зимою при невеликій вологості повітря. Літо - менш тривалий, але спекотне і доволі вологе. У Забайкаллі тривалість сонячного сяйва - найбільша в Росії. Клімат - різко континентальний і сухий. Клімат передгір'їв Північного Кавказу - жаркий і сухий влітку і з м'якою нетривалої взимку. Жаркого вологого клімату на території сучасної Росії практично немає. На території колишнього СРСР такий клімат (вологі субтропіки) має місце тільки в районі м Батумі (Грузія) і на Ленкоранском півострові в Каспійському морі (Азербайджан).

Кліматичний аналіз дозволяє визначити тип будівлі, який повинен бути запроектований у даній місцевості з урахуванням клімату.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >